由谷糠醇溶蛋白–没食子酸或–三氯蔗糖共轭物稳定的乳液凝胶：表征、在姜黄素中的应用及机制洞察

《Food Chemistry》：Emulsion gels stabilized by millet chaff prolamin–gallic acid or –sucralose conjugates: characterization, application in curcumin, and mechanism insights

　　

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  没食子酸/三氯蔗糖缀合物增强了MCP乳状凝胶的疏水效应。
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  没食子酸接枝改善了抗氧化、质构及流变学性能。
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  没食子酸/三氯蔗糖缀合物促进了MCP乳状凝胶的肠道消化。
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  没食子酸/三氯蔗糖缀合物提高了姜黄素的包埋与负载能力。
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  MCP-GA乳状凝胶提高了姜黄素的稳定性、释放率及生物可及性。

引言

过去几十年，乳状凝胶因其双相基质、三维网络结构以及改善功能化合物稳定性、生物利用度、溶解度、包埋效率和控释特性的优异能力而受到越来越多的关注（Abou-Elsoud等，2025；Nobakht-Nia等，2025）。乳状凝胶是具有乳液流变性质和凝胶机械性质的半固体或固体材料（Lin等，2024）。与乳液和凝胶相比，乳状凝胶具有更好的弹性和稳定性，在改善食品质地方面具有很大的潜力（Liu等，2024；Xing等，2025）。先前的研究表明，乳状凝胶显著提高了叶黄素酯、姜黄素、虾青素等生物活性化合物的稳定性和生物利用度（Toragall等，2021；Xing等，2025；Zhi等，2023）。此外，乳化剂和凝胶剂都是形成稳定乳状凝胶的关键。与化学合成的乳化剂和凝胶剂相比，源自食品的多肽、多糖及其衍生物由于其更好的生物降解性、生物相容性和安全性，是更好的乳状凝胶候选材料。然而，大多数天然蛋白质或多糖的乳化性能不如化学合成的乳化剂（如Span 80、Tween 80、酪蛋白酸钠、脂肪酸甘油酯和三氯蔗糖脂肪酸酯）（Alavi等，2020）。为解决这一问题，制备了蛋白质与多糖/多酚的二元缀合物以及蛋白质-多糖-多酚的三元复合物，以改善纯蛋白的乳状凝胶性能。Gao等（2024）、Xing等（2025）和Zhang等（2025）表明，与多糖或多酚的缀合显著增强了大豆蛋白、蛋清蛋白和乳清蛋白的乳状凝胶性能。另一种方法是通过物理、化学和/或生物修饰来增强蛋白质的乳化性能，从而改善其乳状凝胶特性。先前的研究表明，羧甲基化、糖基化、多酚结合、超声处理、酶解以及这些方法的组合可以改善天然蛋白质的乳化性能（Wah等，2025；Wang等，2026；Xu等，2025；Zheng等，2022）。然而，关于这些修饰对蛋白质乳状凝胶性能影响的数据有限。

姜黄素是一种天然且安全的抗氧化剂。近几十年来，姜黄素的抗炎、心脑血管保护及抗癌作用已在多项临床试验中得到证实（Xing等，2025）。然而，先前的研究发现姜黄素的生物利用度和水溶性较低，且其稳定性对光、热处理以及碱性和酸性条件较差（Kim等，2022）。虽然一些基于蛋白质（如蛋清蛋白、大豆蛋白和玉米醇溶蛋白）或蛋白质-多糖、蛋白质-多酚复合物的乳状凝胶已被用于递送姜黄素以提高其稳定性和生物利用度（Farooq等，2024；Kavimughil等，2022；Xing等，2025），但关于基于修饰蛋白质的姜黄素递送系统及其提高姜黄素生物利用度的具体机制的数据有限。

