一种天然纳米补锌剂及其制备方法与应用

本发明涉及一种天然纳米补锌剂，特别是涉及一种牡蛎源磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒的制备方法及其用途。

背景技术：

1、锌是人体第二大微量矿物质元素，具有催化、构成机体结构和调节等多种生理功能，是300多种金属酶和2500多种转录因子的重要组成部分。不同于铁和钙，锌在机体内缺乏功能储备，使得个体在锌赤字时容易出现锌缺乏。锌摄入不足和食物成分(如植酸)引起的吸收不良，加重了锌缺乏症的风险。据统计，在2011年全球有11亿人受到影响，特别是少年儿童生长、孕妇怀孕和哺乳等生理状态下以及在肠病和其它慢性疾病等病理状态下，更容易出现锌缺乏。缺锌可导致胎儿早产、儿童发育迟缓、儿童死亡率和发病率升高，近年来在世界各地引起了极大关注。

2、牡蛎是人类食用最多的海洋双壳类动物之一，2021年全球年水产养殖产量达到创纪录的668万吨。牡蛎是多种营养成分的优质食物来源，常被人们誉为“海洋牛奶”。目前我国牡蛎产业中鲜食仍作为其主要的利用方式，牡蛎资源深加工能力相对不足，资源利用方式单一，综合利用率低，并没有进行深层次的高值化利用，一些已经研发出来的许多牡蛎功能食品尚未获得保健食品批文，仅能以普通营养食品的方式上市。除牡蛎肽已少量开发成营养及功能产品外，其他功能成分如糖原、牡蛎锌的开发利用仍停留在实验室研究阶段。因此，开发牡蛎活性组分的综合利用工艺，有利于我国牡蛎加工向高水平、高层次、高利用率发展。

3、牡蛎是锌含量最高的天然食物，事实上，牡蛎的锌含量可达整个组织干重的1-5‰，比鲍鱼、扇贝等其他贝类高5-30倍。因此，牡蛎是天然补锌剂的理想食物来源。目前关于牡蛎锌的研究主要关注锌结合肽、肽锌螯合物和金属硫蛋白等方向，通常考察牡蛎肽/蛋白与外源添加锌的结合作用，缺少对牡蛎本身所含锌元素天然存在状态的挖掘和利用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种新型牡蛎来源纳米补锌剂的制备方法，并将其应用于人和动物锌缺乏及相关疾病预防和治疗。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、利用超滤和醇沉的技术手段，依次从牡蛎肉蛋白酶水解产物中分离牡蛎肽和糖原，最后得到牡蛎中天然存在的磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒(粒径为4～14nm，锌/铁质量比为1:3～10)混悬液，干制后得到粉剂产品。

4、牡蛎源磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒的制备方法，包括下列步骤：

5、(1)将牡蛎肉的蛋白酶水解产物进行超滤，超滤膜分子量截留范围为2～30kda，采用连续加水超滤或者浓缩后加水反复超滤的操作方式，使牡蛎肽充分滤过后，收取截留液；

6、(2)截留液中加入乙醇，获得40～60％乙醇(体积比)体系，离心去除牡蛎糖原后，收取上清液；

7、(3)上清液进行减压蒸发处理，回收乙醇后，获得无色或浅黄色澄清透亮的溶液，即得磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒(粒径为4～14nm，锌/铁质量比为1:3～10)混悬液，冷冻干燥或喷雾干燥，制得白色或浅黄色、能完全复溶、复溶后粒径无显著变化的磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒固体粉末。

8、优选的，本发明步骤(1)中超滤膜截留分子量越大，超滤效率越高，但滤膜截留分子量不建议超过30kda，过大的孔径会造成磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒的损失。

9、进一步的，本发明步骤(1)中超滤操作宜选择切向滤设备来提高超滤效率，超滤终点应以截留液中牡蛎肽含量占比不超过1％为准，截留液中过高的牡蛎肽含量会影响产品中磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒的纯度。

10、进一步的，本发明步骤(2)乙醇的体积含量过低不利于糖原沉淀、过高会导致产品损失。

11、通过实施上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：

12、(1)本发明所制得的纳米补锌剂为天然食物来源，更容易被消费者接受。

13、(2)本发明所用制备工艺可联产牡蛎肽和牡蛎糖原两种产品，经济效益高。

14、(3)本发明中天然纳米补锌剂具有与硫酸锌相当的生物利用度，且更为耐受植酸的抗营养作用，其肠道吸收主要涉及了依赖于巨胞饮的内吞吸收途径。

15、(4)本发明中天然纳米补锌剂可同时补充铁营养素，可应用与复合矿物质营养补充的场景中。

技术特征：

1.一种天然纳米补锌剂，其特征在于，源自牡蛎，成分为磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒。

2.权利要求1所述天然纳米补锌剂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

3.如权利要求1所述天然纳米补锌剂在制备治疗人和动物锌缺乏及相关疾病的饲料、食品、保健食品和药品中的应用。

技术总结本发明公开了一种天然纳米补锌剂及其制备方法与应用，天然纳米补锌剂为牡蛎源磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒，制备方法包括下列步骤：将牡蛎肉的蛋白酶水解产物进行超滤收取截留液；采用40～60％乙醇进行沉淀，离心，收取上清液；减压蒸发回收乙醇后，冷冻干燥或喷雾干燥，制得牡蛎源磷酸氢氧化铁/锌纳米颗粒的固体粉末。本发明所制得的纳米补锌剂为天然食物来源，更容易被消费者接受。本发明所用制备工艺可联产牡蛎肽和牡蛎糖原两种产品，经济效益高。本发明中天然纳米补锌剂具有与硫酸锌相当的生物利用度，可同时补充铁营养素，且更为耐受植酸的抗营养作用，其肠道吸收主要涉及了依赖于巨胞饮的内吞吸收途径。技术研发人员：吴浩浩,李诗洋,郭红星,赵子方受保护的技术使用者：中国海洋大学三亚海洋研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/5