玉米醇溶蛋白—多糖纳米复合物的超声波制备技术及功能特性研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:initial1985
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玉米醇溶蛋白(Zein)作为来源广泛、环境友好的天然大分子蛋白质,具有良好的生物相容性、独特的自组装特性,是负载生物活性物质的良好载体。玉米醇溶蛋白与多糖可以相互作用形成复合物,多糖的参与使得蛋白质的凝胶性、乳化性、溶解性、起泡性等重要的功能性大大改善,能对生物活性成分起到很好的包埋和保护作用,但常规制备方法仍存在包埋效率低、稳定性差等不足。本文采用多模式频率超声波调控玉米醇溶蛋白-多糖的自组装并对白藜芦醇进行包埋,研究多模式频率超声波对玉米醇溶蛋白-多糖复合物结构特性与包埋性能的影响;研究了超声波处理对复合物的稳定性、乳化性和体外消化特性等功能特性的影响,建立了复合物的结构特性与功能特性之间的内在联系。主要研究结论如下:(1)以玉米醇溶蛋白、阴离子多糖阿拉伯胶(GA)和阳离子多糖壳聚糖(CS)为原料,通过超声波诱导蛋白质与多糖自组装技术,制备得到两种玉米醇溶蛋白-多糖纳米复合物,并用于包埋白藜芦醇。以粒径和Zeta电位为指标,研究了蛋白质与多糖的质量比、超声波参数(超声频率、功率、时间)对蛋白质-多糖复合物的影响。同时,以包埋率和负载量为指标,研究了超声波处理对蛋白质-多糖复合物包埋白藜芦醇的影响。研究结果表明,超声波处理均显著减小了玉米醇溶蛋白-多糖复合物的粒径大小,对于最佳质量比为1:1的玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶(Zein/GA)复合物,在超声频率20/40 k Hz,功率240 W,时间15 min的条件下,复合物粒径降低了44.69 nm,Zeta电位绝对值增加了5.16 m V;对于最佳质量比为5:1的玉米醇溶蛋白/壳聚糖(Zein/CS)复合物,在超声频率20/40/60 k Hz,功率300 W,时间20 min的条件下,复合物粒径降低了31.29 nm,Zeta电位无显著变化。超声波处理均显著提高了玉米醇溶蛋白-多糖复合物对白藜芦醇的包埋率和负载量,超声波处理使Zein/CS复合物对白藜芦醇的包埋率和负载量分别达到72.13%和6.01%。(2)采用荧光光谱、圆二色谱、傅里叶红外光谱以及原子力显微镜等分析手段,研究了超声波处理对玉米醇溶蛋白-壳聚糖复合物分子结构和表面形貌的影响。结果表明,超声波处理改变了复合物中蛋白质的构象和二级结构,以及白藜芦醇发色基团所处的微环境。与未超声处理样品相比,超声波处理使Zein的荧光强度增加,暴露更多的疏水基团和极性基团,白藜芦醇的荧光强度降低,最大波长发生蓝移;Zein的α-螺旋含量分别增加15.0%和26.40%,β-折叠含量分别降低14.68%和25.58%。傅里叶红外光谱和X射线衍射图谱结果表明超声波诱导了分子之间氢键的形成,并且没有改变复合物的晶体结构;差示扫描量热分析证实超声波处理提高了复合物的热稳定性,变性峰温度分别从67.7℃和64.6℃提高至68.6℃和69.4℃;表面微观结构(SEM和AFM)观察的结果发现超声波处理使复合物聚集程度减少,粒径分布更均匀。这些结果表明超声波诱导蛋白质、多糖和多酚的相互作用增强,稳定性增加,有利于提高玉米醇溶蛋白-壳聚糖复合物对白藜芦醇的负载能力。(3)以复合物的乳化性、理化稳定性和释放速率为指标,研究了超声波处理对玉米醇溶蛋白-壳聚糖复合物功能特性的影响。研究结果表明,在光稳定性测试中,超声波制备的Zein/CS-Res纳米复合物中白藜芦醇的保留率提高了29.40%;对复合物进行75℃、85℃和95℃热处理后,白藜芦醇的保留率可提高至88.32%~94.85%,这为白藜芦醇提供了很好的化学稳定性。在较广的p H条件(3.0~7.0)和盐离子浓度范围(0~200 m M)内,相比于未超声处理,超声波处理后的复合物稳定性显著增加;此外,在所有p H条件下,复合物的储藏稳定性也得到增强,其中,在p H 4.0条件下储藏20 d,超声波处理的复合物具有最高的白藜芦醇保留率80.34%。超声波处理没有显著改变复合物在胃肠道中的释放特性,但复合物的乳化活性和乳化稳定性分别提高了54.79%和53.75%。
其他文献
