亚麻籽蛋白/亚麻籽胶复合界面调控PUFAs电喷微胶囊稳定性机理研究

The insoluble and oxidizable defects of PUFAs hinder their nutritional function performance to a great extent. Fabricating the stable and efficient delivery system for lipophilic bioactive components has been the focus in food industry. Both flaxseed protein, possessing the more lipophilic sites in its structure and more stability at low pH values, and flaxseed gum with excellent viscosity, thickening and superb emulsifying stability, will be employed as the wall material, and the new delivery system with specific dimensions will be fabricated by electrospraying method in the research. Therefore, the influences of molecular distribution, chain’s form and size-effect of flaxseed protein on the interface and the network structure of flaxseed protein/flaxseed gum complex will be firstly studied. Then, the effects of interaction and size-effect of the complex on the stability of the emulsion will be analyzed. The behaviors of the complex interface and the structural information of interfacial film will be also revealed. So, the inherent relationship between aggregating and combining ways of the complex and the microcapsules structure and the oxidation stability will be clarified by evaluating the interface structure, molecular configuration changes by fluorescent marker, which facilitates the regulation of microcapsule stability. Further, the release property of PUFAs will be evaluated by simulating digestion in vitro and cell tests. The research on the flaxseed protein/flaxseed gum complex interface would have great theoretical value for demonstrating the stability of PUFAs microcapsules, which should provide theoretical foundation for comprehensive utilization of flaxseed.

PUFAs难溶于水、易氧化等特点严重影响其营养功能发挥。构建稳定高效的运载体系以实现脂溶性成分的有效递送一直是食品界研究的热点。本研究拟以具有丰富亲脂位点且对pH稳定的亚麻籽蛋白和黏度高、乳化性能强的亚麻籽胶为壁材，通过静电喷雾构建具有特定尺度的新运载系统。在研究亚麻籽胶的分子量分布、链形态及粒度效应对亚麻籽蛋白/亚麻籽胶复合物共混体系界面层及网络结构影响的基础上，系统解析亚麻籽蛋白/亚麻籽胶界面相互作用和尺度效应对乳浊液稳定性的影响机制，揭示蛋白界面行为及界面膜的结构信息；通过荧光标记明晰电喷过程中界面层结构和分子形态变化，阐明亚麻籽蛋白/亚麻籽胶分子聚集及结合方式与微胶囊结构及氧化稳定性的内在联系，进而实现微胶囊稳定性调控；同时通过体外消化实验和细胞实验评价PUFAs释放规律。本项目对明确蛋白/多糖复合界面对PUFAs微胶囊稳定性的影响具有重要理论价值，为亚麻籽的综合利用提供理论支撑。

多不饱和脂肪酸（PUFAs），因其具有特殊营养功能和显著改善脂质代谢、预防心血管疾病、促进生长发育、调节免疫系统、抗癌、延缓衰老等健康效应，广泛应用于人类，特别是婴儿食品及特殊人群食品。然而，由于PUFAs分子中带有长的不饱和脂肪链，水溶性极差，对环境因素非常敏感，极易氧化和异构化生成多种氢过氧化物和自由基等有害物质及令人厌恶的异味化合物，并在体内产生氧化应激和毒性，最终变为不可接受的食品。众所周知PUFAs很难在体内合成，人类及其他哺乳动物虽然可以通过体内一系列去饱和酶（加双键）和碳链延长酶（加二碳单位）反应，利用α-亚麻酸合成EPA和DHA。但转化效率较低，且α-亚麻酸不能在体内合成，必需通过食物摄入。欲解决这一难题和提高其在体内的生物利用率，项目选择有别于目前研究最多的蛋白质和多糖等高分子壁材，利用还没被人重视的生产亚麻油后的天然种子蛋白-亚麻籽蛋白及多糖大分子-亚麻籽胶，基于其在天然状态下可与PUFAs发生强相互作用的特性，通过静电喷雾构建了具有特定尺度的新运载系统，并从界面相互作用和尺度效应阐明了其作用机制，实现了对PUFAs微胶囊稳定性的调控。.通过项目研究，利用静电喷雾构建了具有特定尺度的新运载系统，从界面相互作用和尺度效应阐明了亚麻籽蛋白/亚麻籽胶乳浊液界面行为对乳液稳定性的影响规律，利用蛋白/多糖复合物的界面行为调控微胶囊的稳定性，为亚麻籽蛋白/亚麻籽胶在PUFAs等脂溶性活性成分输送载体的应用奠定了基础。项目通过系统研究亚麻籽胶对蛋白乳浊液粒度、界面层结构的影响，对亚麻籽蛋白/亚麻籽胶复合物的微观结构进行了解析，获得了蛋白质界面行为及所形成的界面膜结构的相关信息，为蛋白、多糖组分之间的交互作用设计、控制和定向改良乳浊液体系的功能性质提供理论指导。