近日,我校食品學院周中凱教授團隊在Pickering乳液在傳遞生物活性物質方面取得重要研究進展,研究結果以“De-branching of starch molecules enhanced the complexation with chitosan and its potential utilization for delivering hydrophobic compounds”(淀粉分子脫支增強了與殼聚糖的絡合作用及其在疏水化合物輸送方面的潛在應用)在國際權威期刊Food Hydrocolloids上發(fā)表(中國科學院一區(qū),IF=11,TOP期刊)。
圖1 不同淀粉制備的酸洗乳液體系分析。A:光學顯微照片,B:液滴大小分布,C:Pickering乳液CLSM圖像
我國淀粉資源豐富,并且具有可再生、可降解、綠色、天然等優(yōu)勢,但因其大分子以及熱處理后其分子間的纏繞導致難以再次高度有序排列,過程可操控性也不理想,從而限制了其在食品以及新材料中的開發(fā)與應用,如何有效控制其短程有序性一直是該領域研究的熱點,為此,本研究采用雙修飾技術開展了創(chuàng)新性研究,一是通過脫支酶(普魯蘭酶)選擇性水解α-1,6-糖苷鍵而形成低分子量的線性短鏈分子(Debranched Starch,DBS),使其分子范圍處于聚合度(DP)20與60之間。二是在形成短程有序過程中,通過分子嵌入技術使其與殼聚糖形成復合物,在誘導條件下,兩類多聚物形成共結晶。由該復合物制備的Pickering乳液的結構特征和流變性能的研究發(fā)現(xiàn):復合物DBS-CS Pickering乳液比對照樣NS-CS Pickering乳液具有更好的乳化穩(wěn)定性和更好的流變性能。以DBS-CS復合物為載體制備的姜黃素Pickering乳液可有效提高姜黃素的包封率(82%以上)和生物利用度(14%以上),這為生物活性物質的潛在新載體的開發(fā)提供新的選擇。本團隊還持續(xù)開發(fā)該新材料在其他生物領域中的應用。
圖2 脫支淀粉與殼聚糖分子的絡合機制
我校食品學院未來食品研究中心方向負責人周中凱教授為論文通訊作者,碩士生劉敏為第一作者。
(通訊員:寧明 王安琪)