可食性玉米醇溶蛋白膜研究进展

该文介绍目前国内外可食性玉米醇溶蛋白膜研究现状及对发展趋势进行分析,指出制备以玉米醇溶蛋白为基质可食性复合包装膜是一个新的发展方向。

可食性玉米醇溶蛋白膜的制备及其在食品保藏中的应用研究

研究了玉米醇溶蛋白膜的制备及其在食品保藏中的应用,以所提取的醇溶蛋白为原料,加入增塑剂,按一定的料液比加入乙醇溶解,然后进行流延成膜。对乙醇浓度、料液比及增塑剂对可食性薄膜性能的影响进行了研究,利用TA-XT2i质构仪对所得薄膜机械性能进行了测定,结果表明用90%的乙醇、料液比为10∶1,添加40%油酸增塑,所得薄膜最佳,其抗拉强度、弹性、韧性分别为493.0 g、3.12 mm、261.34 g.s。试验以荷兰瓜为研究鲜对象,考察了玉米醇溶蛋白膜的保鲜效果,结果表明玉米醇溶蛋白膜可减少果蔬的水分散失。

烷基化对竹粉/玉米醇溶蛋白复合膜材料性能的影响

为实现玉米蛋白废弃物的高值化利用,以竹粉、玉米醇溶蛋白为原料制备复合膜材料,探究烷基化处理对竹粉/玉米醇溶蛋白复合膜材料性能的影响。结果表明:适宜浓度的硅烷偶联剂降低了竹粉的极性,提高了竹粉与玉米醇溶蛋白的相容性,延缓了玉米醇溶蛋白的热分解速率,提高了玉米醇溶蛋白的热稳定性,改善了竹粉/玉米醇溶蛋白复合膜的拉伸强度与断裂伸长率。其中,硅烷偶联剂和二氧化硅联合处理竹粉所制备的玉米醇溶蛋白复合膜材料在本研究中表现出最佳的综合力学性能,其拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率分别为0.23 MPa、4.67 MPa、408.07%。本研究结果可为生物质/玉米醇溶蛋白复合材料性能的提升提供技术支持。

静电纺丝玉米醇溶蛋白⁃肉桂醛水果保鲜膜的制备及应用

我国果蔬腐烂率高达20%~30%,亟待通过构建生物基水果保鲜膜延长水果的货架期。该文利用静电纺丝技术制备具有高比表面积的生物基玉米醇溶蛋白⁃肉桂醛(zein⁃cinnamaldehyde,Z⁃CA)水果保鲜膜,探究玉米醇溶蛋白和肉桂醛之间的互作关系,以及不同肉桂醛浓度对Z⁃CA膜的微观形貌、疏水性、乙烯吸附性和抑菌性的影响,评价Z⁃CA膜对香蕉的保鲜效果。研究结果表明,玉米醇溶蛋白与肉桂醛之间存在氢键作用,静电纺丝Z⁃550CA膜具有良好的纤维形貌、乙烯吸附效率[(7.73±1.57)mg/(m^(3)·h)]、疏水性(131.14±7.96)°和抑菌性能,能够有效延长香蕉的货架期。

基于包装油/盐的玉米醇溶蛋白膜中甘油迁移规律及变化机制

为探究包装高脂肪类食品和高盐粉类食品时玉米醇溶蛋白膜中甘油迁移规律及储藏中膜内部的变化机制,选择甘油添加量0.2 g/g、柠檬酸添加量0.2 g/g复合增塑制备的甘油/柠檬酸膜(CG膜)和甘油添加量0.15 g/g、聚乙二醇添加量0.2 g/g复合增塑制备的甘油/聚乙二醇膜(PG膜)包装油和盐并进行储藏。研究表明:在储藏过程中,CG膜中甘油迁移量高于PG膜;同一储藏温度,膜中甘油向盐中的迁移量高于向油中的迁移量;25℃储藏的膜中甘油向油中的迁移量高于5℃储藏,向盐中迁移时则相反;随储藏时间的延长,膜中水分含量逐渐降低;膜中氢键作用力逐渐减弱且与甘油迁移量呈负相关;膜中游离巯基含量逐渐降低,游离巯基含量受温度影响且与甘油迁移量呈负相关。CG膜更适合包装高脂肪类食品,PG膜更适合包装高盐粉状物。

