本发明涉及生物,更具体的说是涉及大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒及其制备方法和应用。
背景技术:
1、富含α-亚麻酸(ala)的油脂因其在预防动脉粥样硬化、缓解炎症、改善ⅱ型糖尿病以及减轻过敏反应等方面的多重生理作用而备受关注。亚麻籽油含有45%-65%的ala,是ala最重要的植物来源之一。然而,ala分子含有多个双键,化学结构高度不饱和,极易在光照、热或氧存在的条件下发生氧化降解,生成有害的过氧化物,不仅显著降低营养价值,还影响感官品质。同时,ala在消化道中的水溶性差、吸收效率有限,从而限制其生物利用率。因此,开发在消化吸收环节提高ala稳定性与可利用性的食品级递送系统,对于发挥亚麻籽油的营养功能和促进其高值化利用具有重要意义。
2、乳液因其制备简便、成本低廉而被广泛用于油脂的包埋与递送。其中,皮克林乳液递送系统(pickering emulsion delivery system,peds)利用固体颗粒稳定油-水界面,不仅可显著提升乳液的物理稳定性,还能改善活性成分的利用率。与依赖小分子表面活性剂(如吐温、司盘)的传统乳液相比,生物基颗粒作为皮克林乳化剂兼具良好的生物相容性与可降解性,避免了潜在毒性与环境风险。这为开发兼具食品安全性与递送功能的亚麻籽油体系提供了新策略。在众多生物基颗粒中,植物蛋白因来源广泛、可食用性好而备受关注,其中大豆分离蛋白(soy protein isolate,spi)凭借低成本和营养价值在食品工业中应用广泛。天然spi在ph、离子强度和温度变化下乳化性能较弱,难以维持乳液体系的长期稳定。为提升其乳化能力和界面稳定性,研究者常通过物理或化学改性调控spi的粒径、润湿性和界面活性。例如,热处理和高强度超声可诱导蛋白质构象展开并发生适度聚集,暴露更多疏水区域,从而增强其与活性分子(如多酚)的相互作用。多酚不仅具备多种生物活性,还可通过氢键、疏水作用等非共价作用,或与蛋白发生共价结合,提高蛋白质结构刚性与热稳定性,并显著增强界面吸附能力。有研究人员利用超声将豌豆蛋白与四种代表性多酚(没食子酸、阿魏酸、儿茶素和槲皮素)复合制备固体颗粒,不仅改善了豌豆蛋白的功能特性,还提高了多酚的生物利用度。也有研究人员探究了大米蛋白与三种不同浓度多酚(阿魏酸fa、没食子酸ga和单宁酸ta)之间的非共价相互作用机制,结果表明多酚能够提升大米蛋白乳液的氧化稳定性、抑制脂质氧化,并增强其流变性和界面结构。由此可见,蛋白-多酚复合化改性是改善植物蛋白乳化性能并提升乳液稳定性的重要策略。
3、在蛋白与多酚皮克林乳液体系中,引入多糖能够通过改善颗粒润湿性、增强连续相黏弹性和构筑致密界面层来显著提升乳液的物理稳定性,同时赋予体系额外的生物功能。透明质酸(hyaluronic acid,ha)为带负电荷的高亲水性多糖,能显著提升颗粒的亲水性与生物黏附性,促进其在油-水界面的稳定分布,并延长活性成分在小肠黏膜表面的滞留时间;另一方面ha可增强颗粒与小肠上皮细胞的相互作用,提高ala等功能性油脂的实际吸收效率;菊粉(inulin,in)则具有良好的乳液增稠与黏弹性调控作用,可显著提高体系储藏稳定性;此外in可在胃肠上段稳定油滴并在结肠被益生菌利用,发挥益生元作用,从而在不同肠道分区提供协同功能。因此,将ha与in复合修饰spi-多酚的皮克林乳液体系,可能进一步优化颗粒润湿性与界面组装能力,从而构建更加稳定且功能化的皮克林乳液递送体系。
4、芝麻叶作为芝麻的副产物,来源广泛,富含多酚,具有抗肥胖、抗氧化等生物活性。前期研究发现,从芝麻叶中提取纯化获得的芝麻叶提取物(sle),总酚和总黄酮分别为95.76±0.62mg gae/g和850.85±2.28mg re/g。将sle引入spi体系,有望增强颗粒的疏水性和界面吸附能力,同时在油脂递送过程中提供抗氧化保护。
5、因此,提供大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒及其制备方法和应用是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒及其制备方法和应用。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒的制备方法,具体步骤如下:
4、(1)大豆分离蛋白-芝麻叶提取物复合颗粒的制备
5、将2g spi分散于100ml的超纯水中,4℃过夜搅拌,在95℃下加热溶液15-30min,固定spi投入量为2g,按spi:sle为80:1至10:1的比例投入不同量的芝麻叶提取物,并迅速冰浴冷却,搅拌4h后,混合物冰水浴置于超声波设备中,功率为450w,处理时间为20min,配备直径为0.636cm的探头;处理后的溶液通过mw 3000da超滤离心管在4℃、5000rpm下超滤10min;获得大豆分离蛋白-芝麻叶提取物复合颗粒溶液;
6、(2)透明质酸菊粉hain的合成
7、100.0mg的ha溶解在10ml dmso中,然后加入24.3mg的n,n’-羰基二咪唑,在25℃下进行磁搅拌和氩气保护反应24小时,以激活ha的羧基,获得ha水溶液;24小时后,称量0.5g的菊粉,溶解在10ml dmso中,在搅拌下缓慢加入ha水溶液,在25℃下进行磁力搅拌和氩气保护反应24小时;使用mwco 7000透析袋在去离子水中透析24小时,然后将最终反应产物hain冷冻干燥并储存在冰箱中;
8、(3)大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸菊粉三元复合物的制备
9、将不同量的冻干hain样品以0.1%、0.2%、0.4%(v/v)的量投入已准备好的大豆分离蛋白-芝麻叶提取物复合颗粒溶液中,搅拌过夜,以确保充分混合和溶胀,获得大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸菊粉三元复合物,将其存储在4℃中或冷冻干燥。
10、进一步,所述的方法制备得到的大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒。
11、进一步,所述的大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒在制备提高抗氧化活性制剂中的应用。
12、进一步,所述的大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒在增强乳液稳定性中的应用。
13、进一步,所述的大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒在提高亚麻籽油乳液稳定性中的应用。
14、进一步,所述的大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒在提高亚麻籽油乳液中ala生物利用率中的应用。
15、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了大豆分离蛋白-芝麻叶提取物-透明质酸-菊粉三元复合颗粒及其制备方法和应用,以spi为基础,引入sle和hain共轭物,构建了由spi、sle和hain三元复合颗粒稳定的亚麻籽油皮克林乳液(pe),优化界面组装能力与乳液结构稳定性。三元复合颗粒稳定的亚麻籽油皮克林乳液,不仅能够实现ala的氧化抑制,还可在胃肠消化过程中实现油脂的缓释与小肠和结肠段的高效吸收,从而提升其生物利用率。通过系统评估颗粒结构特性、界面行为、乳液稳定性、体外消化和细胞吸收性能,提出了一种兼具结构稳定调控与高ala生物利用率的天然功能油脂递送新策略。