基于乳清蛋白運(yùn)載和乳化作用提高姜黃素生物利用率的研究.pdf

1、姜黃素是從姜黃中提取出的一種酚類物質(zhì)，因其具有抗炎、抗氧化、抗癌等多種生物活性而受到人們的廣泛關(guān)注。目前，姜黃素的生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取法，該法存在耗能高、溶劑殘留、生產(chǎn)效率低等問題。此外，由于姜黃素具有不溶于水、中性和堿性條件下不穩(wěn)定的特性，使其在人體內(nèi)的吸收率較低。為了克服傳統(tǒng)溶劑提取法的缺點(diǎn)和提高姜黃素在人體內(nèi)的生物利用率，研究了脈沖超聲、微波和高壓脈沖電場(chǎng)輔助提取姜黃素工藝；為了提高姜黃素的生物利用率，以β-乳球蛋白和乳

2、清蛋白為載體，系統(tǒng)地研究了β-乳球蛋白/姜黃素復(fù)合物以及乳清蛋白/姜黃素納米乳化體系的形成及其性質(zhì)；并體外模擬了乳球蛋白/姜黃素復(fù)合物和乳清蛋白/姜黃素納米乳化液的生物利用率。
　　采用單因素和響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定了脈沖超聲和微波輔助提取姜黃素的最佳工藝，并從姜黃素得率、提取效率、能耗等方面對(duì)脈沖超聲和微波輔助提取效率進(jìn)行了對(duì)比。研究結(jié)果表明，脈沖超聲提取法優(yōu)于連續(xù)超聲提取法，且與微波輔助提取法具有幾乎相同的提取效率，但是，微波輔助

3、提取方法的能耗更低，姜黃素純度更高。脈沖超聲輔助提取的最佳工藝為：超聲振幅60％，乙醇濃度83%，料液比1:200，脈沖持續(xù)/間隔時(shí)間3/1（s/s）、提取時(shí)間10 min，所得姜黃素類化合物總量為1.03±0.02%，其中，單去甲氧基姜黃素、雙去甲氧基姜黃素和姜黃素的純度分別為25%、32%和43%。微波輔助提取的最佳參數(shù)為：乙醇濃度72%、微波功率10%和提取時(shí)間7 min，所得姜黃素類化合物總量為1.01%±0.02%，其中，單去

4、甲氧基姜黃素、雙去甲氧基姜黃素和姜黃素的純度分別為23、27和50%。
　　采用熒光光譜和傅立葉紅外光譜法對(duì)β-乳球蛋白與姜黃素的反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了研究，結(jié)果表明1分子β-乳球蛋白通過疏水作用力與1分子姜黃素結(jié)合形成了β-乳球蛋白/姜黃素復(fù)合物，姜黃素對(duì)β-乳球蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度的影響；在pH6.0條件下姜黃素結(jié)合在β-乳球蛋白表面疏水性區(qū)域，在pH7.0條件下姜黃素結(jié)合在β-乳球蛋白β-桶形區(qū)域；1 g/100 mL的復(fù)合物

5、可以提供175.50μg/mL的可溶性姜黃素，使得姜黃素的溶解度提高了1590倍；β-乳球蛋白/姜黃素復(fù)合物在不同的pH條件下具有良好的穩(wěn)定性；復(fù)合物的形成提高了β-乳球蛋白的熱穩(wěn)定性和姜黃素的總還原力，但卻降低了姜黃素清除自由基的能力。
　　姜黃素/乳清蛋白納米乳化液的最佳制備工藝為：連續(xù)相中蛋白質(zhì)濃度5 g/100 mL，油水比20%v/v，均質(zhì)壓力60 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，所得乳化液平均粒徑約為200 nm。姜黃素/乳清蛋

6、白納米乳化液在不同的離子強(qiáng)度，高溫及長期貯存的條件下都具有良好的穩(wěn)定性。ι-卡拉膠對(duì)姜黃素/乳清蛋白納米乳化液在高溫條件下的穩(wěn)定性沒有顯著影響，反而降低了姜黃素納米乳化體系的貯藏穩(wěn)定性及其在高離子強(qiáng)度條件下的穩(wěn)定性。
　　通過體外模擬胃腸道環(huán)境并建立 Caco-2細(xì)胞模型，研究了β-乳球蛋白/姜黃素復(fù)合物和姜黃素/乳清蛋白納米乳化體系的胃腸道消化性及其對(duì)姜黃素吸收率的影響，研究結(jié)果表明，經(jīng)胰酶消化后的姜黃素/乳清蛋白納米乳化液和未

7、經(jīng)酶作用的β-乳球蛋白/姜黃素復(fù)合物中的姜黃素吸收率最高，兩者Papp值十分接近。腸道細(xì)胞對(duì)姜黃素/乳清蛋白納米乳化液中姜黃素的吸收主要是通過消化-吸收機(jī)制，即姜黃素是伴隨著納米乳化液中分散相經(jīng)蛋白酶和脂肪酶的水解過程被腸道細(xì)胞逐步吸收的，而β-乳球蛋白/姜黃素復(fù)合在腸道中的吸收是直接擴(kuò)散和消化-吸收兩種機(jī)制。致敏性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，β-乳球蛋白/姜黃素復(fù)合物的形成能夠降低β-乳球蛋白的致敏性，并且姜黃素/牛乳清蛋白納米乳化液的致敏性也顯著