软枣猕猴桃高甲氧基果胶-铁(Ⅲ)复合物的制备、表征及其特性评价

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Process Biochemistry 3.7

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  本研究针对缺铁性贫血(IDA)治疗中铁补充剂的稳定性与生物利用度问题,以软枣猕猴桃(Actinidia arguta)果实提取的高甲氧基果胶(AAP)为载体,通过单因素和响应面法优化合成AAP-铁(Ⅲ)复合物。该复合物铁含量达26.62±0.31%,具有缓释特性和α-淀粉酶抑制活性增强等特点,为新型铁补充剂开发提供新思路。

  

缺铁性贫血(Iron Deficiency Anemia, IDA)作为全球最常见的营养失调疾病,传统铁补充剂存在胃肠道刺激、铁离子释放不稳定等问题。植物活性成分与金属离子的配位复合物因其良好的稳定性和生物相容性备受关注。软枣猕猴桃(Actinidia arguta)果实富含具有抗氧化活性的高甲氧基果胶(High-methoxyl pectin, AAP),其多糖链上的羟基(-OH)和羧基(-COOH)为铁离子配位提供了理想位点。

长春大学园艺学院的研究团队通过单因素试验和响应面法优化,在pH 8.1、48℃反应40分钟条件下,成功合成铁含量达26.62±0.31%的AAP-铁(Ⅲ)复合物。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)分析证实,Fe3+与AAP形成β-FeOOH配位结构。尽管复合物的抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制活性较AAP有所减弱,但其α-淀粉酶抑制活性显著增强。体外消化实验显示,AAP-铁(Ⅲ)在模拟消化液中缓释效果优于FeSO4,且不易被消化酶降解。

主要技术方法
研究采用热水提取法从软枣猕猴桃果实中获得AAP,通过单因素和Box-Behnken设计优化合成工艺。利用紫外可见光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)表征复合物性质,通过DPPH和ABTS自由基清除实验评价抗氧化活性,并采用体外消化模型评估铁离子释放动力学。

研究结果

  1. 材料与试剂:选用成熟度均匀的软枣猕猴桃果实,提取的AAP经单糖组成分析显示以半乳糖醛酸(Gal A)为主。
  2. 单因素试验结果分析:pH<7时产物水溶性差,因H+与Fe3+竞争配位;40分钟反应时间可实现配位平衡;温度超过48℃导致果胶降解。
  3. 结构表征:铁配位引起AAP红外光谱中-COO-振动峰位移(1612→1635 cm-1),XRD显示β-FeOOH特征峰(2θ=35°)。
  4. 生物活性:AAP-铁(Ⅲ)的DPPH清除率(68.9%)低于AAP(82.4%),但α-淀粉酶抑制率提高12.7%。

结论与意义
该研究证实AAP-铁(Ⅲ)复合物兼具铁补充和血糖调控潜力,其缓释特性可减少胃肠道刺激。软枣猕猴桃果实的综合利用为功能性食品开发提供新方向,相关成果发表于《Process Biochemistry》。研究获得吉林省科技厅项目(20220202072NC)支持,第一作者Xinning Du与通讯作者Lina Chen声明无利益冲突。

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