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作者:王婧;张萌萌;张卓铅;曹文红;谭明堂;朱国萍;高加龙;林海生;郑惠娜;陈忠琴;
单位:广东海洋大学食品科技学院,国家贝类加工技术研发分中心(湛江),广东省水产品加工与安全重点实验室,广东省海洋生物制品工程实验室,广东省海洋食品工程技术研究中心,广东省水产预制食品加工与品质控制工程技术研究中心;广东海洋大学深圳研究院;
摘要:牡蛎肽具有抗氧化、降血糖、降血脂等多种生物活性,但其在胃肠道环境中稳定性差的问题严重限制了其活性发挥。为提高牡蛎肽的稳定性及减少牡蛎壳资源的浪费,该研究首先以牡蛎壳为原料制备了纳米碳酸钙(nano-calcium carbonate, CaCO_3 NPs),然后采用海藻酸钠(sodium alginate, ALG)对其进行修饰,并优化修饰工艺;最后将牡蛎肽负载到ALG-CaCO_3 NPs上,对其进行聚乙二醇修饰,构建了牡蛎肽-CaCO_3 NPs纳米体系,并进一步探究其结构稳定性、体外释放及消化特性。正交试验结果表明,CaCO_3 NPs的最佳修饰工艺参数为:ALG质量浓度5 mg/mL、温度35℃、反应时间2 h。结构表征结果表明,牡蛎肽-CaCO_3 NPs纳米体系平均粒径为(288.7±7.6) nm,电位为(-30.5±0.8) mV,其包封率和装载量分别为(35.69±2.22)%和(19.71±1.60)%。傅里叶红外光谱表明ALG通过羧基与Ca~(2+)交联形成“蛋盒”结构对CaCO_3 NPs进行修饰,而牡蛎肽是通过静电作用负载于纳米体系内部。体外释放实验结果显示,牡蛎肽-CaCO_3 NPs纳米体系在模拟胃环境(pH 2.0)中36 h累积释放率仅为(40.31±0.63)%,而在肠环境(pH 6.8)中释放率显著提升至(93.12±3.76)%,表明其具有靶向肠道缓释特性。消化稳定性实验表明,牡蛎肽-CaCO_3 NPs纳米体系可显著提高牡蛎肽的胰脂肪酶抑制活性,胃消化后抑制率从(23.66±0.93)%提升至(54.73±1.37)%,胃肠消化后抑制率从(4.75±0.38)%提升至(24.67±1.31)%。研究结果为功能性肽类的稳定化递送系统设计提供了理论支持,同时为牡蛎壳废弃物的高值化利用提供了新途径。
关键词:牡蛎肽;;纳米碳酸钙;;海藻酸钠修饰;;纳米递送系统;;消化特性
基金资助:湛江市海洋青年人才创新项目(2021E05017);; 广东海洋大学科研启动费资助项目(060302042007);; 国家自然科学基金项目(32201971);; 广东省基础与应用基础研究基金项目(2024A1515011763);; 广东省现代农业产业技术体系贝藻创新团队项目(2024CXTD23)