本發(fā)明屬于食品加工，具體涉及一種負(fù)載姜黃素的蛋白-多糖納米粒子遞送系統(tǒng)及其制備方法和在神經(jīng)保護(hù)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、姜黃素(curcumin)是一種天然的多酚類化合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)為二酮結(jié)構(gòu)，具有顯著的抗氧化、抗炎癥、抗癌和抗菌活性。其具有廣泛的生物學(xué)作用，尤其在食品、藥物和保健品中應(yīng)用廣泛。然而，姜黃素的低水溶性、高光敏感性和在胃腸道中的不穩(wěn)定性顯著降低了其生物可及性，限制了其在食品工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中的效果。同時(shí)，為了拓展姜黃素在食品工業(yè)中的應(yīng)用，研究者們通常采用開發(fā)遞送系統(tǒng)對(duì)姜黃素進(jìn)行包封這一策略。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，已有多種遞送系統(tǒng)被提出和研究，如納米粒子、脂質(zhì)體、納米乳液等。然而，現(xiàn)有的遞送系統(tǒng)普遍存在包封效率低、系統(tǒng)穩(wěn)定性差等問題。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，我們提出了一種通過外加能量場(chǎng)輔助構(gòu)建蛋白-多糖納米粒子遞送系統(tǒng)的方法，從而制備出更高效且穩(wěn)定的姜黃素包封系統(tǒng)。
2、酪蛋白酸鈉(sodium?caseinate)是由酪蛋白通過酸化處理與鈉離子結(jié)合形成的鹽類，廣泛應(yīng)用于食品、藥品和化妝品行業(yè)。它具有良好的乳化性、成膜性和穩(wěn)定性，能夠在水相中形成膠束，實(shí)現(xiàn)疏水性小分子的負(fù)載，因此酪蛋白酸鈉作為一種包封活性物質(zhì)的常見壁材。
3、為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)有遞送系統(tǒng)包封效率低和穩(wěn)定性差的不足，本發(fā)明提出了一種全新的策略——利用蛋白-多糖體系，通過美拉德反應(yīng)實(shí)現(xiàn)共價(jià)結(jié)合構(gòu)建姜黃素遞送系統(tǒng)。該方法充分發(fā)揮了蛋白質(zhì)的自組裝特性和多糖的生物相容性。同時(shí)我們?cè)谕饧映暫臀⒉芰繄?chǎng)的輔助下，大幅提升了反應(yīng)效率和納米粒子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而為食品工業(yè)中姜黃素的高效、穩(wěn)定遞送提供了一種創(chuàng)新性的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的問題是針對(duì)現(xiàn)有姜黃素蛋白質(zhì)基納米粒子的包封率低，穩(wěn)定性差等問題，特別是傳統(tǒng)蛋白-多糖美拉德反應(yīng)的時(shí)間長，得率低等技術(shù)缺陷，提供一種通過超聲和微波輔助酪蛋白酸鈉–多糖進(jìn)行美拉德反應(yīng)的方法，優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)，構(gòu)建一種高效、穩(wěn)定的姜黃素遞送系統(tǒng)制備方法及在神經(jīng)保護(hù)上的應(yīng)用。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
3、第一方面，本發(fā)明提供一種包封姜黃素的蛋白-多糖納米粒子遞送系統(tǒng)的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟一、取酪蛋白酸鈉與葡聚糖、果膠兩種多糖中的一種混合溶解，0-4℃下水化12-24h，進(jìn)行超聲和微波處理，得到預(yù)處理溶液；
5、步驟二、調(diào)節(jié)ph，加熱預(yù)處理溶液，得到共價(jià)接枝顆粒；
6、步驟三、將步驟二得到的蛋白-多糖共價(jià)接枝顆粒通過ph?shift方法包封姜黃素，得到蛋白-多糖-姜黃素納米顆粒。
7、進(jìn)一步地，步驟一中，將酪蛋白酸鈉和多糖溶解于去離子水中，在0-4℃下過夜水化；所述酪蛋白酸鈉與葡聚糖之間的加入量質(zhì)量比為1：2～2：1；所述酪蛋白酸鈉與果膠之間的加入量質(zhì)量比為：1：2～2：1。
8、進(jìn)一步地，步驟一中，采用200-400w功率超聲處理樣品，處理時(shí)間為0～30分鐘；采用200-400w功微波處理樣品，處理時(shí)間為0～3分鐘，得到預(yù)處理溶液。優(yōu)選地，采用350w功率超聲處理樣品，處理時(shí)間為0、10、20和30分鐘。采用300w功率超聲處理樣品，處理時(shí)間為0、1、2和3分鐘，得到預(yù)處理溶液。具體地，步驟二所述ph為8.0，所述加熱時(shí)間為1h，得到蛋白-多糖共價(jià)接枝顆粒。
9、進(jìn)一步地，步驟二中，所述ph為7.0-9.0，所述加熱時(shí)間為0.5h-1.5h；所述加熱的溫度為75?-95℃。
10、進(jìn)一步地，步驟三所述ph?shift方法先用4m?naoh溶液將蛋白-多糖溶液調(diào)至ph12，攪拌1h，加入姜黃素，攪拌1h后用4m?hcl溶液將溶液ph調(diào)至7，攪拌1h，過程中維持ph保持不變，得到蛋白-多糖-姜黃素納米顆粒。所述姜黃素以以蛋白濃度計(jì)加入量為：1：5-1：20wt％。
