[發(fā)明專利]一種基于糖基化酪蛋白的茶多酚納米膠囊及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310281806.8
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN104273521A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏書芹;薛瑾;譚晨;張曉鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: A23L1/29
• 分類號: A23L1/29;A23P1/04;A61K9/51;A61K36/82;A61K47/42;A61P39/06;A61P31/04;A61P35/00;A61P37/04;A61P17/16;C07K14/435;C07K1/107;C07K1/34
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技術(shù)領(lǐng)域

一種基于糖基化酪蛋白的茶多酚納米膠囊及其制備方法，本發(fā)明屬于功能性保健食品納米膠囊技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

茶多酚，又名茶單寧、兒茶酸，屬多酚類物質(zhì)，是茶葉中所含有的一類多羥基酚類化合物的總稱。茶多酚中最重要成分是黃烷醇類的多種兒茶素，其中沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是含量最高也是最為重要的一種組分，具有高效的抗氧化、抗菌、抗癌、抗輻射、提高機(jī)體免疫力等作用。然而由于EGCG分子結(jié)構(gòu)中存在多個酚羥基，導(dǎo)致其易受光、氧、水分、重金屬等作用而降解，且脂溶性較弱，穩(wěn)定性差，并且在堿性溶液中活性大大降低，故在實際應(yīng)用中常常受到限制。目前普遍采用微膠囊技術(shù)對活性物質(zhì)進(jìn)行包埋，不僅能有效避免貯運環(huán)境中光、氧等因素的不利影響，增強(qiáng)活性物質(zhì)在貨架期和生物體內(nèi)的穩(wěn)定性，同時微膠囊結(jié)構(gòu)的緩釋作用能延長該物質(zhì)的生物半衰期，實現(xiàn)靶向運輸，從而提高生物利用率，強(qiáng)化其生理活性。

現(xiàn)有研究過程中使用有機(jī)溶劑，或者非食品級合成聚合電解質(zhì)，成為食品主要的安全性問題。開發(fā)簡單、安全且具有高效傳輸系統(tǒng)的納米膠囊，是目前的研究熱點。基于天然蛋白的納米載體，既具有良好的生物相容性和生物降解性，又具有納米尺寸效應(yīng)，適合作為營養(yǎng)物質(zhì)載體，所以有著良好的應(yīng)用前景。其中，酪蛋白可通過自組裝形成膠束，其外親水、內(nèi)疏水結(jié)構(gòu)可用于輸送水溶性、脂溶性物質(zhì)，是營養(yǎng)物質(zhì)的天然載體。而多酚與富含脯氨酸的蛋白有很強(qiáng)的親和性，在水溶液中與其結(jié)合形成可溶或者不可溶復(fù)合物，因此是EGCG較為理想的載體。然而天然酪蛋白在等電點附近溶解性差，且對EGCG的載量不高，高濃度的EGCG使酪蛋白凝聚沉淀從而無法獲得具有良好穩(wěn)定性的納米膠囊。通過美拉德反應(yīng)定向接枝獲得的糖基化酪蛋白賦予其更加卓越的界面性質(zhì)，并且在低于酪蛋白臨界膠束濃度條件下可通過自組裝形成膠束，接枝多糖的無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)特質(zhì)有效改善了酪蛋白的物理穩(wěn)定性，因此在較高EGCG載量下，不會生成大的聚集體，并且良好的貯藏穩(wěn)定性。與此同時，相比于天然酪蛋白，糖基化酪蛋白對EGCG的載量顯著提高。因此可將其作為構(gòu)建EGCG等水溶性營養(yǎng)素的更為理想的載體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種對酪蛋白的糖基化改性方法，使酪蛋白對EGCG的結(jié)合率和貯藏穩(wěn)定性顯著提高。選擇美拉德定向接枝的糖基化酪蛋白為壁材，成分簡單，體系性質(zhì)穩(wěn)定，實現(xiàn)了EGCG的保護(hù)和貯藏。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，具有高結(jié)合率和良好貯藏穩(wěn)定性的EGCG納米膠囊，由以下成分組成：

芯材為EGCG；壁材分別為酪蛋白、糖基化酪蛋白；其中，芯材與壁材的摩爾比為0∶1～256∶1；所述的糖基化酪蛋白為酪蛋白與葡聚糖干熱美拉德反應(yīng)定向接枝產(chǎn)物經(jīng)超濾分離去除未參與反應(yīng)的酪蛋白與葡聚糖制得；所述的葡聚糖相對分子質(zhì)量為200,000。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，上述納米膠囊的制備方法，按以下步驟進(jìn)行：

a.采用干熱美拉德反應(yīng)定向接枝制備糖基化酪蛋白：將酪蛋白和葡聚糖(w/w＝1/7)溶于pH7.0，0.2mol/L磷酸鹽緩沖液中獲得酪蛋白濃度為8g/L的溶液，然后冷凍干燥；將干燥后的樣品磨細(xì)，過120目篩，反應(yīng)(60℃，相對濕度為78％，pH7.0)12～24h；超濾(膜的截留分子量為100kDa)去除未參與糖基化反應(yīng)的酪蛋白及葡聚糖，即得糖基化酪蛋白。

b.采用物理混合法制備EGCG納米膠囊：常溫下將酪蛋白及上述糖基化酪蛋白溶于0.2mol/L、pH7.0的磷酸鹽緩沖液中，其中酪蛋白濃度均為1g/L；將溶有不同濃度的EGCG的醋酸鹽緩沖液(pH4.5)與蛋白溶液以1∶19(v/v)混合，輔以攪拌1～10min(轉(zhuǎn)速為400～800r/min)，即得EGCG納米膠囊。

c.采用高效液相色譜法及動態(tài)光散射法分析EGCG納米膠囊的貯藏穩(wěn)定性：將不同芯壁摩爾比的EGCG-酪蛋白、EGCG-糖基化酪蛋白納米膠囊分別充滿N₂，并于4℃冰箱中貯藏若干天，利用高效液相色譜法及動態(tài)光散射法分析其保留率及平均粒徑變化率。

本發(fā)明中，相較于EGCG-酪蛋白納米膠囊，EGCG-糖基化酪蛋白納米膠囊的壁芯摩爾比有顯著提高，且高濃度EGCG不會造成糖基化蛋白的聚集和沉淀，因此體系仍呈現(xiàn)澄清透明狀。納米膠囊的平均粒徑在80～150nm之間，包埋率高于90％，且EGCG-糖基化酪蛋白納米膠囊在貯藏10天期間的保留率及粒徑變化率均優(yōu)于EGCG-酪蛋白納米膠囊。對酪蛋白通過美拉德反應(yīng)進(jìn)行糖基化修飾，不僅改善了酪蛋白的水溶性、乳化性，而且有效提高了對EGCG的載量和體系的貯存穩(wěn)定性。