异荭草素-玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶纳米纤维膜的制备表征及其愈伤作用

为探究异荭草素(isoorientin,ISO)与玉米醇溶蛋白(zein)/阿拉伯胶(Arabic gum,GA)制得的复合纳米纤维膜对小鼠皮肤损伤愈合的影响,以空白纺丝膜为对照,分别使用负载zein/GA的纳米纤维膜、负载ISO的纳米纤维膜以及负载ISO-zein/GA的复合纳米纤维膜对小鼠伤口进行敷料处理。结果表明,负载zein/GA的纳米纤维膜、负载ISO的纳米纤维膜以及负载ISO-zein/GA的复合纳米纤维膜对小鼠的伤口愈合具有促进作用,可以有效减少伤口氧化损伤及促炎因子TNF-α、IL-1β、iNOS的mRNA表达水平,并促进伤口血管重建,从而加速伤口愈合。研究结果验证了异荭草素-玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米纤维膜对伤口愈合的促进作用,拓宽了异荭草素的应用范围,为新型伤口敷料的研究提供了思路。

叶醛/玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的制备及其在金枪鱼保鲜中的应用

为开发新型包装材料延长金枪鱼货架期,以玉米醇溶蛋白(Zein,ZN)和叶醛(Leaf aldehyde,LA)为原料采用同轴静电纺丝技术制备LA/ZN抗菌纳米纤维膜,通过扫描电子显微镜、红外光谱、差示扫描量热分析LA/ZN纳米纤维膜的形貌和结构并探究了纤维膜的抗菌机制,考察了LA/ZN纳米纤维膜对金枪鱼的保鲜效果。结果表明,LA/ZN纳米纤维膜的具有线性形态、表面光滑,纤维直径均匀分布于475~575 nm;LA在玉米醇溶蛋白中的包封是一个物理过程,在静电纺丝过程中,成分之间没有发生化学相互作用;加入LA后,膜的初始熔化温度有所降低;LA具有广谱抑菌性,能够使细菌细胞壁和细胞膜受到损伤,胞内蛋白质、DNA等大分子物质泄漏,导致细菌死亡。此外,4℃金枪鱼保鲜实验结果表明LA/ZN纳米纤维膜能有效降低鱼肉菌落总数、挥发性盐基氮含量以及组胺含量,延缓鱼肉质地劣变,使金枪鱼片的货架期延长3 d。LA/ZN纳米纤维膜良好的保鲜性能有望在水产品保鲜得到应用。

达克替尼玉米醇溶蛋白纳米粒的制备与表征

研究达克替尼玉米醇溶蛋白纳米粒(DAC-ZNPs)最佳制备工艺,并对其制剂学性质进行表征。采用相分离法制备DAC-ZNPs,用正交实验法筛选处方工艺,用HPLC法测定达克替尼的含量,激光粒度仪测定纳米粒的粒径,透射电镜观察纳米粒的外观形态,用超滤法测定包封率。按最优处方工艺制备的DAC-ZNPs为球形粒子,平均粒径为(145±25)nm,粒度分布均匀,DSC结果表明药物是以无定形状态分散于纳米粒中,包封率为90.16%±1.34%,体外24 h累积释放度为52.06%。采用相分离法制备的DAC-ZNPs粒径分布均匀,药物包封率高,具有一定的缓释效果,该制备工艺流程简单、重现性好。

