论文部分内容阅读
维生素D3主要由人体接受太阳光照后自行合成,一般情况下通过食物摄取的VD3对满足身体需求是远远不够的。VD3为脂溶性维生素,在酸性条件下极易被破坏,导致其生物可利用率低,缺乏VD3已经成为了世界范围的问题。蛋白质和多糖是食品中的两类重要大分子,它们能影响食品的营养特性,同时因为自身的性质(如凝胶性、乳化性等)还能影响食品的质地和结构,利用两者形成的复合物控释和保护功能性因子已经成为食品领域的研究热点之一。本论文采用卵白蛋白(OVA)和高甲氧基果胶(PEC,DM≥74%)制备OVA-PEC复合物,用以包载和保护维生素D3,以期达到在人体胃肠中缓释的目的。并通过加入海藻酸钠(SA)对体系进行调控,以提高体系的稳定性。论文的主要研究结果如下:(1)研究了pH、质量比、盐离子强度以及添加剂对OVA和PEC两者之间相互作用的影响。在OVA:PEC质量比为2:1时,果胶具有足够的位点与卵白蛋白分子结合;在pH=24时,两者之间的相互作用较强,表明卵白蛋白和果胶相互作用的主要驱动力为静电相互作用,疏水作用和氢键也对体系起到了一定的稳定作用;通过差示扫描量热法(DSC)发现在形成OVA-PEC复合物后,体系的热变性温度明显提高,可见两者之间的相互作用使蛋白质的热稳定性得到了提升;利用扫描电镜(SEM)观察发现在OVA:PEC质量比为2:1时,形成的OVA-PEC复合物微观结构表现为形状规则的小颗粒。(2)通过比较不同pH下OVA-PEC对VD3的包载率以及形成复合物的粒径,得到了较佳的制备条件为OVA:PEC质量比为2:1,pH值为2.8。内源性荧光实验分析发现VD3与OVA-PEC的结合常数处于1012-1014 L·mol-1·s-1之间,说明OVA-PEC复合物是可以作为VD3的载体的。通过热力学公式计算得到ΔH<0,表明静电相互作用为体系的主要作用力;ΔS>0,表明体系中可能存在疏水相互作用。同步荧光表明与单独的OVA相比,形成复合物后的最大发射波长发生了轻微地红移,说明酪氨酸和色氨酸残基的微环境疏水性降低。圆二色谱分析(CD)表明在加入PEC后,OVA的α-螺旋含量降低,β-折叠增加,结果表明蛋白质肽链中引入多糖分子之后,多糖的空间位阻使蛋白质二级结构多肽链伸展。在OVA中加入VD3后,α-螺旋含量不变,β-折叠含量增加,无规卷曲降低;形成OVA-PEC-VD3复合物后,α-螺旋降低,β-折叠增加,无规卷曲下降到15.3%,可见三者之间的相互作用改变了氢键的作用方向,使得OVA二级结构伸展,有序二级结构含量增加。(3)动态光散射(DLS)探究了卵白蛋白-果胶-海藻酸钠复合物的优化制备条件为:pH=4,质量比SA:PEC=7:3。此时形成的OVA-PEC-SA复合物相较于OVA-PEC复合物时对VD3的包载率和负载量均有提高,并且复合物的粒径明显减小。透射电镜(TEM)观察到两种复合物的微观结构均为大小均一的球形。通过低温储藏稳定性研究发现加入SA后的复合物体系稳定性增加,说明SA对OVA-PEC复合物的稳定性具有调控作用。(4)体外模拟胃肠道实验结合扫描电镜(SEM)探究了二元复合物OVA-PEC和三元复合物OVA-PEC-SA负载VD3后的消化规律。当复合物进入模拟胃液中,有少量VD3从两种复合物释放出来。当两种复合物继续进入模拟肠液中,颗粒结构崩解,释放出大量的VD3,并通过动力学模型拟合,得出在模拟胃肠中两者的缓释动力学均更接近于Higuchi方程,为Fick释放。研究结果表明通过蛋白质-多糖复合物对VD3进行有效包载,可实现在模拟胃肠中缓释的目的,可提高其生物利用率。