β-胡萝卜素蛋白纳米载体的生物利用研究
发布时间：2021-04-17 05:13
β-胡萝卜素作为一种脂溶性抗氧化剂,同时也是最主要的植物来源的维生素A原,能在体内代谢为类视黄醇参与各项生命活动,并且具备预防慢性疾病的功能。但因其水相溶解度低、胃肠道稳定性差、小肠粘膜渗透率低且代谢清除率高等问题,导致口服摄取后有效吸收利用困难。载体化作为一种有效手段可以提高脂溶性营养素的水相溶解度、胃肠稳定性并形成肠道中的控制释放,达到有效吸收。目前,对载体中营养素生物利用率的评价仍不完善,多数研究集中于对生物可给率的考察,而忽略了吸收代谢的影响,并对其中无油载体和含油载体的评价方式存在较大差异。本课题采用以蛋白为基质的天然大分子乳化剂,利用微射流和逆向溶剂蒸发法分别制备了β-胡萝卜素含油纳米乳和β-胡萝卜素无油纳米颗粒载体样品;使用体外模拟消化模型考察了载体在消化过程中粒径、微观形态、界面分子组成的变化,油相的脂解行为以及营养素的胶束化效率,以明确两种营养素载体的消化行为及对其生物可给率的影响因素;进一步使用Caco-2模拟小肠上皮细胞单层膜模型和小鼠灌胃模型,对比分析了经纳米乳及纳米颗粒两种载体消化后的β-胡萝卜素的细胞吸收及代谢情况,载体在实际生物环境下于胃肠道中的形态结构变...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
影响营养素生物利用率的三要素Fig.1-1Threekeyfactorsaffectingthebioavailabilityofnutrients.
江南大学博士学位论文4图1-2β-胡萝卜素的胞内代谢机制示意图[31]Fig.1-2Aschematicrepresentationabouttheintracellularmetabolismmechanismofβ-carotene.综上，可知β-胡萝卜素的生物利用率受到从原食物基质中的释放能力，胃肠道的溶解度、分散性和进入胶束相的能力，细胞的吸收效率以及在体内的代谢转运利用等多方面因素的制约。1.1.3β-胡萝卜素抗慢性疾病效果-生物活性的体现近年来关于β-胡萝卜素的功能出现了新的观点，除了以往常提到的可以促进免疫反应、改善眼部疾病外，大量流行病学研究还发现β-胡萝卜素摄取可以改善肥胖症[48,49]、炎症[50-52]、胰岛素抵抗[53]、2型糖尿病[49,54]、和代谢综合征[53,55]等慢性疾玻通过考察β-胡萝卜素摄取对慢性疾病的抵抗效果，可以进一步了解到β-胡萝卜素在体内吸收后生物活性的表达情况，更为真实的反应营养素在机体内的生物利用效果。总的来说，β-胡萝卜素调控肥胖等慢性疾病的机制主要为以下几个方面：1）与核受体超家族的转录因子相互作用，如维甲酸受体（RAR），维甲酸X受体（RXRs）以及过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARγ）等；2）干扰其他转录因子的活性，如激活蛋白-1，核因子κB（NF-κB）或是CCAAT增强子结合蛋白（C/EBPs）；3）调节与炎症和氧化应激相关的NF-κB或Nrf2信号通路，抑制促炎因子的表达；4）通过清除活性成分等基因外作用[56]。Jaume等发现连续补充β-胡萝卜素（35mg/kg/天）14周可以使小鼠体脂含量下降28%，但不会影响其体重和摄食量变化，并证明这种脂肪重量的减少是依赖于脂肪组织中β-胡萝卜素在Bcmo1介导下向类维生素A的转化，而Bcmo1可用于调节PPARγ的活性[47]。多个研究团队证实β-胡萝卜素代谢产物全反式视黄醇（0.25-100g/g/天）的补充