刺激响应型玉米醇溶蛋白基纳米颗粒的制备及其应用研究进展

玉米醇溶蛋白是玉米淀粉加工的主要副产物,价格低廉且容易获取。基于其独特的自组装特性,玉米醇溶蛋白可通过多种方式构建成纳米颗粒,进而对生物活性物质进行荷载和输送。纳米颗粒的制备方法包括反溶剂沉淀、pH循环、电喷雾和微流控等。这些制备方法都可合成响应各种环境刺激且性质稳定的玉米醇溶蛋白基纳米颗粒。本文综述了刺激响应型玉米醇溶蛋白基纳米颗粒的制备方法、响应类型和应用最新进展。这些纳米载体可对内源性(pH、酶和氧化还原)和外源性环境刺激(磁和光)做出响应,已被用于食品智能包装、纳米农药和纳米医学中生物活性物质的包封递送。然而,仅依靠单一刺激响应很难实现活性物质的作用最大化,多重刺激(双重刺激、三重刺激等)响应的纳米颗粒已成为递送领域的新发展趋势。未来,更多的研究应该投入到多刺激响应纳米颗粒的研发,以及如何将纳米颗粒的多重响应特性和纳米颗粒的靶向递送结合还有待进一步探索。

蜜环菌发酵玉米醇溶蛋白中蛋白酶学性质研究

为探究大型食药用真菌胞外蛋白酶的相关特性,从蜜环菌发酵的玉米醇溶蛋白产物中分离、纯化蛋白酶,通过饱和硫酸铵沉淀粗酶液、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子层析柱及Sephadex G-50层析柱纯化,得到电泳纯的蛋白酶。结果表明,该蛋白酶的分子质量为18.4 ku;最适温度为60℃,在40~60℃具有良好稳定性;pH值为8时酶活力最高,pH值稳定性范围为6~8;Mn2+对该酶具有明显的促进作用,乙二胺四乙酸(EDTA)对中性蛋白酶有明显的抑制作用;米氏常数Km为3.786 mg/mL。研究结果为大型食药用真菌来源蛋白酶的研究与应用提供理论依据,为大型真菌源酶制剂的研发提出新思路。

发芽处理对玉米醇溶蛋白结构、热特性及乳化特性的影响

为明确不同发芽处理时间对玉米籽粒中醇溶蛋白结构及特性的影响,以发芽处理不同时间的玉米籽粒中的玉米醇溶蛋白为研究对象,采用傅里叶红外衍射技术、X-射线衍射、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、差示热量扫描、游离巯基和二硫键分析发芽过程中玉米醇溶蛋白二级结构、结晶性、巯基、二硫键、热特性和乳化特性的变化。结果表明,发芽处理后的玉米醇溶蛋白的二级结构α-螺旋和β-转角结构分别降低了8.05%和9.08%,而β-折叠含量提升了4%~23%,同时发芽后蛋白二硫键发生断裂,游离巯基含量显著升高(P<0.05)。发芽后蛋白分子质量也发生变化,高分子质量蛋白条带向下偏移,低分子质量蛋白向上偏移且含量降低。X-射线衍射分析表明,发芽后玉米醇溶蛋白的结晶性发生改变,9°时的峰在发芽处理后期趋于平缓。差示热量扫描结果显示,处理后的玉米醇溶蛋白的变性温度平均提高了6.43℃。发芽处理的玉米醇溶蛋白的乳化性和乳化稳定性均有所提高,乳化性指数在发芽72 h时,提升了10.53 m^(2)/g,且乳化稳定性指数在发芽时间60 h时,与未发芽时相比提高了81.36 min。结论:适当的发芽处理可以修饰玉米醇溶蛋白结构,进而改善理化特性。

茶树花黄酮-玉米醇溶蛋白-果胶纳米颗粒制备及其抗氧化活性研究

玉米醇溶蛋白-果胶构造的包埋体系可提高生物活性物质的稳定性,延长其抗氧化活性。该研究以茶树花黄酮为原料,通过反溶剂法结合静电沉积法制备茶树花黄酮-玉米醇溶蛋白-果胶纳米颗粒(tea flower flavonoids zein-pectin nanoparticles,FZP-NPs),通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法等技术对纳米颗粒的表观形貌、理化特性、结构进行分析,利用DPPH法和ABTS法对纳米颗粒的抗氧化活性进行评估。结果表明,FZP-NPs包埋率大于96%,粒径为(238±4.55)nm,形状为球形;氢键、疏水相互作用是玉米醇溶蛋白与茶树花黄酮形成纳米颗粒的主要作用力。包埋增强了茶树花黄酮的稳定性,并延长了其抗氧化活性,该研究为茶树花黄酮的综合利用提供了理论参考。

