玉米醇溶蛋白肽穩定的三種葉黃素脂基遞送系統取得新進展
玉米醇溶蛋白(Zein)是通過酶解獲得的一種小分子生理活性肽,具有抗氧化、抗炎、降血壓和增強免疫等活性。葉黃素是一種脂溶性營養素,可保護人體細胞和器官免受體內氧自由基的傷害,防止身體衰老,并防止黃斑變性引起的視力喪失和失明。然而葉黃素水溶性差,暴露于光、氧和熱時易降解,且不能被人體合成,吸收利用率低。
為了解決這些問題,青島農業大學食品科學與工程學院研究人員采用用玉米醇溶蛋白胰蛋白酶水解肽(TZP)和風味蛋白酶水解肽(FZP)作為界面穩定劑,設計了三種不同的脂基遞送系統:納米乳液(NE)、固脂納米顆粒(SLN)和納米脂質載體(NLC),用以傳輸葉黃素以提高其生物利用率。
1 研究主要內容
1.1 玉米醇溶蛋白肽的理化性質表征
通過比較Zein、FZP和TZP的表面疏水性、FTIR光譜和界面特性,發現TZP表面疏水性更高,結構中存在更多的氫鍵,具有更大的接觸角。FZP和TZP的界面π壓值隨著吸附時間的增加而緩慢增加,表明肽在油水界面中連續吸附。在整個界面吸附過程中, TZP總是具有更高的π值,這表明了較高的界面活性。體積排阻法高效液相色譜的結果表明TZP的分子量較小,較小分子量的肽更容易擴散和吸附到油水界面,有助于乳化特性的提高。
1. 2 負載葉黃素的NE、SLN和NLC的表征
將負載葉黃素的NE、SLN和NLC在室溫下進行十天的儲存過程,并在此期間監測粒徑、電位和色差的變化。結果顯示TZP穩定的系統表現出較小的波動,從表觀上看FZP穩定的系統發生了不同程度上的絮凝和析水,這再次表明TZP良好的乳化特性。三種樣品的存儲模量G’小于損耗模量G’’,表明NE、SLN和NLC主要具有良好的流動性。將表觀粘度數據進行擬合,所有樣品均具有較高的K和較低的N值,表明體系粘度較高,三種樣品均為非牛頓流體。
1. 3 體外模擬消化條件下的不同載體游離脂肪酸釋放率和葉黃素生物利用度
通過模擬消化實驗比較不同NE、SLN和NLC樣品的消化特性。所有消化樣品的脂解反應在進入模擬腸道消化階段20min內迅速進行,之后FFA釋放速率在腸道消化結束之前不再顯著增加。從整體上看,SLN系統的FFA釋放速率高于其他兩個系統,而NE系統表現出最低的FFA釋放速率。在同一系統中,FFA釋放率表明TZP穩定系統比FZP穩定系統更容易降解。三種樣品的葉黃素生物利用度在42.61%和62.81%之間,其中SLN樣品顯示葉黃素的最高生物利用度,其次是NLC和NE樣品。
2 主要結論
通過胰蛋白酶和風味酶水解玉米醇溶蛋白獲得了兩種不同的玉米醇溶蛋白肽,并進一步將其分別用作界面穩定劑,成功構建負載葉黃素的三種脂基傳輸載體中,包括 NE、SLN 和 NLC。通過胰蛋白酶水解獲得的玉米醇溶蛋白肽表現出更強的疏水性和界面活性。
在10天儲存期間,SLN 樣品中表現出明顯的沉淀和聚集。所有脂基載體都表現出非牛頓流體特性,具有良好流動性。在體外消化過程中,SLN 系統表現出最大的 FFA 釋放率和生物利用度,其次是 NLC 和 NE 系統。研究結果為天然植物蛋白源生物活性肽作為界面穩定劑及其在脂基遞送系統的應用提供了參考。