氧化淀粉-金属离子微凝胶：大豆降压肽高效递送新策略及其功能保护机制研究 中文标题

本研究针对食品源生物活性肽（FBPs）口服生物利用度低、易降解及不良风味等问题，创新性地利用氧化淀粉-金属离子微凝胶体系，通过离子凝胶法高效封装大豆降压肽。结果表明，氧化淀粉-锌离子微凝胶（WOS-Zn-P）和氧化淀粉-钙离子微凝胶（WOS-Ca-P）封装效率超60%，在模拟胃肠环境中显著延缓肽的突释（胃环境释放量降低40%），并有效保护其血管紧张素转换酶（ACE）抑制活性（消化后抑制率仍达60%）。该载体系统兼具掩味功能和长期稳定性，为功能性肽的口服递送提供了新思路。

　　

随着健康食品和功能性成分市场的快速发展，食品源生物活性肽（Food-derived Bioactive Peptides, FBPs）因其多样的生理功能——如抗氧化、降血压、抗菌和免疫调节等——受到广泛关注。然而，这些肽类物质在实际应用中面临诸多挑战：它们对胃肠道环境敏感，易被胃酸和酶降解；本身带有不良气味（如豆腥味和苦味）；且口服生物利用度低，限制了其在食品和医药领域的商业化应用。传统的递送系统如脂质体、蛋白质载体等存在稳定性差、包封效率低或相容性问题。因此，开发一种高效、稳定且能保护功能活性的肽类递送载体成为当前研究的热点。

在这一背景下，华南理工大学食品科学与工程学院的Lu Guo等研究人员在《Food Wellness》上发表了一项创新性研究，他们利用氧化淀粉（Oxidized Starch）与金属离子通过离子凝胶法构建微凝胶系统，成功实现了对大豆降压肽的高效封装、保护及控释，并系统探究了其作用机制和实际应用潜力。

为开展本研究，团队主要采用了以下关键技术方法：首先通过次氯酸钠氧化制备不同羧基含量的氧化蜡质玉米淀粉（WOS）；接着利用离子凝胶法将淀粉-肽混合物滴加至金属离子溶液（如Zn²⁺、Ca²⁺）中形成微凝胶；采用激光粒度仪和Zeta电位分析仪测定颗粒粒径与表面电位；通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析分子间相互作用；借助冷冻扫描电镜（Cryo-SEM）观察微凝胶形貌；使用体外模拟胃肠消化模型评估肽的释放行为与ACE抑制活性保留情况；并利用电子鼻系统分析风味掩蔽效果。

3.1. 淀粉氧化程度对微凝胶性质的影响

研究显示，随着氧化程度提高，淀粉羧基含量增加，为金属离子交联提供更多位点。高氧化度的WOS-Zn-P和WOS-Ca-P微凝胶粒径分布更均匀（PDI值降低），包封率（Encapsulation Efficiency, EE）显著提升（超过60%）。元素分析（EDS）证实锌和钙含量随氧化度增加而上升，表明交联密度提高。

3.2. 金属离子价态对微凝胶特性的作用

比较不同金属离子（Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Al³⁺）发现，Zn²⁺和Ca²⁺形成的微凝胶结构最稳定，EE最高（WOS-Zn-P达65.17%），且Zeta电位显著升高。FT-IR分析揭示Zn²⁺与羧基为双齿配位，Ca²⁺则为单齿配位，解释了二者结合模式的差异。

3.3. 金属离子用量对微凝胶形成的影响

当羧基与金属离子摩尔比为1:1（金属离子过量）时，微凝胶粒径分布更集中，PDI降至0.3左右，EE进一步提升，表明过量金属离子增强了交联网络密度。

3.4. 微凝胶形貌与结构

Cryo-SEM图像显示WOS-Zn-P和WOS-Ca-P呈球形且分散均匀，部分存在细小聚集体，证实金属离子诱导淀粉链重排形成稳定微球结构。

3.5. 封装效果可行性验证

体外释放实验表明，微凝胶在模拟胃液（pH=1.2）中肽释放量低于30%，而在肠液中缓慢释放至70%~82%，显著改善突释问题。经模拟胃肠消化后，WOS-Zn-P和WOS-Ca-P的ACE抑制率仍保持在60%左右，为游离肽的2倍。电子鼻分析证实微凝胶有效掩盖了氮氧化物、硫化物等不良气味。

3.6. 储存稳定性

在30天储存期内，微凝胶的ACE抑制活性仅略有下降（仍高于50%），且风味掩蔽效果持久，证明其具有良好的实际应用潜力。

4. 结论

本研究成功开发了氧化淀粉-金属离子微凝胶递送系统，可高效封装大豆降压肽，改善其胃肠稳定性和释放特性，并有效保护生物活性与掩蔽不良风味。该策略为功能性肽的口服递送提供了新方案，具有重要的科学价值和应用前景。