《Journal of Food Engineering》：Cold-gelation lentil protein-κ-carrageenan emulsion gels: Enhanced physicochemical properties and controlled release of curcumin
编辑推荐：
•开发了一种基于LPI和κC的新型冷凝胶乳液，用于控制姜黄素的递送。•KC显著增强了LPI乳液凝胶的凝胶强度和保水性。•LPI-κC乳液凝胶可有效减缓游离脂肪酸（FFAs）的释放，并在消化过程中保护姜黄素。•负载姜黄素的LPI-κC乳液凝胶非常适合靶向递送至结肠。引言姜黄素是
- •
开发了一种基于LPI和κC的新型冷凝胶乳液，用于控制姜黄素的递送。
- •
KC显著增强了LPI乳液凝胶的凝胶强度和保水性。
- •
LPI-κC乳液凝胶可有效减缓游离脂肪酸（FFAs）的释放，并在消化过程中保护姜黄素。
- •
负载姜黄素的LPI-κC乳液凝胶非常适合靶向递送至结肠。
引言
姜黄素是一种从姜黄根茎中提取的亲水性多酚类化合物（Mirhadi等，2024；Cre?u等，2026），具有广泛的药理活性，包括抗凝、抗抑郁、抗菌、抗癌、抗炎、抗糖尿病、抗阿尔茨海默病和抗氧化作用（Ming等，2022；Momeni等，2014；Akram等，2010；Yang等，2022a）。尽管具有治疗潜力，但由于水溶性低、吸收差和代谢快等特点，其在临床和食品工业中的应用仍受到限制，导致口服生物利用度低（Tapal等，2012）。因此，乳液（Gomes等，2023）、水凝胶（Yang等，2022b）和乳液凝胶等包埋技术已被研究用于保护姜黄素免受严苛胃部环境的损害，并提高其稳定性和递送效率（Yallapu等，2012；Cherniakov等，2015；Xue等，2023）。其中，乳液凝胶尤为具有前景，因为它们是粘弹性胶体系统，三维聚合物网络包裹油滴，既提供结构稳定性，又能递送脂溶性生物活性化合物（Zhi等，2023；Li等，2020；Talat等，2021；Zhao等，2023；Cui等，2022）。
此类乳液凝胶作为递送系统的性能，关键取决于网络中蛋白质的选择。由于两亲性结构，蛋白质与姜黄素等疏水生物活性物质强烈相互作用，植物蛋白因其可获得性、低成本和食品安全性而成为动物蛋白的理想替代品（Aliakbari等，2025；Tan等，2023）。扁豆（Lens culinaris）与多种其他豆类一样，是极好的蛋白质来源，蛋白质含量占其组成的20.2%至31.4%。扁豆蛋白由约16%清蛋白、70%球蛋白、11%谷蛋白和3%醇溶蛋白组成（Yang等，2017；Mao等，2014；Jarpa-Parra，2018；Sultan等，2023；Shevkani等，2024）。这种独特的球蛋白组成特征——富含vicilin和legumin组分——使LPI相比研究更广泛的乳清蛋白（Alavi等，2018；Su等，2022）、大豆蛋白（Primozic等，2018）和豌豆蛋白（Wang等，2024；Liu等，2024）系统具有若干优势，包括不含β-乳球蛋白过敏原以及更强的胃蛋白酶解抗性。这些特性使LPI成为胃肠道递送应用中有前景的植物基替代品（Aghababaei等，2024）。为了进一步增强蛋白质网络的保护能力，通常将多糖掺入蛋白质稳定的乳液凝胶中。多糖通过静电作用、氢键和疏水相互作用与蛋白质发生非共价相互作用，减少静电排斥和液滴聚结，从而提高机械强度和结构完整性，以及对pH变化、加热和冻结等环境胁迫的抵抗力（Yan等，2025；Lin等，2021；Shi等，2023）。许多多糖还作为膳食纤维，在上胃肠道中抵抗消化，但在结肠中被发酵，提供营养益处（Yang等，2024）。κ-卡拉胶（κC）是一种源自红藻的硫酸化多糖，被广泛用作食品级凝胶剂和增稠剂（Mao等，2023；Russo Spena等，2025），表现出热可逆、阳离子依赖性凝胶化特性（Fontes-Candia等，2021；Pirsa等，2023）。由于κC在广泛pH范围内携带阴离子硫酸基团，而LPI的净电荷是pH依赖的并在等电点附近反转，因此LPI和κC之间的静电相互作用在酸性条件下预计尤为显著（Jarpa-Parra，2018；Tecante等，2012a），使这种配对特别适合pH触发的网络形成。除了凝胶网络的组成外，加工条件也会影响蛋白质稳定乳液的性质。超声辅助乳化常用于通过空化效应减小液滴尺寸并促进界面蛋白吸附，从而提高乳液稳定性（Zhou等，2024）。
