酶改性酸浆果胶/海藻酸钠复合凝胶珠的构建及其对姜黄素结肠靶向递送的增效机制

本研究针对海藻酸钠(SA)凝胶珠作为姜黄素(Cur)载体在结肠释放率不足(仅28.93%)的问题，创新性地采用果胶甲基酯酶(PME)改性酸浆果胶(NPGP)与SA构建复合凝胶珠(PME-NPGP+SA)。通过提升果胶嵌段度(DB)至31.84%，显著增强Ca2+亲和力，使Cur包封率达80.67%，结肠释放率提升至49.98%，为功能性食品和医药领域提供了新型高效结肠递送系统。

　　

姜黄素(Curcumin, Cur)这个来自姜黄的黄金成分，凭借其抗肿瘤、抗炎和保肝等药理活性，早已成为功能性食品和药物研发的"明星分子"。然而这个"娇气"的化合物极易氧化降解，就像暴露在空气中的苹果切片，其生物利用度常常令人失望。更棘手的是，当前主流载体海藻酸钠(SA)凝胶珠虽然能提供70%以上的包封率，却因过度交联形成的"铜墙铁壁"，使得结肠释放率长期徘徊在30%以下——这就像把宝贝锁进了保险箱却忘了留钥匙孔。

中国农业科学院的研究团队独辟蹊径，从酸浆种子中提取的低甲氧基果胶(NPGP)入手，通过果胶甲基酯酶(PME)进行精准"剪裁"，将其嵌段度(DB)从17.74%提升至31.84%，就像给钥匙增加了齿纹，使其能与SA形成更"透气"的协同凝胶网络。这项发表于《Food Chemistry》的研究，通过多尺度表征和体外消化模拟，揭示了这种新型载体如何突破结肠递送效率的瓶颈。

研究采用四大关键技术：1) 酶法改性制备PME-NPGP；2) 离子凝胶法制备复合凝胶珠；3) 扫描电镜(SEM)和光谱技术表征载体结构；4) 体外消化模型评估释放性能。从四川甘江食品公司采购的酸浆种子(NPGS)为原料，确保了样本的可追溯性。

【SA和PME-NPGP形成协同凝胶网络用于Cur负载】
通过Ca²⁺梯度扩散形成的多层结构，PME-NPGP+SA凝胶珠展现出独特的"外密内疏"特征。差示扫描量热(DSC)曲线在178°C出现的吸热峰证实Cur成功负载，X射线衍射(XRD)显示Cur以无定形状态分散于多糖基质中。

【体外消化特性】
在模拟结肠环境中，PME-NPGP的加入使凝胶珠溶胀率提升2.3倍，酶解速度加快40%。FTIR光谱中1735 cm^-1处酯键峰的减弱，证实了果胶酶的特异性降解作用。

【结论与意义】
这项研究不仅证实PME-NPGP能有效降低SA的交联密度（硬度仅下降12%），更开创性地实现了Cur的"双重释放"机制：先通过溶胀扩大孔道，再经酶解彻底释放。49.98%的结肠释放率较传统SA载体提升72%，且10天储存保留率达87.20%，为炎症性肠病靶向治疗和功能性食品开发提供了新思路。中央高校基本科研业务费(2021TS067)和国家自然科学基金(32202119)等项目的支持，彰显了该研究的战略价值。