安徽农业大学:利用茶蛋白-壳聚糖纳米颗粒稳定Pickering乳液提高姜黄素生物可及性的研究

成果介绍

研究成果

姜黄素的“吸收难题”被茶蛋白和壳聚糖的 “纳米组合”破解了！姜黄素虽有抗氧化、抗炎等多种益处，但水溶性差、生物可及性低的短板一直限制其应用。这篇研究巧妙地以茶蛋白（TP）和壳聚糖（CS）为原料，通过pH依赖法制备复合纳米颗粒，给姜黄素打造了专属“保护舱”。当茶蛋白与壳聚糖质量比为2:1时，纳米颗粒展现出最优性能——粒径仅 206.62 nm，接触角85.41°，凭借静电作用、氢键和疏水作用（结合能 - 5.40 kcal/mol）牢牢吸附在油水界面。以2%的颗粒浓度和60%的油相体积分数制备的Pickering乳液，不仅物理稳定性优异，还能显著提升姜黄素的包封效率和抗氧化活性。体外消化实验证实，该乳液能减少姜黄素在胃部的降解，让其生物可及性提升17.4%。这种基于天然生物聚合物的载体系统，既解决了姜黄素的递送难题，又实现了茶蛋白的高值化利用，为功能性食品中疏水活性成分的高效递送提供了新方案。

文献解读

摘要

天然生物聚合物基纳米颗粒是乳液稳定和疏水化合物递送的理想候选材料。本研究采用pH依赖法，以茶蛋白（TP）和壳聚糖（CS）为原料制备复合纳米颗粒（NPs）。当茶蛋白与壳聚糖质量比为2:1 时，得益于静电作用、氢键和疏水作用（复合物结合能为-5.40 kcal/mol），该纳米颗粒表现出优异性能（粒径206.62 nm、zeta 电位-30.86 mV、接触角 85.41°）。当颗粒浓度为2%、油相体积分数为60% 时，由该比例纳米颗粒稳定的Pickering乳液具有良好的物理稳定性。与单独使用茶蛋白相比，该复合纳米颗粒显著提高了姜黄素（Cur）的包封效率和抗氧化能力（DPPH/ABTS自由基清除率）。体外消化实验证实，该乳液可减少姜黄素在胃部的降解，使其生物可及性提高17.4%。本研究为设计用于功能性乳液和缓释递送系统的天然蛋白-多糖纳米颗粒提供了新策略。

关键词

茶蛋白-壳聚糖纳米颗粒；Pickering乳液；包封；生物可及性

研究亮点

1、创新采用pH依赖法制备茶蛋白-壳聚糖复合纳米颗粒，明确其最优质量比为2:1，阐明了静电作用、氢键和疏水作用协同驱动的复合机制（结合能-5.40 kcal/mol）。

2、系统优化Pickering乳液制备条件，确定2%颗粒浓度和60%油相体积分数为最优参数，该乳液在15天储存期内保持良好物理稳定性。

3、复合纳米颗粒稳定的乳液对姜黄素的包封效率显著优于单一茶蛋白体系，且能增强姜黄素的DPPH和ABTS自由基清除能力，实现活性成分的双重保护。

4、体外消化实验证实，该递送系统可有效抵御胃部环境对姜黄素的降解，使其生物可及性提升17.4%，解决了疏水活性成分的吸收难题。

5、所构建的载体系统基于天然生物聚合物，具有良好的生物相容性和安全性，为食品、医药领域疏水功能成分的高效递送提供了绿色可行的方案。

图文赏析

结论

本研究成功利用茶蛋白（TP）和壳聚糖（CS）构建了茶蛋白 - 壳聚糖复合纳米颗粒，并系统探究了其在稳定Pickering乳液和递送疏水生物活性化合物中的应用潜力。复合纳米颗粒的形成主要由静电作用、氢键和疏水作用驱动（复合物结合能为-5.40 kcal/mol）。在所有测试比例中，茶蛋白与壳聚糖质量比为2:1时制备的纳米颗粒表现出最优特性，其粒径为206.62 nm、zeta电位为-30.86 mV、接触角为85.41°，具有优异的界面活性和稳定性，是制备 Pickering 乳液的理想候选材料。当颗粒浓度为2%、油相体积分数为60%时，由该比例纳米颗粒稳定的Pickering乳液在15天储存期内保持物理稳定。与单独使用茶蛋白稳定的乳液相比，茶蛋白-壳聚糖基乳液显著提高了姜黄素的包封效率，并增强了其DPPH和ABTS自由基清除活性。体外消化研究进一步表明，茶蛋白 - 壳聚糖纳米颗粒稳定的乳液能有效抵御胃部环境的破坏，使姜黄素的生物可及性提高17.4%。综上，本研究为蛋白-多糖复合纳米颗粒的合理设计与功能化提供了理论支持，同时为开发疏水化合物的功能性乳液和控释递送系统提供了一种具有应用前景的策略。

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