11、第二方面，本發(fā)明提供了上述蛋白-多糖-姜黃素多種穩(wěn)定性測(cè)試的方法，包括以下步驟：
12、步驟一、將上述包封姜黃素的納米顆粒放置在紫外光箱中，完成光穩(wěn)定性測(cè)試。步驟二、將上述包封姜黃素的納米顆粒溶解，調(diào)整ph到堿性，完成ph穩(wěn)定性測(cè)試。
13、步驟三、將上述包封姜黃素的納米顆粒使用pbs緩沖液溶解，常溫放置一段時(shí)間后，使用激光粒度儀測(cè)定粒徑，完成儲(chǔ)藏穩(wěn)定性測(cè)試。
14、具體地，步驟一所述紫外光箱使用波長為295nm，時(shí)間為0、2、4、8、12、24h。
15、具體地，步驟二所述ph為使用4m?naoh調(diào)至12，時(shí)間為0、2、4、8、12、24h。
16、具體地，步驟三所述放置時(shí)間為0，24h，48h。
17、第三方面，本發(fā)明提供上述蛋白-多糖-姜黃素在神經(jīng)保護(hù)方面的作用的方法，包括以下步驟：
18、步驟1：將蛋白-多糖-姜黃素納米顆粒冷凍干燥24-48h，得到負(fù)載姜黃素的粉末狀納米顆粒；
19、步驟2：將負(fù)載姜黃素的粉末狀納米顆粒使用pbs緩沖液溶解稀釋，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行孵育；
20、步驟3：使用6-ohda處理神經(jīng)細(xì)胞，用cck-8法進(jìn)行活力檢測(cè)。
21、上述應(yīng)用中，步驟二中，所述細(xì)胞為神經(jīng)細(xì)胞；所述神經(jīng)細(xì)胞使用pc12細(xì)胞系，預(yù)處理孵育時(shí)間是4-8h，步驟三中6-ohda處理時(shí)間為12-24h。
22、上述應(yīng)用中，步驟二中，所述pbs緩沖液溶的濃度為：0.1m。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
24、本發(fā)明的蛋白-多糖-姜黃素納米顆粒中的蛋白-多糖遞送系統(tǒng)，采用的超聲和微波預(yù)處理方法不同于常用的干熱法或濕熱法。該方法有效提高了蛋白-多糖美拉德反應(yīng)的反應(yīng)效率，解決了傳統(tǒng)方法中反應(yīng)時(shí)間過長、接枝度低等問題，顯著提升了姜黃素的包封率和負(fù)載量。同時(shí)本發(fā)明還通過多個(gè)穩(wěn)定性測(cè)試驗(yàn)證該方法制得的姜黃素遞送系統(tǒng)顯著提升了姜黃素的穩(wěn)定性。
25、另一方面，目前關(guān)于姜黃素在神經(jīng)保護(hù)方面的研究較為有限。本發(fā)明通過6-ohda造模實(shí)驗(yàn)，結(jié)合cck-8法檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用姜黃素和上述蛋白-多糖-姜黃素納米顆粒均表現(xiàn)出顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。
1.一種蛋白-多糖遞送系統(tǒng)包封姜黃素的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種蛋白-多糖遞送系統(tǒng)包封姜黃素的方法，其特征在于，步驟一中，將酪蛋白酸鈉和多糖溶解于去離子水中，在0-4℃下過夜水化；所述酪蛋白酸鈉與葡聚糖之間的加入量質(zhì)量比為1：2～2：1；所述酪蛋白酸鈉與果膠之間的加入量質(zhì)量比為：1：2～2：1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種蛋白-多糖遞送系統(tǒng)包封姜黃素的方法，其特征在于，步驟一中，采用200-400w功率超聲處理樣品，處理時(shí)間為0～30分鐘；采用200-400w功微波處理樣品，處理時(shí)間為0～3分鐘，得到預(yù)處理溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種蛋白-多糖遞送系統(tǒng)包封姜黃素的方法，其特征在于，步驟二中，所述ph為7.0-9.0，所述加熱時(shí)間為0.5h-1.5h；所述加熱的溫度為75-95℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種蛋白-多糖遞送系統(tǒng)包封姜黃素的方法，其特征在于，步驟三中，所述ph?shift方法為：先用naoh溶液將蛋白-多糖溶液調(diào)至ph?12，攪拌，加入姜黃素，攪拌后用hcl溶液將溶液ph調(diào)至7，攪拌，過程中維持ph保持不變，得到蛋白-多糖-姜黃素納米顆粒；所述姜黃素以以蛋白濃度計(jì)加入量為：1：5-1：20wt％。
6.權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的一種蛋白-多糖遞送系統(tǒng)包封姜黃素。
7.權(quán)利要求6所述蛋白-多糖遞送系統(tǒng)包封姜黃素應(yīng)用在神經(jīng)保護(hù)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)用，其特征在于，包括如下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)用，其特征在于，步驟二中，所述細(xì)胞為神經(jīng)細(xì)胞；
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)用，其特征在于，步驟二中，所述pbs緩沖液溶的濃度為：0.1m。