选择该系统是因为其凝胶网络通过温和的常温GDL诱导酸化形成，而非通过热凝胶蛋白质-κC系统中用于直接构建网络的热诱导变性步骤（Pirsa等，2023）。需要注意的是，与大多数冷凝胶系统一样，LPI在凝胶化前经过预热处理以产生可溶性聚集体；然而，网络形成和姜黄素包埋本身完全在后续无热处理的情况下发生，这与热凝胶化不同——在热凝胶化中，生物活性化合物在热诱导网络形成步骤过程中即已存在于基质中。结合其植物来源、低致敏性的特点，这使得LPI-κC成为在关键凝胶化阶段递送热敏性生物活性化合物的有前景候选物（Zhou等，2024）。在机制上，LPI和κC之间的pH依赖静电相互作用已被证明驱动这些特定生物聚合物之间的缔合相分离（Aryee等，2014），与本研究观察到的微相分离和更致密的网络结构一致。这种由GDL诱导酸化过程中pH逐渐降低触发的电荷驱动复合物化机制，与热诱导蛋白质-κC凝胶化根本不同——在后者中，网络形成主要由固定pH下的热蛋白变性和聚集驱动，而非由两种生物聚合物之间静电相互作用的pH触发改变驱动（Wei等，2025）。在本研究中，使用LPI、κ-卡拉胶（κC）和葡萄糖酸-δ-内酯（GDL）制备乳液凝胶，其中LPI在油水界面作为有效乳化剂，而κC通过静电和氢键相互作用促进网络形成和凝胶稳定（Aliakbari等，2025；Ma等，2025）。因此，本研究旨在开发一种具有定制微观结构的冷凝胶LPI基乳液凝胶，能够在胃消化过程中保护姜黄素，并实现其在肠道阶段的控制释放，同时阐明LPI和κC浓度对凝胶结构、脂质消化和姜黄素稳定性的影响。
章节摘要
材料
用于生产蛋白质含量超过85%的蛋白质隔离物的绿扁豆种子（CDC Grandora品种）来自当地市场。研究中使用的其他材料包括葡萄籽油、姜黄素（纯度>96.0%）、葡萄糖酸-δ-内酯（GDL）、κ-卡拉胶、Folin-Ciocalteu酚试剂（2 N）、猪胃蛋白酶、乙醇（≥99%）、猪胰酶（符合4× USP规格）、盐酸（HCl）、叠氮化钠和氢氧化钠（NaOH），所有化学品……
粒径测定
分析了由LPI稳定的新鲜乳液的粒径（d4,3）分布，以评估其乳化性能，因为粒径是影响乳液对抗乳析、絮凝和聚结稳定性的关键决定因素（Santos等，2022）。乳液中液滴的尺寸分布如图1所示。动态光散射（DLS）提供粒径的强度加权估计，可被少量较大颗粒不成比例地影响……
结论
在本研究中，我们成功开发了使用LPI-κC复合物制备的冷凝胶乳液。κC和LPI的组合增强了凝胶的功能特性，允许创建具有不同结构特性的多种凝胶。体外控制释放测试表明，这些LPI-κC乳液凝胶可有效保护姜黄素免受上胃肠道中过早释放和降解。因此，LPI-κC乳液凝胶显示出作为递送……的前景。
CRediT作者贡献声明
Zahra Aliakbari：撰写—初稿，数据整理。Zahra Emam-Djomeh：撰写—审阅与编辑，监督。Gholamreza Askari：监督。
伦理声明
作者未从参与者或其法定代理人处获得知情同意。本研究不涉及任何人参与，因此无需知情同意。
本研究遵循研究所在地的相关法律、监管框架和指南进行。根据相关法律和机构指南，无需伦理委员会批准。本研究不涉及任何人参与，因此无需知情同意。
利益冲突声明
作者声明他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文所报告的工作。
Zahra Aliakbari|Zahra Emam-Djomeh|Gholamreza Askari