聚合物结晶一直是高分子物理和高分子材料领域研究的热点。与没有晶体结构的聚合物材料相比,晶体结构可以帮助聚合物材料承受更大的载荷,并赋予它们更高的机械性能,所以可以通过控制聚合物晶体形态来提高半结晶高分子材料的物理性能。一般来说,调控聚合物晶体形貌的有效途径有以下两种:首先,通过剪切或拉伸作用导致取向结晶形貌的出现,使半结晶聚合物材料的力学性能得到显著改善;其次,向聚合物中填充纳米填料,如碳纳米管(
目的:观察结直肠癌患者行根治术后脾虚证的辨证分布,探究结直肠癌根治术后脾虚证发生的相关因素,为结直肠癌患者的术后辨证提供参考,从而进一步指导用药。方法:对2018年2月至2020年9月期间,于广州中医药大学第一附属医院已行结直肠癌根治术的243名患者进行回顾性分析。通过病案数据库收集患者的一般资料(性别、年龄,BMI,家族史,吸烟饮酒史、术前有无肠梗阻或肠穿孔、新辅助治疗病史等)及病理资料(肿瘤发
聚氨酯(PU)因其优异的性能而被广泛应用于国民经济和国防军工等领域。随着聚氨酯应用领域的拓宽,过度使用导致的一系列问题也逐渐显现,比如化石资源的消耗和自然环境的污染。自愈合是一种有效地解决聚氨酯内部微裂纹问题的方法。自愈合聚氨酯不仅可以自发通过分子链的流动和化学键的可逆作用实现表面和内部损伤的愈合,而且还能有效地延长使用寿命。但是,自愈合聚氨酯的研究仍处于初级阶段,仍需对其进行发展和优化。为此,本
智能化、网联化、电动化和共享化已成为汽车工业的核心发展方向,尤其是进入21世纪以来,车辆的智能化一直是各大汽车制造商及高校重点研究的领域和方向。基于深度学习、神经网络等学科在人工智能方向的优势表现,自动驾驶感知技术得到迅猛发展,而视觉感知又是其必不可少的组成部分。本文从目标检测、车道线识别、可行驶区域三个方向深入自动驾驶视觉感知算法研究。本文首先介绍了基于深度学习的目标、车道线和可行驶区域检测的国
纯电动汽车经过多年发展,技术水平和车辆性能大幅提高,实现了产业化和智能化。但是动力电池仍存在技术瓶颈,制约了纯电动汽车的大规模推广应用。一方面,纯电动汽车仅以动力电池作为唯一动力源,其续驶里程有限,同时动力电池的性能衰退使续驶里程进一步受限;另一方面,动力电池还存在功率密度低、循环寿命有限、使用成本高等难以弥补的缺陷。而功率密度大和使用寿命长的超级电容具备了动力电池所缺少的特性,因此为了改善纯电动
芦苇是一种高大禾草,多生长于水泽陆地中,其质地细腻,富含纤维素。成熟期的芦苇,不仅可以作为造纸、建材、人造纤维等工业原料,经加工过的芦茎还能编织成各类工艺品,具有极高的经济实用价值。目前,我国湿地生长芦苇主要靠人工收获,机械收获普及程度不高。人工收获费时费力,而且生产效率低;机械收获水平相比国外落后很多,特别是在整秆收获一体化技术方面与国外相差甚远。为了提高芦苇的机械化收获水平,本课题旨在研发一款
智能汽车是汽车行业技术的发展方向,转向控制是智能汽车运动控制研究的重要内容,弯道是智能驾驶转向控制功能验证的关键场景。驾驶员模型作为描述人类驾驶员控制行为的数学模型,在智能汽车研发与应用中发挥着不可替代的作用。因此,基于仿人驾驶员模型,使智能汽车在弯道驾驶时能够表现出与人类驾驶员相似的转向控制行为,对开发智能汽车与提高智能驾驶系统的适用性、接受度和驾驶安全性具有重要意义。为此,本文以智能汽车弯道驾
低GI饮食可有效预防和改善糖尿病、心血管疾病和肥胖等慢性病,荞麦作为公认的低GI食品原料受到越来越多的关注。苦荞多酚(芦丁和槲皮素)是荞麦中的主要活性物质,可显著抑制淀粉消化。目前关于苦荞多酚抑制淀粉消化的研究多从抑制淀粉消化酶活性角度展开,而研究淀粉结构及淀粉与多酚相互作用影响淀粉消化的报道较少。为此,本论文研究了淀粉精细结构与芦丁抑制淀粉体外消化的关系以及多酚和淀粉间的相互作用,初步阐述多酚抑
2-甲基异茨醇(2-MIB)是饮用水源中的典型嗅味物质之一,给饮用水安全和质量带来了极大的挑战。现阶段,饮用水处理厂多采用活性炭吸附、臭氧氧化等物理化学方法去除饮用水源中的嗅味物质。近年来,微生物降解嗅味物质成为研究的热点,因其在饮用水或废水处理中具有较好的应用前景。然而,获得嗅味物质的高效降解微生物是关键。为此,本论文以2-甲基异茨醇为模式体系,从饮用水源太湖的样品中筛选能够高效降解2-甲基异茨
生姜(Zingiber officinale Roscoe)是我国的优势特产蔬菜,作为一种香辛料,是日常生活中不可或缺的调味品。近年来,干制生姜由于保质期长、易存储、用途广泛等优势,市场需求日趋增高,因此干燥依旧是提高生姜产品价值的主流加工方式。由于生姜外观多呈指状分支,又在泥土中生长,夹缝间藏污纳垢,在对其进行干燥前会面临清洗困难的问题。无论是日常生活还是工业生产中,生姜的清洗都需要耗费大量的水