负载姜黄素和胡椒碱的玉米醇溶蛋白-卡拉胶的纳米颗粒：制备、结构、稳定性和体外模拟消化

Food Hydrocolloids

成果展示|英都斯特杯奖学金

● 成果介绍

姜黄素是一种天然多酚，具有很多有益于人体的生理功效，可用于预防和治疗许多慢性疾病，例如帕金森氏症，阿尔茨海默氏症和多发性硬化症等。胡椒碱是从黑胡椒（Piper longum L）中提取的一种生物碱，许多有益的功能作用，例如抗菌性，抗氧化活性，神经保护功效，抗惊厥和抗癌作用。此外，胡椒碱和姜黄素混合后被人体摄入，并发挥生理作用时具有协同效应。

近期，中国农业大学高彦祥教授团队开发了一种核壳结构的玉米醇溶蛋白纳米颗粒以包封这两种生物活性物质。

首先，通过反溶剂沉淀法制备负载有姜黄素和胡椒碱的玉米醇溶蛋白纳米颗粒。然后，使用静电沉积法将ι-型卡拉胶吸附到纳米颗粒的表面。最后，使用钙离子作为交联剂将表面的ι-型卡拉胶诱导形成外壳。在低浓度钙离子Ca2+水平（0至2 mM）下，形成相对小的球形带负电的纳米颗粒，并且性质比较稳定。在高浓度钙离子Ca2+水平（2至5 mM）下，形成的纳米颗粒相对较大并且倾向于聚集。光降解实验研究表明，与游离态活性成分物质形式相比，包封在纳米颗粒内的姜黄素和胡椒碱的半衰期分别延长了3.8倍和2.0倍。在热稳定性研究中，姜黄素和胡椒碱的保留率分别增加了4.4倍和1.8倍。

此外，通过增加界面交联的程度，可以延迟活性成分从模拟胃肠道内的纳米颗粒释放时间。本文开发的核-壳型纳米颗粒是协同递送功能性活性成分的有效传递载体。

● 应用前景

许多先前的研究都集中在不同种类的多糖对玉米醇溶蛋白纳米颗粒的制备，稳定性和结构特性的影响上。然而，目前几乎没有关于使这些多糖涂层发生交联以后其结构、功能特性的信息。事实上，控制多糖涂层的分子交联可诱导其形成坚固的核-壳结构。因此，我们研究了交联剂（钙离子）浓度对玉米醇溶蛋白-卡拉胶的核-壳纳米颗粒的形成，稳定性和包封性能的影响。这些纳米颗粒可用于提高疏水性食品功能因子的水分散性，理化稳定性和生物利用度，从而提高其在功能性食品和饮料中的应用范围。

专 家 简 介

高彦祥，教授，博士生导师，工作单位：中国农业大学食品科学与营养工程学院，社会兼职：中国饮料工业协会技术委员会委员；世界果汁加工联合会（IFU）技术委员会委员；中国食品添加剂和配料协会副理事长，学科方向：食品科学，研究领域及方向：食品功能配料开发（高效萃取分离技术、稳态化技术）；食品功能因子递送系统研究（微胶囊、纳米乳液、胶体颗粒、Pickering乳液）；饮品加工技术开发（果蔬汁、茶饮料、植物饮料、植物蛋白饮料、功能饮料）。在国内外期刊上发表中英文科研论文250多篇，其中SCI/EI收录120余篇，含8篇高被引论文（ESIHCP1篇，ESI 3% 7篇）；出版著作共计8部。