第一章绪论51.2营养素载体化的研究进展1.2.1载体化形式为了改善营养素的溶解度、稳定性及渗透性，以提高其生物利用率，载体化技术被广泛用于对营养素进行包埋，以增加其在食品体系中的应用能力。其中纳米级运输载体的构建更是掀起了新的浪潮，不仅更进一步的提高了营养素的溶解度以及分散性，还因为其纳米级的尺寸改变了营养素的转运吸收途径，提高了其吸收效率。图1-2显示了近几年较为流行的几种纳米载体体系，如脂质体、胶束、纳米乳、纳米颗粒等。图1-3常见纳米载体体系示意图Fig.1-3Aschematicrepresentationaboutthecommonnanocarriersystems.脂质体是由一层或多层磷脂双分子层构成的球形囊泡，可以在内水相包埋水溶性活性物质，而在双分子层包埋脂溶性物质[61]。脂质体具备良好的生物相容性、可降解性和低毒性，在许多方面具备优势，然而由于其界面磷脂分子对胃肠道消化条件较为敏感，易受到光、高温、氧气和pH的影响而发生氧化降解，导致活性物质的过早释放，而不能有效提高其生物可给率[62]。Peng等人也证实，在脂质体中过早释放的姜黄素不能良好的溶解于模拟肠液中，也不能被小肠上皮细胞吸收[63]。胶束或是微乳是具有疏水核和亲水表面的胶体颗粒，由表面活性剂于水相中在超过临界胶束浓度时（CMC）自发形成，因其极小的尺寸而具备高比表面积和低界面张力，显现出高稳定性。然而，制备微乳时会用到大量的小分子表面活性剂[64]，而高浓度的表面活性剂会产生溶血毒性，因而微乳的应用往往存在安全隐患[65]。纳米乳也是具备亲水性外壳和亲脂内核的纳米级球形乳滴，与微乳相比需要更少的表面活性剂而更加安全，但需要外加能量而不能自发形成[66]，故需通过微射流、超声处理或高压均质等方法制备。同样，纳米乳的小尺寸也使
【参考文献】：
期刊论文
[1]蛋氨酸限制和胶原蛋白肽对高脂饮食小鼠脂代谢和氧化应激的联合作用[J]. 王雅楠,张佳红,郭海涛,乐国伟,施用晖. 食品科学. 2018(09)
[2]人结肠腺癌细胞系Caco-2单细胞层短期培养法及其评价[J]. 祝欣刚,杨青. 复旦学报(医学版). 2012(01)
[3]高脂饮食对大鼠下丘脑前增食欲素原及CRH表达的影响[J]. 廖丽萍. 福建医药杂志. 2010(01)
[4]中药化学成分肠吸收研究中Caco-2细胞模型和标准操作规程的建立[J]. 杨秀伟,杨晓达,王莹,马莲,张悦,杨晓改,王夔. 中西医结合学报. 2007(06)
[5]类胡萝卜素抗氧化和促氧化作用的影响因素[J]. 宋雁. 卫生研究. 2003(04)
[6]游离脂肪酸导致胰岛素抵抗的机制[J]. 郭启煜. 国外医学(生理、病理科学与临床分册). 2002(01)
硕士论文
[1]蛋氨酸限制改善高脂膳食小鼠肠道菌群抑制肥胖和炎症反应[D]. 张元红.江南大学 2018
本文编号：3142877
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
影响营养素生物利用率的三要素Fig.1-1Threekeyfactorsaffectingthebioavailabilityofnutrients.
