一种装载虾青素的微藻复合物及其制备方法和应用

本发明属于功能食品领域，具体涉及一种装载虾青素的微藻复合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、虾青素是一种脂溶性类胡萝卜素，由一条多烯烃链两端各连接一个β-紫罗酮环构成。虾青素优异的抗氧化性能使其在相关功能性产品开发中占有重要的优势。然而，在实际应用过程中，虾青素仍面临许多的挑战。比如，虾青素的不稳定性导致其在食品加工和储存过程中的生物活性丧失，且虾青素易被复杂的胃肠道环境降解，不利于人体的吸收和利用。目前，一些研究通过构建多种虾青素载运体系，包括一些脂质基载运体系(乳液、脂质体、固体脂质纳米颗粒和纳米结构脂质载体)和聚合物基载运体系(纳米分散体、包合物和微胶囊)实现虾青素的载运递送。然而，大多数的传统营养物质载体存在设计思路复杂、合成困难、装载效率低、生物安全性低、工业化难度高等缺点。因此，为了实现虾青素载运体系的高效、绿色制备，开发新型天然载体是极为必要的。

2、许多研究已经证明了微藻在药物和食品功能成分的靶向递送方面具有强大潜力。微藻是一类常见的单细胞光合生物，其广泛存在于海洋或淡水湖泊中。可进行批量化生产，常被用作食品、保健品的原料。这些微藻中含有多种营养物质，如蛋白质、维生素、膳食纤维和矿物质等，同时具有多种生理活性，包括抗氧化、抗炎、抗癌、抗病毒和免疫调节等，具有生物安全性高的特点。本发明中使用的钝顶螺旋藻具有比表面积大的特点，其细胞膜表面含有连续的水通道和连接孔，允许小分子营养物质通过，可实现虾青素的封装递送。钝顶螺旋藻的细胞壁主要成分为葡聚糖和少量的果胶，使其肠道中具有良好的降解特性，而在胃环境中不易被降解。此外，钝顶螺旋藻特有的螺旋状结构使其更容易被肠绒毛捕获，粘附在肠壁上，从而延长药物在肠内的滞留时间。基于微藻构建的载运体系具有安全性高、功能性强、生产成本低、产量大、应用范围广等一系列优势。因此，基于微藻制备装载虾青素的微藻复合物对于虾青素生物活性的稳态化保持和肠道部位的靶向释放具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服虾青素稳定性差、易降解的缺点，提高载体对虾青素的装载效率，实现在肠道部位载体的长效滞留以及虾青素的缓慢释放，增强虾青素的生物安全性，充分发挥虾青素的抗氧化活性。

2、本发明提供一种装载虾青素的螺旋藻复合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

3、(1)称取虾青素粉末，用有机溶剂溶解虾青素配制成虾青素溶液；

4、(2)将钝顶螺旋藻悬液和虾青素溶液按混合，搅拌，离心收集沉淀，干燥后得到装载虾青素的钝顶螺旋藻复合物。

5、进一步的，步骤(1)中所述的用于溶解虾青素的有机溶剂为二甲基亚砜、无水乙醇、四氢呋喃中的一种。

6、优选的，步骤(1)中所述的用于溶解虾青素的有机溶剂为二甲基亚砜。

7、进一步的，步骤(1)中所述虾青素溶液浓度为25～800μg/ml。

8、优选的，步骤(1)中所述虾青素溶液浓度为400μg/ml。

9、进一步的，步骤(2)中钝顶螺旋藻悬液为新鲜的钝顶螺旋藻培养液。

10、进一步的，步骤(2)中钝顶螺旋藻悬液中钝顶螺旋藻的浓度为40～60μg/ml。

11、优选的，步骤(2)中钝顶螺旋藻悬液中钝顶螺旋藻的浓度为50μg/ml。

12、进一步的，步骤(2)中钝顶螺旋藻悬液和虾青素溶液体积比为8:1～12:1。

13、进一步的，步骤(2)中所述的搅拌速度为80～180rpm，搅拌时间为1～24h。

14、优选的，步骤(2)中所述搅拌时间为12h。

15、进一步的，步骤(2)中所述离心转速为5000～6000rpm，离心时间为10～15min。

16、本发明提供根据上述方法制备得到的一种装载虾青素的螺旋藻复合物。

17、本发明提供的一种装载虾青素的螺旋藻复合物在制备药物和制备功能性食品领域的应用。

18、进一步的，所述功能性食品为肠靶向型功能食品、抗氧化功能食品。

19、进一步的，所述药物为缓解肠道部位氧化损伤的药物。

20、有益效果

21、(1)本发明以天然材料钝顶螺旋藻为虾青素载体，通过一步合成法制备一种装载虾青素的微藻复合物，具有制备简单、易于贮存、绿色安全、载药量大等优点。

22、(2)基于钝顶螺旋藻独特的形貌特征，经口服后，该微藻复合物易被肠绒毛捕获，从而实现了载体在肠道部位的长效滞留以及虾青素的缓慢释放。

23、(3)本发明所述的微藻复合物表现出良好的抗氧化活性，可有效清除睡眠节律紊乱小鼠肠道组织中过量的活性氧，有利于维持肠道健康，在肠靶向型功能食品开发领域具有广阔应用前景。

技术特征：

1.一种装载虾青素的螺旋藻复合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的用于溶解虾青素的有机溶剂为二甲基亚砜、无水乙醇、四氢呋喃中的一种。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的用于溶解虾青素的有机溶剂为二甲基亚砜。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述虾青素溶液浓度为25～800μg/ml。

5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述虾青素溶液浓度为400μg/ml。

6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(2)中钝顶螺旋藻悬液为新鲜的钝顶螺旋藻培养液。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(2)中钝顶螺旋藻悬液中钝顶螺旋藻的浓度为40～60μg/ml。

8.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(2)中钝顶螺旋藻悬液和虾青素溶液体积比为8:1～12:1；步骤(2)中所述的搅拌速度为80～180rpm，搅拌时间为1～24h。

9.一种根据权利要求1～8任一项所述方法制备得到的装载虾青素的螺旋藻复合物。

10.权利要求9中所述的装载虾青素的螺旋藻复合物在制备药物和制备功能性食品领域的应用。

技术总结
本发明公开了一种装载虾青素的微藻复合物及其制备方法和应用，属于食品功能因子稳态化靶向递送领域。该复合物以钝顶螺旋藻为壁材，以虾青素为芯材，通过一步合成法制备而成，具有制备简单、易于贮存、绿色安全、载药量大等优点。该微藻复合物具有高效的肠道靶向性，经口服后，可有效避免虾青素被胃酸降解，实现载体在肠道部位的长效留存并缓慢释放虾青素。此微藻复合物还表现出良好的抗氧化活性，可有效清除睡眠节律小鼠肠道组织中过量的活性氧(ROS)，有利于维持肠道健康，在肠靶向型功能食品开发领域具有广阔应用前景。

技术研发人员：谭明乾,于潇婷,陈衍男,苏文涛,王海涛,宋玉昆
受保护的技术使用者：大连工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15