等离子改性zein基纳米营养递送体系及消化行为研究.pdf

摘要

随着人们对健康和营养的需求不断提高，越来越多的食品企业开始研发具有附

加功能的新型食品。这些食品通常会添加一些生物活性成分，为了有效地保护生物

活性成分，并控制其释放速率，从而提高口服利用度和稳定性。本文以玉米醇溶蛋

白（zein）为主要原料，通过等离子处理（Coldplasma，CP）和褐藻寡糖（Alginate

oligosaccharides,AOS）的引入构建纳米营养递送体系，采用反溶剂法制备蛋白纳米

粒子（Nanoparticles，NPs），表征纳米粒子结构，评价其对于营养客体分子姜黄素

（Curcumin，Cur）的递送作用，并且以INFOGEST消化模型模拟消化过程进行体外

消化，主要研究内容和结论如下：

（1）CPzeinNPs的制备、表征及其对Cur的递送效果：为了考察不同条件CP对

zeinNPs的影响规律，同时提高纳米递送体系的稳定性和包封率。本章节以zein为原

料，以CP为改性手法，利用反溶剂法制备CPzeinNPs。通过分析CP改性后zein的性

质变化可知，CP处理不改变蛋白的分子量，但会使其二级结构更加有序紧密。CP改

性条件为85W、2min的zein85NPs具有作为包埋壁材的较优性能，包括成球更规则、

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分散性更好、较小的粒径（100.03nm）、较大的比表面积（21.17m/g）、较高的

zeta电位（41.07mV）。以未处理zein为对照，CP改性后的zein85NPs以Cur为客体分

子进行包埋制备纳米粒子进行营养递送时，具有更小的粒径、更好的分散性和分散

体稳定性。CP处理能够增强zein和Cur之间的氢键、静电相互作用和疏水相互作用，

使包封率从52.83%有效提高至76.31%。此外，在不同的pH、离子强度及长期贮存条

件下，CP改性后的递送体系可以保持稳定，具有较好的应用性能。

（2）CPzein-AOSNPs的制备、表征及其对Cur的递送效果：为了进一步提高纳

米递送体系的稳定性和包封率，同时考察不同条件CP诱导促进zein-AOS复合物相互

作用的机制。以zein和AOS为原料，以CP为诱导技术，通过反溶剂法制备CPzein-

AOSNPs，通过分析CP诱导后zein-AOS复合物的性质变化，阐明CP和AOS协同改性

提高zein基营养递送系统性能的规律。CP处理诱导促进了zein与AOS之间的静电相互

作用，形成了较小粒径的团聚物，提高自组装动力。CP处理不会引起zein与AOS之

间的交联，但会使其的二级结构更加舒展。CP改性条件为85W、2min的zein-AOS85

NPs具有作为包埋壁材的较优性能，比如较小的粒径（234.67nm）、较大的比表面

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积（9.44m/g）、较高的zeta电位（-35.43mV）。以zein-AOS0NPs为对照，CP改性

后的zein-AOS85NPs以Cur为客体分子进行包埋制备纳米粒子进行营养递送时，具有

更小的粒径、更好的分散性和分散体稳定性。此外，在不同的pH、离子强度及长期

贮存条件下，递送体系可以保持稳定，包封率从63.80%进一步提高至85.17%，具有

较好的市场应用性能。CP协同AOS修饰zein基营养递送体系壁材较单一CP处理改性

能够有效提高营养递送性能。

（3）Cur/zein、Cur/CPzein、Cur/zein-AOS、Cur/CPzein-AOS的消化行为：为了

深入解析CP和AOS引入的递送体系在体外模拟消化环境中的递送行为，以

INFOGEST模型模拟消化过程，选择zein递送Cur体系（Cur/zein）、CP改性（85W，

2min）zein递送Cur体系（Cur/CPzein），zein与AOS复合物递送Cur体系（Cur/zein-

AOS）和CP（85W，2min）诱导促进zein与AOS复合物递送Cur体系（Cur/CPzein-

AOS）四种递送体系为递送模型，明晰上述四种递送体系的消化行为。结果表明，

AOS、CP处理及两者协同作用降低了营养递送体系在消化过程中的粒径，增高了粒