[發(fā)明專利]一種利用籠狀植物鐵蛋白同時提高疏水性及水溶性活性成分穩(wěn)定性的方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010012294.5
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111150063A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊瑞;陳盛楠;孟德梅;石麗娜;周中凱
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號: A23L33/105
• 分類號: A23L33/105;A23L29/00;A23P10/30
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 韓曉梅

本發(fā)明涉及一種利用籠狀植物鐵蛋白同時提高疏水性及水溶性活性成分穩(wěn)定性的方法，步驟如下：將水溶性活性成分溶于去離子水中制備母液，將疏水性活性成分溶于乙醇中制得母液；調(diào)節(jié)pH，將水溶性活性成分添加到變性的鐵蛋白溶液中，攪拌，孵育；調(diào)節(jié)pH，混勻；調(diào)節(jié)溫度誘使鐵蛋白的通道擴(kuò)張，加入疏水性活性成分母液，誘導(dǎo)疏水性活性成分通過通道進(jìn)入鐵蛋白空腔內(nèi)部；離心，收集上清液，即得鐵蛋白?水溶性活性成分?疏水性活性成分復(fù)合物。本方法得到的復(fù)合物水溶性好，包埋率高，同時有效地提高了水溶性活性成分的熱穩(wěn)定性，改善了疏水性活性成分的溶解性和熱穩(wěn)定性，提高了兩種活性分子在模擬胃腸液中的穩(wěn)定性，提高了鐵蛋白的應(yīng)用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于食品技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用籠狀植物鐵蛋白同時提高疏水性及水溶性活性成分穩(wěn)定性的方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

食品天然生物活性化合物因其具有調(diào)節(jié)人體健康等多種功能而受到越來越多的關(guān)注。限制這些生物活性成分應(yīng)用的一個障礙即是它們在加工和儲存過程中，由于溫度、氧氣和光照等環(huán)境因素的影響，容易發(fā)生降解，從而失去功能活性。限制這些活性成分應(yīng)用的一個障礙是其生物利用度低。比如它們加工儲藏時的熱穩(wěn)定性較差，而且，這些活性組分在胃腸道的穩(wěn)定性差，容易降解。值得注意的是，生物活性化合物和許多生物大分子(例如蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類等)共存于食物基質(zhì)中，它們的共價或非共價相互作用將影響生物利用度。目前，在功能食品領(lǐng)域，單一成分作為添加物的營養(yǎng)學(xué)功能較為有限，隨著功能食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們?nèi)找嬉螽a(chǎn)品富含多種活性成分進(jìn)而實現(xiàn)更廣泛的功能，這一需求日漸增加。如何將不同性質(zhì)的活性成分同時包封在同一基質(zhì)中，成為了此類功能性食品開發(fā)中的一個挑戰(zhàn)。

蛋白質(zhì)是一種常見的生物大分子，蛋白質(zhì)作為不同性質(zhì)氨基酸(親水性或疏水性)經(jīng)過盤曲折疊形成的多級結(jié)構(gòu)，普遍在蛋白表面具有親水/疏水和荷電區(qū)域，可能特定組分(如多酚類生活活性分子)結(jié)合，進(jìn)而實現(xiàn)活性分子的載體化。存在于豆科植物種子中的鐵蛋白為多種活性組分的同時載體化提供了一條新思路。首先，球形空殼狀的鐵蛋白具有裝載活性小分子的天然結(jié)構(gòu)。鐵蛋白(ferritin)是存在于動物、植物體內(nèi)的鐵儲藏蛋白。結(jié)構(gòu)上，鐵蛋白一般由24個相同或相似的亞基組成，形成一個4-3-2軸對稱的球狀空殼狀的蛋白質(zhì)分子。鐵蛋白24個亞基形盤曲圍繞形成多個通道結(jié)構(gòu)，具有6個4倍軸通道，8個3倍軸通道，12個2倍軸通道，這些通道是連接鐵蛋白內(nèi)部空腔和外部環(huán)境的重要媒介。鐵蛋白球形空殼蛋白的內(nèi)徑為8nm，外徑為12nm，厚度為2nm，因此鐵蛋白存在直徑為8nm的空腔結(jié)構(gòu)，其內(nèi)表面氨基酸同時分布有疏水性氨基酸(酪氨酸等)和親水性氨基酸(谷氨酸等)，鐵蛋白獨特的納米空腔界面為不同活性小分子的載體化提供了天然的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，并具有對內(nèi)部分子起到包埋和屏蔽作用的潛力。

通過檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明專利申請相關(guān)的專利公開文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種利用籠狀植物鐵蛋白同時提高疏水性及水溶性活性成分穩(wěn)定性的方法和應(yīng)用，該方法得到的鐵蛋白-水溶性小分子-疏水性小分子復(fù)合物，其具有水溶性好，兩種小分子組分包埋率高的特點，同時復(fù)合物的形成有效地提高了水溶性活性成分的熱穩(wěn)定性，并且顯著改善了疏水性活性成分的溶解性和熱穩(wěn)定性，提高了兩種活性分子在模擬胃腸液中的穩(wěn)定性，提高了鐵蛋白的應(yīng)用范圍，并為多種活性小分子同時載體化提供了途徑，該方法制得的產(chǎn)品能夠應(yīng)用在飲料、食品添加劑、功能食品等行業(yè)中。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種利用籠狀植物鐵蛋白同時提高疏水性及水溶性活性成分穩(wěn)定性的方法，步驟如下：