基于姜黄素-碳点的可生物降解光敏抗菌水凝胶膜在生鲜肉保鲜中的应用研究

本研究针对藻源蛋白肽易降解和口感不佳等问题，创新性地采用海藻酸钙(Alg)和奇亚籽胶(CSG)封装波斯湾褐藻Sargassum angustifolium水解肽(SAPH)。通过冷冻干燥技术构建Alg-SAPH微珠与CSG-SAPH微胶囊，系统比较了二者在包封率(EE 88.48% vs 77.24%)、ζ电位(-29.60mV vs -19.64mV)、微观结构和热力学性能的差异，为海洋生物活性肽在功能食品和医药领域的应用提供了新策略。

　　

在功能性食品和生物医药领域，海洋藻类蛋白因其丰富的营养价值备受关注。然而，褐藻Sargassum angustifolium中的蛋白质存在生物利用度低、酶解产物不稳定且具有不良风味等问题，严重制约了其实际应用。如何通过技术创新解决这些瓶颈，成为当前食品科学领域的重要课题。

来自伊朗的研究团队在《Food Chemistry: X》发表的最新研究中，创造性地采用两种天然生物聚合物——海藻酸钙(Alg)和奇亚籽胶(CSG)作为载体，通过冷冻干燥技术封装Sargassum angustifolium蛋白水解肽(SAPH)。研究通过包封率测定、ζ电位分析、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热(DSC)等技术，系统比较了两种封装体系的性能差异。

3.1 包封效率
Alg-SAPH微珠展现出显著更高的包封率(88.48%)，这归因于海藻酸钙的"蛋盒"模型交联机制。钙离子与古洛糖醛酸(G-block)形成的三维网络结构，为肽类提供了更稳定的物理包埋环境。相比之下，CSG-SAPH微胶囊虽然包封率较低(77.24%)，但其亲水性和粘弹性仍展现出良好的应用潜力。

3.2 ζ电位
Alg-SAPH微珠表现出更强的负电性(-29.60mV)，这源于海藻酸链上大量羧酸根(-COO^-)的解离。这种高电荷密度赋予体系更好的胶体稳定性，能有效防止颗粒聚集。CSG-SAPH相对较弱的负电性(-19.64mV)则与其多糖组成中较少的可解离基团有关。

3.3 扫描电镜
SEM图像显示Alg-SAPH微珠表面存在明显皱缩，这是钙离子交联形成的致密网络在冻干过程中产生的结果。而CSG-SAPH则呈现更光滑的球形形貌，反映出奇亚籽胶更柔性的凝胶特性。这种结构差异预示着二者在释放行为上可能具有不同特征。

3.4 傅里叶红外光谱
FTIR分析揭示了两种体系的分子作用机制：Alg-SAPH中3273cm^-1处的宽峰表明海藻酸羟基与肽段氨基形成氢键；而CSG-SAPH在3319cm^-1处更强的吸收则反映了奇亚籽胶更丰富的水合作用。这些相互作用直接影响着封装体系的稳定性和释放特性。

3.5 差示扫描量热
DSC结果显示Alg-SAPH在70.89°C出现吸热峰，转变焓达119.23mJ/mg，表明其需要更多能量破坏离子交联网络。CSG-SAPH虽然熔点较高(87.41°C)，但较低的热焓(72.40mJ/mg)说明其分子间作用力相对较弱。

这项研究通过多维度表征，证实海藻酸钙更适合需要长期保护和缓释的应用场景，而奇亚籽胶则适用于快速释放体系。该工作不仅为海洋生物活性肽的稳定化提供了新思路，也为功能性食品配方的设计提供了重要参考。特别是Alg-SAPH体系展现出的高包封率和稳定性，使其在口服递送系统和营养补充剂开发中具有显著优势。未来研究可进一步探索这些封装系统在模拟胃肠条件下的释放动力学和体内生物利用度，以推动海洋功能性成分的实际应用。