小米（Setaria italica L.）麸皮是小米碾磨的副产品，主要用于饲料加工（Kaur等，2025）。小米麸皮的蛋白质含量为16–20 g/100 g。醇溶蛋白占小米麸皮蛋白的65 g/100 g（Makwana等，2025）。小米麸皮醇溶蛋白（MCP）富含疏水氨基酸（Hegde等，2025），其乳化性能（66.51 m²/g）优于大豆球蛋白（57.21 m²/g，Krstono?i?等，2024）。玉米醇溶蛋白严重缺乏赖氨酸和色氨酸，而 kafirin 的可消化性极低（Wang等，2025；Ye等，2026）。相比之下，MCP成本低，必需氨基酸组成相对均衡，且天然无麸质，适合麸质敏感人群食用（Kaur等，2025）。三氯蔗糖是一种安全、耐热且溶于乙醇的添加剂（Miranda等，2025）。我们的初步实验结果表明，MCP与三氯蔗糖糖基化物（MCP-S）的得率为87.65 ± 2.64 g/100 g MCP，取代度为4.13%。此外，三氯蔗糖糖基化提高了小米醇溶蛋白的溶解度、界面吸附能力和乳化性能（Wang等，2026）。然而，基于MCP-三氯蔗糖或MCP-没食子酸二元缀合物的乳状凝胶递送姜黄素的系统尚未研究。因此，本研究使用MCP-三氯蔗糖或MCP-没食子酸二元缀合物制备乳状凝胶系统，以提高姜黄素的稳定性、包埋效率、释放特性和生物可及性。此外，还研究了没食子酸结合和三氯蔗糖糖基化改善MCP乳状凝胶性能的潜在机制。本研究为增强蛋白质乳状凝胶性能提供了新的简洁策略。

章节摘要

材料

小米麸皮购自中国沁县成迈粮食生产有限公司。分析纯试剂包括石油醚、无水乙醇、氢氧化钠、冰醋酸、磷酸氢二钠、无水氯化钙、甲醇、胃蛋白酶（来自猪胃黏膜，3.0 × 10³ U/mg）、胰蛋白酶（来自猪胰腺，1:350 U/mg）、n-丁醇、硫氰酸铵、十二烷基硫酸钠、没食子酸、三氯蔗糖（4,1',6'-三氯半乳糖蔗糖）和无水氯化钙

溶解度和表面疏水性

MCP-S和MCP-GA的得率分别为87.65 ± 2.64和70.67 ± 3.33 g/100 g MCP；MCP-S和MCP-GA的取代度分别为4.13%和6.61%。如图1A和B所示，MCP在pH 2–10范围内的溶解度低于MCP-S，但在pH 6–10范围内高于MCP-GA（P < 0.05）。此外，MCP的表面疏水性高于MCP-S，但低于MCP-GA（P < 0.05）（图1B）。这些发现表明

结论

没食子酸结合和三氯蔗糖糖基化通过增强界面吸附能力、疏水性或溶解度，以及增加MCP-乳液中的Zeta电位，改善了MCP的乳化性能。此外，没食子酸结合和三氯蔗糖糖基化增加了MCP-乳液凝胶的疏水相互作用、二硫键、结晶度、结合水含量和粘度，并降低了损耗因子，从而使MCP-乳液凝胶结构更加

CRediT作者贡献声明

Yan Li：撰写—初稿、方法论、调查研究。Jie Liu：撰写—初稿、软件、调查研究。Hao Wang：撰写—审阅与编辑、验证、软件。Biao Ma：撰写—审阅与编辑、软件、数据整理。Zihao Zhang：撰写—审阅与编辑、数据整理。Ling Dang：撰写—审阅与编辑、软件、概念设计。Yajun Zheng：撰写—初稿、资金获取、概念设计。Ruohan Liu：撰写—审阅与编辑、验证，

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能会影响本文所报告的工作。

致谢

本工作得到了中国山西省自然科学基金（编号：202203021221139）的支持。

Yan Li|Jie Liu|Hao Wang|Biao Ma|Zihao Zhang|Ling Dang|Yajun Zheng|Ruohan Liu|Yi Li