超声辅助酶法构建酪蛋白酸钠-多酚-多糖乳递送系统:提升姜黄素保留率与稳定性的创新策略

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Food Chemistry 8.5

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  为解决姜黄素(Curcumin)稳定性差、pH敏感性高及传统递送系统界面易解离等问题,研究人员通过超声辅助转谷氨酰胺酶(TG)和酪氨酸酶(TYR)催化,构建了酪蛋白酸钠(SC)-多酚-多糖三元复合物高内相乳液(HIPE)递送系统。该研究证实,羧甲基纤维素钠(CMC)基HIPE显著提升姜黄素保留率(达pH 3.0–7.0稳定区间),多酚共价交联有效降低pH依赖性波动(p?<?0.01),为功能性食品开发提供新思路。

  

研究背景与意义
姜黄素作为一种天然抗氧化剂,因其抗炎、抗癌等活性备受关注,却面临稳定性差、生物利用度低等瓶颈。传统乳液递送系统存在界面易崩解、pH敏感性强等问题,尤其在模拟胃液中活性成分快速降解。现有技术多依赖单一组分(如纯蛋白质或多糖),难以兼顾机械强度与功能协同。如何通过材料创新和工艺优化实现姜黄素的高效递送,成为食品科学与营养医学交叉领域的重要挑战。

研究设计与方法
宁波市某研究团队采用超声辅助酶法,以酪蛋白酸钠(SC)为蛋白质载体,结合燕麦多酚(表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG、槲皮素QE、木犀草素LUT)和壳寡糖(COS)/羧甲基纤维素钠(CMC),构建SC-多酚-多糖三元复合物。通过TG催化ε-(γ-谷氨酰)赖氨酸异肽键形成,TYR氧化多酚为醌类并与蛋白质交联,最终制备负载姜黄素的HIPE系统。关键技术包括:超声强化酶催化反应(功率与时间调控)、SDS-PAGE验证共价交联、荧光猝灭分析界面相互作用,以及体外消化模型评估释放行为。

研究结果

  1. 抗氧化活性筛选
    DPPH·、ABTS·+和FRAP实验证实EGCG/QE/LUT的抗氧化能力最强,为其功能化应用提供依据。

  2. 结构表征
    SC-CMC共价复合物表面疏水性显著提高(荧光猝灭强度降低),而SC-COS复合物通过氢键增强界面稳定性。

  3. pH稳定性突破
    含多酚的HIPE在pH 3.0–7.0范围内姜黄素保留率无显著差异,多酚使pH敏感性降低61%(p?<?0.01)。

  4. 体外消化性能
    CMC基HIPE的姜黄素保留率较对照组提升2.3倍,归因于多糖-多酚协同形成的致密界面层抵抗胃蛋白酶侵蚀。

结论与展望
该研究创新性地将超声物理场与酶催化相结合,通过三元复合物设计解决了HIPE系统的化学不稳定性和环境响应缺陷。SC-多酚-多糖共价网络不仅增强界面机械强度,还赋予pH缓冲能力,为脂溶性活性成分递送提供了可编程材料平台。未来可拓展至维生素E、β-胡萝卜素等疏水因子的靶向输送,在功能性食品和药物缓释领域具有广阔应用前景。

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