负载花椒精油的玉米醇溶蛋白-柑橘果胶乳液性能评价

目的研发出一款新型的花椒精油Pickering乳液,为花椒精油Pickering乳液的制备和花椒精油应用场景的拓宽提供参考。方法以花椒精油为油相,玉米醇溶蛋白-柑橘果胶复合纳米粒子为固体颗粒,制备花椒精油Pickering乳液。研究复合纳米粒子质量浓度(20、25、30、35、40 g/L)对Pickering乳液粒径、电位、微观结构、稳定性、流变特性等理化性能和抗氧化性能、抑菌性能等功能活性的影响。结果随着复合纳米粒子浓度的提高,乳液的粒径呈先降后增趋势,ζ-电位绝对值、包埋率则呈先增后降趋势,当质量浓度为35 g/L的时候,乳液粒径最小为1900.3 nm、ζ-电位和包埋率最大分别为32.7 mV、95%;此浓度下乳液贮藏稳定性最好,且具有优异的温度稳定性,在酸性(pH=2、3、4)和碱性环境(pH=8、9)下稳定性表现良好;所有乳液均显现出明显的剪切变稀行为,属于假塑性流体;在低频下乳液损耗模量大于储能模量,呈流体状态;相较于花椒精油,负载花椒精油的Pickering乳液的抗氧化性能和抑菌性能得到了显著提高。结论复合纳米粒子质量浓度为35 g/L时制备的负载花椒精油Pickering乳液具有较好的稳定性、抗氧化和抑菌性能。

6-姜烯酚玉米醇溶蛋白纳米颗粒的构建及其生物利用度分析

为解决6-姜烯酚(6-shogaol,6S)生物利用度低的问题,通过反溶剂沉淀法构建玉米醇溶蛋白-酪蛋白酸钠纳米颗粒(zein-sodium caseinate nanoparticles,ZCP)作为6S的纳米输送载体,对其进行物化性质表征,并通过体外模拟消化、Caco-2细胞模型及大鼠药代动力学实验考察其生物利用度。利用激光粒度仪、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对所构建6S复合纳米颗粒(ZCP-6S)的粒径分布、微观形态、化学结构进行表征。结果表明,纳米颗粒呈球形,粒径较小且分布均匀,6S可能通过非共价键与玉米醇溶蛋白相互作用。体外模拟消化结果表明,ZCP-6S的制备使6S的生物可及性提高至(75.34±9.82)%。ZCP-6S显著增强了Caco-2细胞对6S的摄取及转运,处理4 h后,细胞摄取量增加了(0.36±0.06)μg/mg;Caco-2细胞模型下室中6S的质量浓度增加了(1.06±0.06)μg/m L。大鼠药代动力学研究结果表明,纳米颗粒封装后6S的相对口服生物利用度提高了2.28倍。综上,通过玉米醇溶蛋白纳米颗粒输送载体的构建,使6S的生物可及性、细胞吸收和口服生物利用度均得到了有效提高。