江南大学博士学位论文4图1-2β-胡萝卜素的胞内代谢机制示意图[31]Fig.1-2Aschematicrepresentationabouttheintracellularmetabolismmechanismofβ-carotene.综上，可知β-胡萝卜素的生物利用率受到从原食物基质中的释放能力，胃肠道的溶解度、分散性和进入胶束相的能力，细胞的吸收效率以及在体内的代谢转运利用等多方面因素的制约。1.1.3β-胡萝卜素抗慢性疾病效果-生物活性的体现近年来关于β-胡萝卜素的功能出现了新的观点，除了以往常提到的可以促进免疫反应、改善眼部疾病外，大量流行病学研究还发现β-胡萝卜素摄取可以改善肥胖症[48,49]、炎症[50-52]、胰岛素抵抗[53]、2型糖尿病[49,54]、和代谢综合征[53,55]等慢性疾玻通过考察β-胡萝卜素摄取对慢性疾病的抵抗效果，可以进一步了解到β-胡萝卜素在体内吸收后生物活性的表达情况，更为真实的反应营养素在机体内的生物利用效果。总的来说，β-胡萝卜素调控肥胖等慢性疾病的机制主要为以下几个方面：1）与核受体超家族的转录因子相互作用，如维甲酸受体（RAR），维甲酸X受体（RXRs）以及过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARγ）等；2）干扰其他转录因子的活性，如激活蛋白-1，核因子κB（NF-κB）或是CCAAT增强子结合蛋白（C/EBPs）；3）调节与炎症和氧化应激相关的NF-κB或Nrf2信号通路，抑制促炎因子的表达；4）通过清除活性成分等基因外作用[56]。Jaume等发现连续补充β-胡萝卜素（35mg/kg/天）14周可以使小鼠体脂含量下降28%，但不会影响其体重和摄食量变化，并证明这种脂肪重量的减少是依赖于脂肪组织中β-胡萝卜素在Bcmo1介导下向类维生素A的转化，而Bcmo1可用于调节PPARγ的活性[47]。多个研究团队证实β-胡萝卜素代谢产物全反式视黄醇（0.25-100g/g/天）的补充
第一章绪论51.2营养素载体化的研究进展1.2.1载体化形式为了改善营养素的溶解度、稳定性及渗透性，以提高其生物利用率，载体化技术被广泛用于对营养素进行包埋，以增加其在食品体系中的应用能力。其中纳米级运输载体的构建更是掀起了新的浪潮，不仅更进一步的提高了营养素的溶解度以及分散性，还因为其纳米级的尺寸改变了营养素的转运吸收途径，提高了其吸收效率。图1-2显示了近几年较为流行的几种纳米载体体系，如脂质体、胶束、纳米乳、纳米颗粒等。图1-3常见纳米载体体系示意图Fig.1-3Aschematicrepresentationaboutthecommonnanocarriersystems.脂质体是由一层或多层磷脂双分子层构成的球形囊泡，可以在内水相包埋水溶性活性物质，而在双分子层包埋脂溶性物质[61]。脂质体具备良好的生物相容性、可降解性和低毒性，在许多方面具备优势，然而由于其界面磷脂分子对胃肠道消化条件较为敏感，易受到光、高温、氧气和pH的影响而发生氧化降解，导致活性物质的过早释放，而不能有效提高其生物可给率[62]。Peng等人也证实，在脂质体中过早释放的姜黄素不能良好的溶解于模拟肠液中，也不能被小肠上皮细胞吸收[63]。胶束或是微乳是具有疏水核和亲水表面的胶体颗粒，由表面活性剂于水相中在超过临界胶束浓度时（CMC）自发形成，因其极小的尺寸而具备高比表面积和低界面张力，显现出高稳定性。然而，制备微乳时会用到大量的小分子表面活性剂[64]，而高浓度的表面活性剂会产生溶血毒性，因而微乳的应用往往存在安全隐患[65]。纳米乳也是具备亲水性外壳和亲脂内核的纳米级球形乳滴，与微乳相比需要更少的表面活性剂而更加安全，但需要外加能量而不能自发形成[66]，故需通过微射流、超声处理或高压均质等方法制备。同样，纳米乳的小尺寸也使
【参考文献】：
期刊论文
[1]蛋氨酸限制和胶原蛋白肽对高脂饮食小鼠脂代谢和氧化应激的联合作用[J]. 王雅楠,张佳红,郭海涛,乐国伟,施用晖. 食品科学. 2018(09)
[2]人结肠腺癌细胞系Caco-2单细胞层短期培养法及其评价[J]. 祝欣刚,杨青. 复旦学报(医学版). 2012(01)
[3]高脂饮食对大鼠下丘脑前增食欲素原及CRH表达的影响[J]. 廖丽萍. 福建医药杂志. 2010(01)
[4]中药化学成分肠吸收研究中Caco-2细胞模型和标准操作规程的建立[J]. 杨秀伟,杨晓达,王莹,马莲,张悦,杨晓改,王夔. 中西医结合学报. 2007(06)
[5]类胡萝卜素抗氧化和促氧化作用的影响因素[J]. 宋雁. 卫生研究. 2003(04)
[6]游离脂肪酸导致胰岛素抵抗的机制[J]. 郭启煜. 国外医学(生理、病理科学与临床分册). 2002(01)
硕士论文
[1]蛋氨酸限制改善高脂膳食小鼠肠道菌群抑制肥胖和炎症反应[D]. 张元红.江南大学 2018
本文编号：3142877
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3142877.html
