橙皮苷功能化研究新视角:大豆分离蛋白 - 多糖复合物的包封作用

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Food Chemistry 8.5

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  为解决橙皮苷(HP)水溶性低、稳定性和生物利用度差的问题,研究人员以大豆分离蛋白(SPI)分别与壳聚糖(CT)、瓜尔胶(GG)、黄原胶(XG)构建复合物包封 HP。发现 SPI/XG(3:1)复合物包封率达 90.22±1.01%,且稳定性优,为 HP 在功能食品中应用提供新思路。

  
在天然产物开发的浪潮中,功能性黄酮类化合物的应用潜力始终备受关注。橙皮苷(Hesperidin, HP)作为柑橘类水果中富含的天然黄酮,拥有抗氧化、抗炎、抗癌及心血管保护等多重生物活性,且具备良好的生物相容性,可从柑橘皮渣中可持续提取,被视为极具前景的营养补充剂。然而,其水溶性差、稳定性不足及生物利用度低的特性,如同无形的枷锁,严重限制了它在食品、医药等领域的广泛应用。尽管微胶囊化、固体脂质纳米颗粒等技术曾尝试突破困境,但较高的生产成本与有限的适用性,使得大规模应用在食品行业举步维艰。在此背景下,开发高效、经济的包封技术,成为解锁橙皮苷应用价值的关键钥匙。

为攻克这一难题,国内研究团队展开了深入探索。研究人员聚焦于蛋白质 - 多糖复合物体系,选取大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolate, SPI)作为蛋白基质,分别与壳聚糖(Chitosan, CT)、瓜尔胶(Guar Gum, GG)、黄原胶(Xanthan Gum, XG)这三种离子型 / 非离子型多糖构建复合体系,旨在提升橙皮苷的包封效率与稳定性。该研究成果发表于《Food Chemistry》,为天然活性成分的递送系统开发提供了重要参考。

研究采用的关键技术方法包括:通过测定包封效率、储存稳定性、粒径及 ζ- 电位筛选适宜多糖;利用紫外 - 可见光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等多种光谱技术结合分子对接,解析 SPI/XG 与 HP 的相互作用机制;借助体外消化模型评估生物可及性,并测定 α- 葡萄糖苷酶抑制活性以考察功能特性。

三元复合物的优化筛选


研究发现,相较于单一蛋白体系,蛋白质与多糖通过氢键和静电作用形成的复合物显著提升了橙皮苷的包封效率。当蛋白与多糖质量比为 3:1 时,SPI/XG 复合物的包封效率高达 90.22±1.01%,显著优于 SPI/GG(85.13±0.79%)和 SPI/CT(79.88±2.61%)复合物。同时,SPI/XG 复合物表现出更小的粒径和更优的储存稳定性,表明黄原胶是橙皮苷包封的理想多糖载体。

相互作用机制探究


多重光谱分析与分子对接结果揭示,SPI、XG 与 HP 通过氢键、疏水作用及离子静电作用形成三元复合物。其中,黄原胶的阴离子特性与大豆分离蛋白的正电荷基团产生静电吸引,增强了体系的稳定性,而疏水相互作用则为橙皮苷提供了良好的包封微环境。

功能特性评估


随着 XG 含量的增加,复合物的起泡能力和乳化能力有所下降,但起泡稳定性(99.63±0.37%)和乳化稳定性(96.78±2.08%)显著提升。当 SPI 与 XG 质量比为 10:1 时,三元复合物展现出优异的 α- 葡萄糖苷酶抑制活性(IC50=1115.32 μg/mL),提示其在调节糖代谢方面的潜力;同时,橙皮苷的生物可及性达到 27.80±0.68%,较传统体系显著提高,表明该复合物可有效促进活性成分的肠道吸收。

结论与意义


本研究系统阐明了大豆分离蛋白 - 多糖复合物对橙皮苷的包封机制,证实黄原胶是提升包封效率与稳定性的优质多糖,其构建的 SPI/XG/HP 三元复合物在功能食品开发中兼具高效包封与代谢调节潜力。研究结果不仅为橙皮苷等天然黄酮类化合物的递送提供了经济高效的解决方案,也为蛋白质 - 多糖复合物在食品、营养领域的应用拓展了新方向。通过优化复合物组成与结构,有望开发出兼具稳定性与功能活性的新型载体系统,推动天然活性成分在功能性食品、膳食补充剂中的实际应用,为大健康产业的发展注入新动力。

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