科研进展

制备富含鼠李半乳糖醛酸聚糖-I的果胶基乳液凝胶用于保护和缓释姜黄素

来源:新闻中心     发布时间:2022-03-07     浏览次数:323

浙大山东农研院农产品加工研究中心陈士国教授及其团队在国际食品期刊Food HydrocolloidsIF9.15,中科院一区)发表了题为“Fabrication of rhamnogalacturonan-I enriched pectin-based emulsion gels for protection and sustained release of curcumin”(制备富含鼠李半乳糖醛酸聚糖-I的果胶基乳液凝胶用于保护和缓释姜黄素)的研究论文。该论文探讨了富含RG-I果胶基乳液凝胶用于包封疏水性生物活性物质的物理特性和应用前景,为促进RG-I的果胶的应用提供了理论基础。

近年来,人们对功能食品的需求逐年增加,但许多功能性物质由于在水中分散性或溶解度较差(姜黄素、维生素和类胡萝卜素等亲脂物质),导致补充到食品中较为困难。因此,人们开始利用颗粒、乳液和凝胶等递送系统改变其在食品基质中的分散状态,提高生物利用度。在各种递送系统中,乳液凝胶受到了广泛关注。乳液凝胶具有乳液的优点,不仅可以保护和输送不稳定的亲脂性化合物,而且克服了乳液作为热力学不稳定系统的缺陷。将液滴或絮凝液滴嵌入交联聚合物网络中,形成乳液填充凝胶和乳液颗粒凝胶。根据液滴对凝胶性质的影响,乳液填充凝胶中的液滴分为活性和非活性填料。活性填料连接到凝胶网络并有助于提高凝胶强度,而非活性填料与凝胶基质不相互作用或相互作用较弱。通过控制相分数、界面组成、液滴分布和凝胶触发物可获得具有期望流变性和质构特性的乳液凝胶。由于在连续相中存在各种致密的凝胶结构,功能性化合物的可控递送也可以实现。到目前为止大量的生物聚合物如明胶、果胶、海藻酸盐和琼脂已被用于制备具有良好链结构和期望性质的乳液凝胶,其被广泛应用于酸奶、一些乳制品甜点、奶酪和重新配制的肉制品中。

在之前的研究中,团队通过顺序酸碱处理制备的RG-I果胶协同凝胶,显著改善了果胶的凝胶性质。在本研究中,团队通过增效胶凝进一步制备了富含RG-I的果胶基乳液凝胶来用于疏水性生物活性物质的包封。探究了油组分含量和界面组成包括果胶本身和吐温20对乳液凝胶物理性质和递送特性的影响。在界面组成方面,果胶减少了乳液凝胶脱水收缩和溶胀率,提高了其持水能力。油馏分对乳液凝胶脱水收缩和溶胀率没有显著影响,但显著提高了其持水能力。特别是,所有乳液凝胶均表现出弹性行为和剪切后完整的结构恢复。在油滴表面果胶取代吐温20的增加和油馏分的增加显著改善了乳液凝胶的凝胶强度。姜黄素被包封在乳液凝胶的油相中。凝胶强度的提高增强了姜黄素对热诱导降解的抵抗。体外消化揭示通过增加油滴表面的比例,界面成分可以减缓姜黄素的释放,但最终不会改变其生物可及性。油馏分的增加加速了姜黄素的释放,但降低了其生物有效性。总之,以果胶为界面成分、低油分的富含RG-I果胶基乳液凝胶的制备将有助于提高姜黄素的生物利用度及其缓释效果,这有待于在体内进一步被验证。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107592

简介:


陈士国,教授,博士生导师,教育部青年长江学者,浙江大学食物与健康中心副主任,浙江大学山东(临沂)现代农业研究院副院长。主要从事糖化学与糖生物学、果蔬副产物可持续加工技术、植物多酚质量控制与功能研究,担任Food Science and Nutrition 副主编,Foood reviews international, Processes等国际期刊及《未来食品科学》、《浙江大学学报》(农业与生物技术版)编委。获国家自然科学基金(青年、面上)、国家重点研发计划、浙江省重点研发项目等10多项省部级项目资助;获教育部自然科学一等奖(2/6)、教育部科技进步一等奖(2/12)等奖励及国际食品功能因子大会(ICOFF)青年科学家、首届香江学者荣誉。第一及通讯作者发表SCI论文81篇,H指数41主要发表在JAFC, Food Chemistry, Food Hydrocolloids, Carbohydrate polymers 等食品及亲水胶体领域的一区期刊上。第一发明人授权国家发明专利16件,申请PCT 5件,授权2件美国专利、1件南非专利。

潘海波 博士,助理研究员
浙江大学农业与生物技术学院茶学系博士;美国西弗吉尼亚大学,药学院,访问学者。研究方向为天然产物降脂减肥。

陈健乐 博士,助理研究员

浙江省罐头行业协会副秘书长,教育部科技进步奖一等奖获得者,参与国家自然科学基金面上项目、浙江省重点研发项目以及新疆、宁夏、宁波市等科技项目。研究方向为果蔬加工综合利用、多糖化学等。