藻源生物活性肽的钙藻酸盐与奇亚籽胶双载体封装:稳定性与生物利用度的协同提升

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  为解决藻源蛋白低生物利用度及苦味问题,研究人员采用冻干技术将Sargassum angustifolium蛋白水解物(SAPH)封装于钙藻酸盐(Alg)和奇亚籽胶(CSG)载体中。结果表明Alg-SAPH微珠具有更高封装效率(88.48%)和负电性zeta电位(-29.60 mV),而CSG-SAPH微胶囊呈现更优热稳定性。该研究为海洋生物活性肽在功能食品中的应用提供了创新递送策略。

  

海洋藻类作为新型生物活性物质的宝库,其蛋白质水解产物虽具有抗氧化、抗菌等潜在健康功效,却长期面临两大技术瓶颈:复杂的球状结构导致消化吸收率不足30%,且水解产生的苦味肽链严重影响产品适口性。更棘手的是,这些脆弱的多肽在胃酸和肠道酶作用下极易降解失活。传统解决方案如直接添加包埋剂往往效率低下,而化学修饰又会破坏肽链活性。

针对这一行业痛点,研究人员创新性地采用天然生物聚合物双载体系统——钙藻酸盐(Alginate, Alg)和奇亚籽胶(Chia seed gum, CSG),通过冻干技术对Sargassum angustifolium蛋白水解物(SAPH)进行封装。这项发表在《Food Chemistry: X》的研究,首次系统比较了两种载体对藻源肽的保护效能差异。

研究团队采用超滤膜分离结合Lowry法测定封装效率,通过Zetasizer分析表面电荷,借助扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)解析微观结构与分子相互作用,并利用差示扫描量热仪(DSC)评估热力学特性。

3.1 封装效率
Alg-SAPH微珠以88.48%的EE值显著优于CSG-SAPH的77.24%,这归因于藻酸盐"蛋盒模型"的密集钙离子交联网络。电镜显示Alg微珠表面褶皱更明显,印证了其致密结构。

3.2 Zeta电位
Alg-SAPH展现-29.60 mV的强负电性,比CSG-SAPH(-19.64 mV)具有更佳胶体稳定性。FTIR证实藻酸盐的羧基与肽链氨基形成更多离子键。

3.3 微观形貌
SEM图像揭示Alg-SAPH呈链状互联结构而CSG-SAPH为壳状,后者光滑表面与其多糖的剪切稀化特性相关。

3.4 热力学特性
DSC曲线显示Alg-SAPH在70.89°C熔融且焓值达119.23 mJ/mg,反映钙交联网络的高能垒;CSG-SAPH虽熔点升至87.41°C但焓值仅72.40 mJ/mg,表明其依赖氢键的弹性结构。

这项研究突破性地证实:藻酸盐载体更适合需要长效保护的场景,如益生菌递送系统;而奇亚籽胶则适用于需快速释放的剂型,如运动营养补充剂。两种天然载体协同解决了藻肽应用中的稳定性与口感难题,为海洋功能性食品开发提供了理论依据和技术支撑。特别是Alg-SAPH体系在模拟胃肠环境中的缓释特性,使其在靶向给药系统设计中展现出独特优势。未来研究可进一步优化复合载体比例,实现pH响应型智能释放。

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