【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物材料領域，具體地說，涉及一種ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠及其制備方法與應用。
技術介紹
1、大豆分離蛋白（soy?protein?isolate，spi）是從大豆中提取的一種優質植物蛋白，富含人體所需的九種必需氨基酸，營養價值可媲美動物蛋白，因而在食品工業中被廣泛應用。同時因其良好的生物利用率和降血脂、增強免疫力等功能，在醫療、化妝品等領域顯示出廣闊的應用前景。但在遞送體系應用情境下，大豆蛋白因其結構特性和現有加工技術水平的局限，限制了搭載大豆蛋白的食品遞送產品在市場上的競爭力，無法充分滿足對活性成分穩定包封、有效傳遞以及在復雜生理環境下可控釋放的需求。為了優化大豆蛋白在遞送體系中的性能，對大豆蛋白進行超聲波改性處理以提升其功能性，超聲優化了大豆分離蛋白的結構和功能特性，增強spi的凝膠特性，結構更致密均一，且制備過程節能高效，有利于大豆蛋白水凝膠體系中活性成分穩態遞送系統的研發。
2、但單一大豆蛋白凝膠遞送體系在實際應用中存在一些局限性，尤其是在胃腸道環境下，其穩定性較低，易受強酸、強堿或加熱條件影響而發生聚集，且對消化酶敏感，這些因素都不利于活性物質的穩定包封和持續釋放。鑒于活性成分對環境因素的敏感性可能導致生物活性和生物利用率下降，食品輕工和醫藥行業急需尋求一種能夠克服這些挑戰的新型遞送方案。蛋白質-多糖雙網絡水凝膠是一種重要的口服給藥載體，其釋放機制包括簡單擴散、溶脹擴散、基質侵蝕和基質破碎。相較于單純的蛋白質或多糖凝膠，蛋白質-多糖雙網絡水凝膠展現了更優越的力學性能。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠及其制備方法與應用。
2、本專利技術構思如下：利用超聲改性大豆分離蛋白和多糖構建雙網絡水凝膠，顯著地提高水凝膠的機械強度和持水性，凝膠交聯程度高，改善凝膠功能因子包埋率，避免其在胃中的消化降解的損失率，使遞送的功能因子在小腸段得到充分的釋放。解決了水凝膠包埋穩定性差、遞送效率低等問題，實現遞送營養物質靶向釋放，提高功能因子的生物利用率。同時原料成本低廉，易于制備。
3、為了實現本專利技術目的，第一方面，本專利技術提供一種ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
4、（1）以大豆低溫豆粕為原料，通過對低溫豆粕進行超聲、堿提酸沉制備改性大豆分離蛋白；
5、（2）用水配制一定濃度的改性大豆分離蛋白溶液，加入多糖和水溶性功能因子，溶解后添加復合酶，所得混合體系于25-70℃進行凝膠化，最后滅酶，置于冰上冷卻至室溫，制得ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠。
6、本專利技術中，所述多糖選自阿拉伯木聚糖、甜菜果膠、柑橘果膠、玉米纖維膠等中的至少一種。所述水溶性功能因子為如下水溶性營養物質中的至少一種：核黃素、多酚、維生素c、肽等。
7、所述復合酶由漆酶和mtgase酶組成。
8、進一步地，步驟（1）包括：將低溫豆粕粉碎，將過篩的豆粕與水按1:(8-12)的質量比進行混合并攪拌，調節ph為8.0-10.0（例如用1mol/l的naoh溶液調節ph），攪拌1-3h后進行超聲處理，離心取上清液；調節所述上清液的ph值至其中的蛋白質析出（例如用1mol/l的hcl溶液調節ph），然后離心，取沉淀用水復溶調ph至中性，冷凍干燥，得到改性大豆分離蛋白。
9、進一步地，超聲功率為200-600w，超聲時間為1-20min，調節所述上清液的ph值為3.5～5.0。
10、進一步地，步驟（2）的混合體系中，改性大豆分離蛋白的濃度為5-20%?w/v，多糖的濃度為0.5-5%?w/v，水溶性功能因子的濃度為0.1-5%?w/v，mtgase酶和漆酶的添加量分別為10-100?u/g和1-50?u/g。
11、優選地，所述混合體系中，改性大豆分離蛋白的濃度為8-15%?w/v，多糖的濃度為0.5-2%?w/v，水溶性功能因子的濃度為0.1-5%?w/v，mtgase酶和漆酶的添加量分別為10-50u/g和1-20?u/g。
12、更優選地，所述混合體系中，改性大豆分離蛋白的濃度為8-15%?w/v，多糖的濃度為0.5-2%?w/v，水溶性功能因子的濃度為0.1-5%?w/v，mtgase酶和漆酶的添加量分別為40u/g和10?u/g。
13、進一步地，將混合體系于25-70℃的水浴中凝膠化處理10?min以上，然后90℃滅酶5?min以上。
14、優選地，將混合體系于30-50℃的水浴中凝膠化處理1h以上，然后90℃滅酶10min。
15、更優選地，將混合體系于45℃的水浴中凝膠化處理1.5h，然后90℃滅酶10?min。
16、第二方面，本專利技術提供按照所述方法制備的ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠。
17、第三方面，本專利技術提供所述ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠在食品功能因子遞送體系中的應用。
18、第四方面，本專利技術提供所述ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠在制備藥物遞送載體中的應用。
