藜麦蛋白基布里蒂油纳米颗粒:抗氧化活性增强与消化酶抑制的创新研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Food Research International 7.0

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  为解决植物油疏水性导致的生物利用度低及功能活性受限问题,研究人员开发了藜麦蛋白(Q)单独或联合海藻酸钠(SA)包埋布里蒂油的纳米颗粒(Q3/Q4)。该研究通过纳米封装技术显著提升油的抗氧化能力(总酚含量提高10倍)、抑制α-淀粉酶(88%)和α-葡萄糖苷酶(5-24倍)活性,且无细胞毒性(CHO-K1/HepG2存活率>90%),为开发可持续的植物基功能食品提供新策略。

  

随着健康饮食理念的兴起,植物油因其天然抗氧化和抗糖尿病特性备受关注。布里蒂油(Mauritia flexuosa L.f.)富含β-胡萝卜素和α-生育酚,但疏水性和强烈风味限制了其应用。传统动物蛋白包埋技术面临素食消费趋势的挑战,而植物蛋白如藜麦蛋白(Q)因其两亲性和14-18%的优质蛋白含量成为理想替代品。然而,现有研究多聚焦于微乳液稳定,缺乏真正纳米级递送系统的探索。

阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)等机构的研究人员创新性地采用4%藜麦蛋白(Q4)和3%Q+1%海藻酸钠(Q3)制备纳米颗粒,粒径270-357 nm,包封率>94%。通过动态光散射、ζ电位分析证实其稳定性,体外实验显示纳米颗粒使油的抗氧化活性提升10倍,显著抑制α-淀粉酶(EC 3.2.1.1)、α-葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.20)和淀粉葡萄糖苷酶(AMG),且对CHO-K1和HepG2细胞无毒性。该成果发表于《Food Research International》,为开发无过敏原、可持续的功能食品提供了关键技术支撑。

关键技术包括:纳米颗粒制备与表征(动态光散射测粒径、电泳测ζ电位)、体外抗氧化评估(Folin-Ciocalteu法测总酚)、酶抑制实验(3,5-二硝基水杨酸法测淀粉水解率)、MTT法检测细胞毒性。

材料与方法
研究采用市售藜麦粉(14g蛋白/100g)和巴西Plantus?公司的布里蒂油,通过高压均质法制备纳米乳液,比较Q4与Q3配方的物理化学特性。

粒子尺寸与ζ电位
Q3和Q4纳米颗粒分别呈现270±39 nm和357±47 nm的均匀粒径,ζ电位达-35 mV,表明静电稳定机制主导。海藻酸钠的加入使Q3粒径更小,归因于多糖-蛋白相互作用增强空间位阻。

抗氧化与酶抑制
纳米封装使总酚含量从自由油的2.1±0.3 mg GAE/g提升至21.5±1.2 mg GAE/g。Q3对α-葡萄糖苷酶的IC50为0.15 mg/mL,较自由油(3.6 mg/mL)提升24倍,可能源于纳米颗粒延缓油脂在消化道的释放。

细胞毒性
MTT实验显示,500 μg/mL浓度下两种纳米颗粒处理48小时,HepG2细胞存活率分别为93.2±4.1%(Q3)和95.1±3.7%(Q4),证实其生物相容性。

结论表明,藜麦蛋白纳米颗粒通过其独特的界面吸附特性,不仅解决了布里蒂油的水分散难题,更通过缓释效应增强其生物活性。该技术突破为开发抗糖尿病、抗氧化功能的清洁标签食品提供了新思路,尤其适合乳糖不耐或素食人群。讨论部分指出,未来可进一步优化Q/SA比例以调控释放动力学,并探索其在肠道菌群调节中的作用。

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