一种负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法

本发明属于食品科学与工程，涉及一种负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法。

背景技术：

1、姜黄素（cur）是从姜黄中提取出的多酚类化合物，具有抗氧化、抗癌、抗菌、抗肿瘤等功效。因此经常被用作膳食添加剂应用于植物性食品和饮料中。然而，姜黄素水溶性差，对光、盐、热、强酸、强碱等环境因素敏感的问题限制了其在功能食品中的应用。

2、许多研究表明，多酚通过非共价键和（或）共价键对蛋白质具有高结合亲和力，特别是基于蛋白质的纳米载体，蛋白质纳米载体是一种具有纳米尺寸的蛋白质结构，具有较大的比表面积和良好的生物相容性，是运载姜黄素的有效策略。豌豆蛋白富含必需氨基酸，包括赖氨酸，被认为是一种完整的蛋白质来源，同时，低致敏性、可持续性及良好的耐受性在作为一种蛋白质补充剂和各种食品的成分中受到欢迎。豌豆球蛋白（7s）是构成豌豆蛋白的主要成分之一，主要由三个亚基（α、β、γ）构成，并且亚基之间通过非共价相互作用维持结构，具有丰富的氨基酸含量及高营养价值。豌豆球蛋白具有可逆自组装特性，并且其结构通常有中空的疏水核心，独特的空间结构使其具有稳定高效结合疏水性多酚的特性。但是，同许多蛋白质一样，豌豆球蛋白具有有限的稳定性，在食品加工过程中会导致变性和功能丧失。

3、通过糖基化制备的蛋白质-多糖聚合物具有较高的稳定性和生物活性，能够增强蛋白质的溶解性、抗氧化性和生物相容性，被广泛用于制备装载多酚的载体以发挥其作用。这些偶联物具有这两种生物聚合物的优良技术功能，对环境因素变化，如光，热、盐等具有高耐性，减少生物活性物质的泄露和降解，还可抑制蛋白质的水解及氧化。在食品工业中，糖基化蛋白作为纳米载体载运多酚具有广泛的应用前景。现有专利关于糖基化豌豆球蛋白作为纳米载体负载多酚的制备方法及应用的报道较少。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种糖基化豌豆球蛋白纳米载体去稳定高效的负载姜黄素的方法。综合糖基化生物聚合物的优越性实现多酚类化合物的高负载及稳态化封装，扩大了豌豆球蛋白的利用范围，改善了姜黄素在食品加工过程中稳定性的问题，提高其在功能性食品中的应用。且该方法成本低，工艺简洁。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法，包括如下步骤：

3、步骤1：将豌豆球蛋白和低聚木糖分别溶解在水中，获得豌豆球蛋白溶液和低聚木糖溶液；

4、步骤2：将豌豆球蛋白溶液和低聚木糖溶液混合，得到豌豆球蛋白低聚木糖混合溶液；将所述豌豆球蛋白低聚木糖混合溶液的ph值调至6.9-7.1后，于60-70℃加热0.1-12h，得到7s-xos共价复合物；透析后冷冻干燥得到共价复合物粉末；

5、步骤3：将共价复合物粉末加入水中，搅拌后得到7s-xos共价复合物溶液；

6、步骤4：将7s-xos共价复合物溶液的ph值调至11.9-12.1，在300-700rpm搅拌15-60分钟后，与姜黄素悬浮液按照1：0.5-1.5的体积比混合，然后于22-28℃，700-1200rpm条件下搅拌3-8min，随后ph值调至6.9-7.1后得到负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物。

7、优选的技术方案为：豌豆球蛋白溶液的浓度为5-15mg/ml，低聚木糖溶液的浓度为5-15mg/ml。

8、优选的技术方案为：豌豆球蛋白溶液和低聚木糖溶液之间的质量比例为1：0.8-1.5。

9、优选的技术方案为：7s-xos共价复合物溶液的浓度为2-8mg/ml。

10、优选的技术方案为：将7s-xos共价复合物溶液的ph值调至12.0后，在400-600rpm条件下保留40-50min，将姜黄素分散于ph值为12的水中以相同的体积比加入，且姜黄素在糖基化蛋白递送体系中的终浓度为0.25-0.35mg/ml，避光反应，混合时间及搅拌速度为4-6min和900-1100rpm。

11、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

12、1、本发明使用豌豆球蛋白有效的包埋姜黄素制备纳米复合物，姜黄素具有多种生物活性，如抗氧化、抗炎、抗癌等效用，蛋白质的包封可以作为一层保护屏障降低其对外界环境的敏感性，糖基化修饰的蛋白可以进一步增强蛋白质的稳定性，减少其荷载的姜黄素在不利环境下的氧化和降解。

13、2、本发明利用豌豆球蛋白与低聚木糖通过湿法糖基化作为载体负载姜黄素形成共价复合物，基于共价复合物的姜黄素载体具有比单独豌豆球蛋白载体更高负载量的特性，并且热稳定性及离子稳定性更高。这将有助于糖化豌豆球蛋白-姜黄素纳米复合物在功能性食品中的应用。

14、3、本发明在负载姜黄素复合物制备过程中选用ph循环法，所使用原料均属安全，无污染试剂，未引入无水乙醇、尿素等有机试剂或其他高压，加热复杂过程，避免了对环境造成危害及操作过程的复杂性。

技术特征：

1.一种负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法，其特征在于：豌豆球蛋白溶液的浓度为5-15mg/ml，低聚木糖溶液的浓度为5-15mg/ml。

3.根据权利要求1所述的负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法，其特征在于：豌豆球蛋白溶液和低聚木糖溶液之间的质量比例为1：0.8-1.5。

4.根据权利要求1所述的负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法，其特征在于：7s-xos共价复合物溶液的浓度为2-8mg/ml。

5.根据权利要求1所述的负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法，其特征在于：将7s-xos共价复合物溶液的ph值调至12.0后，在400-600rpm条件下保留40-50min，将姜黄素分散于ph值为12的水中以相同的体积比加入，且姜黄素在糖基化蛋白递送体系中的终浓度为0.25-0.35mg/ml，避光反应，混合时间及搅拌速度为4-6min和900-1100rpm。

技术总结一种负载姜黄素的糖基化豌豆球蛋白纳米复合物的制备方法，包括以下步骤：（1）豌豆球蛋白（7S）和低聚木糖（XOS）湿法糖基化复合物的制备；（2）负载姜黄素纳米复合物的制备：将糖基化后的豌豆球蛋白负载姜黄素得到复合物溶液。本发明方法以豌豆球蛋白为姜黄素载体，再通过pH循环方法构建纳米复合物，通过豌豆球蛋白独特的空间结构实现对姜黄素的有效包埋，但稳定性差的问题仍有待解决，但通过糖基化修饰后，豌豆球蛋白对姜黄素的负载量得到进一步的提高，并且还提升了姜黄素的热稳定性和离子稳定性。综合两者的优越性实现了豌豆球蛋白作为载体在多酚类物质高效稳定负载中的应用，扩宽了豌豆球蛋白的利用范围，改善了姜黄素水溶性差，稳定性差的问题。技术研发人员：郑志,刘慧慧,聂鹏,罗水忠,杨雪飞,沈益忠,钟昔阳,赵妍嫣受保护的技术使用者：合肥工业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27