负载柚皮素的表没食子儿茶素没食子酸酯共价修饰的玉米醇溶蛋白-透明质酸复合纳米颗粒的构建与表征

柚皮素具有良好的生物活性和治疗作用,但同时也具有水溶性差、生物利用率低等缺点。因此,建立简单、高效的递送方式对于柚皮素的广泛应用至关重要。该研究通过反溶剂沉淀法制备了负载柚皮素的表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)共价修饰的玉米醇溶蛋白-透明质酸(hyaluronic acid,HA)复合纳米颗粒。与没食子酸和单宁酸共价修饰相比,EGCG修饰后玉米醇溶蛋白具有低游离氨基含量和高多酚当量,修饰效果良好。EGCG共价修饰的玉米醇溶蛋白和HA通过静电作用、氢键和疏水相互作用形成复合纳米颗粒,其粒径在180~240 nm,且当两者质量比为10∶1时,粒径最小(183.62 nm)。由于EGCG的共价修饰,复合纳米颗粒对柚皮素的包埋率和负载能力均明显提高,且在柚皮素与EGCG共价修饰的玉米醇溶蛋白质量比为1∶10或以下时,包埋率>99%。结构表征显示,绝大部分柚皮素被包埋在复合纳米颗粒内部,且与EGCG和玉米醇溶蛋白之间存在氢键和疏水相互作用。抗氧化性测定表明,负载柚皮素的复合纳米颗粒的抗氧化能力显著高于游离柚皮素。因此,采用EGCG修饰的玉米醇溶蛋白-HA体系负载柚皮素对柚皮素的抗氧化能力具有促进作用。

异荭草素-玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶纳米颗粒制备及其促进小鼠创面愈合的研究

为探究异荭草素(isoorientin, Iso)-玉米醇溶蛋白(zein)/阿拉伯胶(gum arabic, GA)纳米颗粒对伤口愈合的作用,采用反溶剂法制备纳米颗粒,建立小鼠背部皮肤创伤模型,并随机将小鼠分为对照组和Zein/GA、0.5 mg/mL Iso、1.0 mg/mL Iso、0.5 mg/mL Iso-Zein/GA、1.0 mg/mL Iso-Zein/GA处理组。除对照组,其余各处理组小鼠伤口组织分别用Zein/GA纳米颗粒、Iso、Iso-Zein/GA纳米颗粒溶液进行处理。观察小鼠伤口愈合情况及体质量变化,测定伤口组织中抗氧化指标水平,以及转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)、白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、一氧化氮合酶2(nitric oxide synthase 2, NOS2)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)相对表达量,并通过苏木精-伊红染色、马松染色、免疫组织化学染色试验观察创面的组织病理学变化、胶原沉积、新生血管和成纤维细胞生成情况。结果表明:试验第10天时,各处理组伤口愈合率显著高于对照组(P<0.05),1.0 mg/mL Iso、0.5 mg/mL Iso-Zein/GA、1.0 mg/mL Iso-Zein/GA处理组伤口愈合率显著高于Zein/GA处理组(P<0.05);与对照组相比,各处理组过氧化氢、丙二醛水平显著降低(P<0.05),谷胱甘肽过氧化物酶活性显著升高(P<0.05);在1.0 mg/mL Iso-Zein/GA处理组中,小鼠伤口组织中炎性细胞浸润明显减少,肉芽组织丰富,新生血管、成纤维细胞明显增多,胶原沉积明显,并且TGF-β的相对表达量显著提高(P<0.05),IL-1β、NOS2、TNF-α的相对表达量显著下降(P<0.05)。综上所述,与Iso相比,负载Iso的Zein/GA纳米颗粒可以有效促进小鼠的伤口愈合,且可能存在剂量依赖效应。

玉米醇溶蛋白-假酸浆子胶二元复合物的制备及在Pickering乳液中的应用

玉米醇溶蛋白(Zein)因其独特的自组装特性被广泛应用于食品功能性组分的荷载与递送。但由于其疏水性强,单一Zein基Pickering乳液的界面稳定性难以满足实际应用的需要,采用合适的多糖构建复合体系是改善其乳液稳定性的有效策略。本文采用复凝聚法制备了不同蛋白-多糖比例的假酸浆子胶(NPG)与Zein复合颗粒(NZPs),对其理化性质、结构及乳液特性进行了表征。结果表明,当NPG比例越大时,NZPs的表面润湿性越强,同时蛋白和多糖在静电作用力下形成的复合颗粒粒径尺寸越小且趋于均匀分布。NZPs的内源荧光光谱中对应特征峰的峰强分别与Zein和NPG的含量呈正比,NPG的复合影响了Zein中酪氨酸残基所处微环境的极性。傅里叶红外光谱(FT-IR)中峰位的移动以及新峰的生成表明蛋白-多糖中存在氢键作用以及新的化学键生成。NZPs基Pickering乳液的储能模量(G')大于损耗模量(G"),在Zein:NPG=1:1时二者均达到最大,形成的乳液体系结构最强。乳析指数(CI)结果显示,在不同pH和加热处理下,NZPs基Pickering乳液的稳定性普遍高于单一的Zein或NPG乳液。本研究为开发新型玉米醇溶蛋白-多糖复合体系及其高效稳定的Pickering乳液提供理论参考。

