22 / 2021-10-09 08:34:39
壳聚糖/乳清蛋白载体对虾青素H/J型聚集体的包载、表征及稳定性研究
虾青素,聚集体,纳米载体
摘要录用
赵英源 / 河南工业大学
谢世英 / 河南工业大学
张胜梦 / 河南工业大学
薛文杰 / 河南工业大学
王昭萱 / 河南工业大学
王雪琴 / 河南工业大学
       虾青素具有极强的抗氧化性和多种对人体有益的生理活性,但其难溶于水稳定性差,这极大地限制了其生物可利用率[1]。自然界中虾青素常以全反式all-trans存在,作为脂溶性小分子在特定环境中可自发动态形成不同聚集体形式。为了提高虾青素的生物利用率,本研究采用分子自组装-旋蒸技术,以壳聚糖和乳清蛋白两种天然大分子构建纳米载体,可控制备并载运虾青素H型或J型聚集体。首先,通过对水相与有机相体积比和样品添加顺序等关键因素进行探究,确定制备初期虾青素在水相体积占比为10~15%时形成H聚集体,水相占比为35%~45%时形成J聚集体,随后在壳聚糖-虾青素-牛血清蛋白的加样顺序下,成功制备出可控包埋虾青素H聚集体或J聚集体的虾青素/乳清蛋白/壳聚糖纳米复合物(H Aggregates or J Aggregates Astaxanthin/Whey Protein/Chitosan Nanoparticles,H-or J-AWC-NPs)。同时进一步实现了原料液比均扩大十倍的实验室级别的大批量制备,以便后期可以拓展至中试级别。纳米溶液的丁达尔效应表明该纳米体系分散程度良好。通过动态光散射仪(DLS)观察到H-AWC-NPs和J-AWC-NPs水合粒径分别为296±4 nm、342±3 nm,Zeta电位分别为15.7±0.1 mV、18.6±0.4 mV,PDI均在0.3左右,且透射电镜(TEM)显示纳米粒子均近似为圆球形。对AWC-NPs纳米溶液的紫外可见光谱(UV-Vis)观察发现,纳米复合物中H聚集体最大吸收峰λmax在388 nm,J聚集体为并肩峰且峰值分别在533 nm和576 nm。傅里叶红外光谱(FTIR)显示该纳米复合物中虾青素的特征峰消失或被削弱,壳聚糖与乳清蛋白结合后新的特征峰出现,证明构建的壳聚糖-牛血清蛋白大分子载体之间存在疏水作用力[2]、静电相互作用等非共价力[3],虾青素被成功包埋在纳米载体中。荧光光谱发现AWC-NPs中乳清蛋白发生荧光猝灭,荧光发射峰蓝移,说明色氨酸残基的微环境极性下降,疏水性增强[4]。表明纳米复合物的结构中可能存在疏水部位,结合虾青素的疏水性及复合物疏水结构的形成,说明虾青素被成功载运。圆二色光谱(CD)表明纳米复合物中乳清蛋白的α-螺旋和二级结构发生了改变。AWC-NPs在4℃和pH=1环境下可稳定存在,H聚集体和J聚集体均被包埋在纳米疏水微区中,不易发生动态结构转变。此外,本研究在改善虾青素的稳定性和生物利用率的基础上,更进一步拓展了乳清蛋白/壳聚糖纳米载体对其它活性小分子包载的制备与应用。
重要日期
  • 会议日期

    11月12日

    2021

    11月14日

    2021

  • 11月14日 2021

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主办单位
中国药学会海洋药物专业委员会
中国生物化学与分子生物学学会海洋专业分会
中国微生物学会海洋微生物学专业委员会
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