超声处理复合蛋黄蛋白构建高内相Pickering乳液提升植物甾醇酯递送效率

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Food Hydrocolloids 11.0

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  为解决植物甾醇酯(PEs)因低生物利用度限制其功能食品应用的问题,研究人员通过超声处理促进蛋黄低/高密度脂蛋白(LDL/HDL)复合,构建了具有不同流变特性的高内相Pickering乳液(HIPPEs)。研究发现,LDL-HDL复合物经超声后粒径减小,界面吸附能力增强,且3:7或7:3配比乳液在体外消化中显著提升PEs生物可及性,为脂溶性营养素递送提供了新策略。

  

植物甾醇酯(Phytosterol esters, PEs)作为降胆固醇、抗癌和抗炎的明星成分,却因水油难溶、易氧化的特性在食品工业中举步维艰。传统乳液递送系统难以平衡结构稳定性与消化释放效率,而高内相Pickering乳液(HIPPEs)凭借80%的高油含量和独特流变特性成为破局希望。北京工商大学的研究团队另辟蹊径,瞄准蛋黄中天然存在的低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL),通过超声处理这一绿色技术构建复合蛋白乳化剂,在《Food Hydrocolloids》发表的研究成果为PEs高效递送提供了创新解决方案。

研究团队采用超声处理诱导LDL与HDL非共价结合,通过粒径分析、界面张力测定、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色谱等技术表征蛋白相互作用,进而构建不同LDL-HDL配比的HIPPEs,结合体外消化模型评估PEs释放效率。

Characterization of different proteins
超声处理使LDL-HDL复合物粒径减小至纳米级,zeta电位绝对值提升,FTIR证实氢键是非共价结合的主要作用力。圆二色谱显示复合蛋白二级结构发生重构,界面流变学证实LDL贡献吸附能力而HDL赋予弹性,为定制化乳液设计奠定基础。

Emulsifying properties analysis
LDL占比高的乳液液滴尺寸更小(d4,3
<15μm)、流动性强,HDL主导的乳液则形成弹性界面网络。共聚焦显微图像显示HDL-rich乳液存在明显蛋白交联层,这与界面流变结果相互印证。

In vitro digestion evaluation
3:7和7:3的LDL-HDL配比乳液在模拟消化中表现最优,其游离脂肪酸(FFAs)释放曲线呈现缓释特性,PEs生物可及性较单一蛋白乳液提升30%以上。高粘度HIPPEs有效阻碍胰脂肪酶渗透,实现PEs的时序性释放。

该研究开创性地通过超声调控蛋黄蛋白相互作用,证明LDL与HDL协同效应可精准定制乳液消化行为。7:3配比乳液兼具小粒径和高弹性,在胃部抗分解的同时促进肠道缓释,为功能因子递送系统设计提供了新范式。研究成果不仅拓展了蛋黄蛋白在食品胶体中的应用边界,更为解决脂溶性营养素生物利用度低的行业难题提供了理论支撑与技术路径。

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