近日西北農林科技大學食品學院劉夫國副教授在生物資料領域取得新進展,研究成果以“Tailoring the properties of double-crosslinked emulsion gels using structural design principles: Physical characteristics,stability,and delivery of lycopene”為題發表在西北農林科技大學G2期刊《Biomaterials》上。
該研究首次通過轉穀氨醯胺酶(TG酶)和鈣離子交聯蛋白質和多糖形成乳液凝膠,並將其用於番茄紅素的包封和遞送。劉夫國副教授和碩士生梁秀萍為論文共同第一作者,我校為第一單比特,劉學波教授對論文進行了深入指導。
乳液凝膠是結合乳液和凝膠特性的軟膠體資料,它們已經廣泛應用於食品,如起司、甜點、香腸、漢堡和豆腐等,乳液凝膠也被用作脂肪替代品來設計低脂食品。此外,乳液凝膠可以封裝疏水和親水活性成分,保護其免受降解,同時具有良好的動能穩定性。囙此,利用食品級資料和簡單的加工工藝設計乳液凝膠對於開發營養健康食品具有重要意義。
該研究以乳清分離蛋白(WPI)和海藻酸鈉(SA)為介面層對油滴進行表面包覆。在乳液製備過程中,分別在均質前後添加SA,形成蛋白質-多糖複合物或蛋白質-多糖層層組裝包覆層。隨後,同時利用TG酶和鈣離子交聯WPI和SA形成乳液凝膠。研究表明雙交聯新增了乳液凝膠的强度及粘度。與複合物乳液凝膠相比,層層組裝乳液凝膠更堅固和粘稠。乳液凝膠中負載番茄紅素的儲存穩定性及胃腸道穩定性均高於游離的番茄紅素。MTT毒性實驗表明乳液凝膠對Caco-2細胞沒有細胞毒性。相較於對照組,負載番茄紅素的乳液凝膠對Caco-2細胞表現出更强的抗炎活性。此外,乳液凝膠的包封新增了Caco-2細胞對番茄紅素的吸收。該研究為製備食用型軟資料提供了新方法,以增强疏水生物活性(如番茄紅素)在功能性食品中的應用。
該研究得到香江學者計畫、中國博士後科學基金等項目的資助。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961221006220