基于藻蓝蛋白酶响应水凝胶的结肠靶向益生菌递送系统构建与功能评价

本研究创新性地开发了一种以藻蓝蛋白（PC）为多功能核心的酶响应水凝胶平台，通过氢键强化结构、结肠胰蛋白酶特异性触发释放及天然益生元特性，实现了大肠杆菌Nissle 1917（EcN）的高效封装与智能递送。该系统具备卓越的胃酸保护能力（存活率94.8–96.6%）、可调释放动力学（2–20 h）及长期储存稳定性（28天后存活率≥81.1%），在功能食品领域具有重大应用潜力。

　　

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Materials

菊粉（IN，纯度≥95%，聚合度23–60，分子量1.24×10⁴ Da）购自臻味元食品配料有限公司；魔芋葡甘聚糖（KGM，纯度≥90%，分子量1.35×10⁶ Da）源自湖北康生魔芋科技有限公司；藻蓝蛋白（PC，纯度≥98%）购自TCI发展有限公司；海藻酸钠（SA，粘度200–500 mPa·s）来源于沪试化学有限公司。

Protective efficacy of DKGM/IN hydrogels for EcN

图1a显示IN与KGM在12小时时OD_600nm值显著升高（P?P?

Conclusions

本研究构建了以PC为多功能核心的酶响应益生菌递送平台，通过PC的三重功能（结构强化、酶触发释放与营养补充）突破传统多糖-蛋白体系的局限。通过设计PC修饰基质（IP: 40% IN与3% PC；DP: 14% DKGM与1% PC），我们创建了具备结肠靶向释放能力的动态网络，其释放时间可通过多糖浓度在2至20小时间精确调控。该平台兼具优异的胃保护性能与长期储存稳定性，并适配乳制品、糖果等食品基质，为改善肠道健康的功能食品开发提供了新策略。