负载天然活性物质的糖基化蛋白—多酚Pickering乳液递送体系的构建及稳定性研究

发布时间：2020-06-09 19:50

【摘要】：蛋白基Pickering乳液是选用安全无毒、生物相容性好的蛋白质大分子颗粒稳定油水界面的一种乳液,其不但具有传统乳液的功能特性,更具有高稳定性,粒度分布可控、低毒性和不含表面活性剂等特点,可以广泛应用于生物医学、食品等领域。蛋白基Pickering乳液稳定性及功能特性与许多因素有关,而蛋白颗粒的稳定性尤其关键,由于蛋白在酸热条件下易发生变性、沉淀或者凝胶化其在Pickering乳液稳定性和Pickering乳液递送药物体系中的应用有限。为构建稳定性高、应用范围广的蛋白基Pickering乳液,本文在实验室的前期建立的糖基化反应可以有效改善蛋白功能特性的研究基础上,采用乳清蛋白分离物与乳糖进行共价结合形成酸热稳定性的糖基化反应产物,利用表没食子儿茶素没食子酸酯调控蛋白复合物的粒径大小,制备粒径可控的糖基化蛋白-多酚纳米复合物构建Pickering乳液递送体系,包埋天然疏水性活性成分,并对其体外稳定性进行评估,本论文的主要工作内容如下:逑1.糖基化蛋白-多酚纳米颗粒的制备及表征。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)、傅里叶红外光谱以及内源荧光光谱对蛋白-多酚复合物进行表征,判断蛋白与EGCG的结合方式,同时通过粒径电位分析,优化蛋白与EGCG结合的比例,溶液pH环境,结果表明,糖基化反应产物与E GCG以氢键以及疏水相互作用进行结合,最佳结合比例为蛋白:EGCG为1:1(w/w),溶液pH为3.0,制备得到粒径约为110nm的糖基化蛋白-多酚纳米颗粒,并使用原子力显微镜对优化的纳米颗粒进行微观形貌表征。2.Pickering乳液的制备及稳定性分析。利用光学显微镜、荧光共聚焦显微镜等技术手段对不同油相质量分数制备的Pickering乳液进行宏观和微观表征,并对Pickering乳液进行储藏稳定性、热稳定性分析,结果表明糖基化蛋白-EGCG纳米颗粒稳定的Pickering乳液具有良好的稳定性,能够有效抑制乳液的絮凝、沉淀。3.选用最佳的乳液条件,分别包埋姜黄素和β-胡萝卜素,分别探究包埋两种活性物质下乳液的稳定性,以及活性物质在不同体外模拟环境中的稳定性和保留率,结果表明通过糖基化蛋白-多酚纳米颗粒稳定的Pickering对姜黄素和胡萝卜素有良好的保护作用,明显提高了其稳定性。体外模拟胃液环境消化实验表明,该乳液能够在胃液等恶劣环境下保持稳定。通过模拟肠液对Pickering乳液的消化发现糖基化蛋白-多酚纳米颗粒稳定的乳液消化最慢,活性物质的保留率最高。综上,我们构建了一种同时负载了亲/疏水性天然活性成分的Pickering乳液递送体系,糖基化的蛋白-EGCG纳米颗粒构建的Pickering乳液确实能提高姜黄素和β-胡萝卜素等脂溶性活性成分的稳定性及保留率。为天然活性物质在乳液递送体系的应用提供了一些理论上的依据,以期能够拓宽蛋白基Pickering乳液体系在食品工业中的应用。
【图文】：

荧光强度,添加量,分离蛋白,乳清

WPI中含有大量的色氨酸，因此，我们通过测定WPI和WPI-Lac荧光强度的变化来评估乳清分离蛋白在进行糖基化前后构象的变化以及与EGCG结合后蛋白构象的变化。从图2.2中我们可以看出，在280nm下，WPI中色氨酸的最大发射波长为347nm，糖基化反应的发生，蛋白荧光强度显著减低，这说明卵白蛋白在温和条件下的美拉德反应并没有明显的构象改变。但卵白蛋白在美拉德反应后荧光强度显著降低，蛋白的荧光强度减小超过50%，这可能是乳清分离蛋白的色氨酸基团直接与乳糖发生结合反应，导致色氨酸结构发生改变，其荧光强度降低，或者是乳清分离蛋白中的其他氨基酸与糖基结合在蛋白表面形成的共聚物分子层

纳米复合物,傅里叶变换红外光谱,蛋白,伸缩振动

[57]。本论文使用FTIR光谱法进一步表征WPI / WPI-Lac与EGCG结合所引起的官能团变化（图2.3）。对于WPI和WPI-Lac的红外图谱，WPI-Lac在3200~3700 cm-1范围内的吸收峰变宽，证明了乳清分离蛋白与乳糖共价结合之后，产物的羟基数量增加，引起了C—OH 的伸缩振动[58]，并且产物在1000~1260 cm-1，1350~1500cm-1的吸收峰强度增加，，说明糖基化反应引起了C—N、C—H和C＝O键的伸缩振动，这些证明了糖基化反应的发生。WPI在1730和1560cm-1处的吸收峰分别对应于C = O伸缩振动和N-H弯曲振动[59]。在2950-2990 cm-1的特征峰中观察到WPI的脂肪族侧链[60]。至于EGCG
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.21;TQ316.334

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