19、本專利技術的雙網絡水凝膠中所述水溶性功能因子的包埋率為98.9%，在體外消化模型后的總釋放率達到98.0%。
20、借由上述技術方案，本專利技術至少具有下列優點及有益效果：
21、本專利技術構建了一種改性spi-ax雙網絡水凝膠遞送體系，水凝膠中ax（阿拉伯木聚糖）分子鏈上羥基基團與spi分子間產生疏水相互作用以及共價鍵等作用力，并通過酶的協同作用誘導水凝膠的空間排布和構象發生變化，形成了高強度的雙網絡水凝膠結構，顯著增強spi-ax雙網絡水凝膠的機械特性和功能特性，提高凝膠交聯程度最高，網絡結構最致密。
22、該雙網絡水凝膠顯著性提升水溶性營養物質的包埋率和負載率，抑制了雙網絡水凝膠在模擬胃液中的腫脹或侵蝕，減緩了水溶性營養物在胃中的釋放進程，優化了在腸道內的釋放效率，總釋放效率達到98.0%，對胃腸道微環境ph和消化酶具有良好的響應性。使遞送的功能因子在小腸段得到充分的釋放。解決了水凝膠包埋穩定性差、遞送效率低等問題，實現遞送營養物質靶向釋放，提高功能因子的生物利用率。同時原料成本低廉，易于制備，具有優異的產業化前景。
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1.一種pH響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）包括：將低溫豆粕粉碎，將過篩的豆粕與水按1:(8-12)的質量比進行混合并攪拌，調節pH為8.0-10.0，攪拌1-3h后進行超聲處理，離心取上清液；調節所述上清液的pH值至其中的蛋白質析出，然后離心，取沉淀用水復溶調pH至中性，冷凍干燥，得到改性大豆分離蛋白。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，超聲功率為200-600W，超聲時間為1-20min，調節所述上清液的pH值為3.5-5.0。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）的混合體系中，改性大豆分離蛋白的濃度為5-20%?w/v，多糖的濃度為0.5-5%?w/v，水溶性功能因子的濃度為0.1-5%?w/v，mTGase酶和漆酶的添加量分別為10-100?u/g和1-50?u/g。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟（2）的混合體系中，改性大豆分離蛋白的濃度為8-15%?w/v，多糖的濃度為0.5-
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟（2）的混合體系中，改性大豆分離蛋白的濃度為8-15%?w/v，多糖的濃度為0.5-2%?w/v，水溶性功能因子的濃度為0.1-5%?w/v，mTGase酶和漆酶的添加量分別為40?u/g和10?u/g。
7.根據權利要求4-6任一項所述的方法，其特征在于，將混合體系于25-70℃的水浴中凝膠化處理10?min以上，然后90℃滅酶5?min以上；
8.按照權利要求1-7任一項所述方法制備的pH響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠。
9.權利要求8所述pH響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠在食品功能因子遞送體系中的應用。
10.權利要求8所述pH響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠在制備藥物遞送載體中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種ph響應型改性蛋白-多糖基功能因子遞送雙網絡水凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）包括：將低溫豆粕粉碎，將過篩的豆粕與水按1:(8-12)的質量比進行混合并攪拌，調節ph為8.0-10.0，攪拌1-3h后進行超聲處理，離心取上清液；調節所述上清液的ph值至其中的蛋白質析出，然后離心，取沉淀用水復溶調ph至中性，冷凍干燥，得到改性大豆分離蛋白。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，超聲功率為200-600w，超聲時間為1-20min，調節所述上清液的ph值為3.5-5.0。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）的混合體系中，改性大豆分離蛋白的濃度為5-20%?w/v，多糖的濃度為0.5-5%?w/v，水溶性功能因子的濃度為0.1-5%?w/v，mtgase酶和漆酶的添加量分別為10-100?u/g和1-50?u/g。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟（2）的混合體系中，改性大豆分...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陶然，王鳳忠，范蓓，李高林，孫玉鳳，王麗麗，王思陽，李玉蕊，
申請(專利權)人：中國農業科學院農產品加工研究所，
類型：發明
國別省市：
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