改性的玉米醇溶蛋白植物胶囊的制备研究

目的:以玉米醇溶蛋白为原料与阿拉伯胶复合,制成具有缓释作用的植物胶囊。方法:玉米醇溶蛋白与阿拉伯胶进行复合工艺研究,以紫外图谱和粘度值为指标,采用红外光谱和差示扫描量热仪进行检验;以玉米醇溶蛋白膜的水蒸气透过系数和透油性为指标,得到性能最优的配方制成植物胶囊,并进行贮存稳定性试验;以吲哚美辛为模型药物,填充于玉米醇溶蛋白植物胶囊中,磷酸盐缓冲液作为溶出介质,进行植物胶囊缓释性能的研究。结果:确定复合工艺固液比为10∶1.3,pH为6,红外光谱和差示扫描量热仪检验的结果表明形成了复合物。通过单因素实验确定最佳配方条件为:冰醋酸体积分数75%、羧甲基纤维素钠添加量0.2g、聚乙烯吡咯烷酮添加量0.4 g,将复合物0.2 g添加到上述条件中,制成植物胶囊,可使成囊率达到95%。结论:测定药物的释放度符合药典规定,说明植物胶囊具有缓释性能。

玉米醇溶蛋白糖基化产物对DHA微胶囊氧化稳定性的影响

为探究糖基化改性玉米醇溶蛋白作为壁材的抗氧化能力,提高藻油在贮藏期间的抗氧化性,利用改性玉米醇溶蛋白作为壁材包埋藻油,对包埋后藻油的储藏稳定性进行分析,并对其货架期进行预测。结果表明,改性玉米醇溶蛋白的最佳工艺条件为糖/蛋白质量比1∶12、反应时间30 min、超声功率400 W,在此条件下glu-zein的抗脂质过氧化能力达到最高,为72.31%。改性后的玉米醇溶蛋白抗脂质过氧化能力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力、还原能力、羟自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力等均有显著提高(P<0.05)。将藻油包埋在改性玉米醇溶蛋白中考察藻油的储藏稳定性,在加速氧化期间,其过氧化值、硫代巴比妥酸反应物值均低于裸藻油及未改性玉米醇溶蛋白包埋的藻油。60℃条件下储藏18 d后,glu-zein包埋的藻油POV较未改性玉米醇溶蛋白低3.68 mmol/kg,较裸藻油低39.14 mmol/kg;室温条件下与未包埋藻油货架期相比延长240 d;同时,改性后的玉米醇溶蛋白包埋的藻油二十二碳六烯酸保留率为96.95%。研究结果可为扩大改性玉米醇溶蛋白作为壁材的抗氧化性及递送易受氧气影响的生物活性物质应用提供理论依据。

基于玉米醇溶蛋白-透明质酸载体的结肠靶向口服纳米药物研究

设计基于玉米醇溶蛋白(Zein)-透明质酸(HA)的口服纳米载体用于结肠靶向的药物递送.使用超声透析法制备玉米醇溶蛋白-透明质酸-羟基喜树碱(HCPT)纳米药物(Zein-HA@HCPT),利用渴望函数分析法优化纳米药物制备条件,考察纳米药物的微结构、药物释放行为、细胞毒性和靶向摄取能力.Zein-HA@HCPT具有95%以上的药物包封率,有优异的生物学稳定性、生物相容性和独特的抗胃酸分解特性,结肠环境下的药物累积释放显著提升.Zein-HA@HCPT通过CD44受体介导的内吞作用被结肠癌细胞靶向摄取,可提高药物抗肿瘤疗效.