- SCI論文�(dǎo)讀-上海保圣流變儀助力集美大學(xué)肖瓊�(tuán)�(duì)�(fā)表具有雙重抗氧化和抗菌功能的乳液凝膠用于�(yōu)� β- 胡蘿卜素遞�
- �(fā)布日期:2025-05-15 瀏覽次數(shù)�138
一、研究背�
β - 胡蘿卜素是一種具有抗氧化特性的維生� A 原營(yíng)�(yǎng)�,在功能性食�遞送中,因�(wěn)定性差、生物利用度低面臨挑�(zhàn)。瓊脂糖作為遞送載體有潛力,但存在凝膠�(qiáng)度高、乳化性差等局限。當(dāng)前對(duì)瓊脂糖的改性方法有缺陷,而酚酸有抗氧化和抗菌�。本研究用酚酸改性瓊脂糖,旨在制備具抗氧化和抗菌活性的遞送系�(tǒng),提� β - 胡蘿卜素遞送效��
集美大學(xué)肖瓊副教授團(tuán)�(duì)��Food Hydrocolloids�期刊(IF=11�上發(fā)表了題目�“
Emulsion gels with dual antioxidant and antibacterial functions for optimized β-carotene Delivery: Utilizing phenolic acid-modified agarose”的文章(https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111495� 文章中將瓊脂糖制備成具有特定功能的活性遞送材�。用酚酸(對(duì)香豆�、咖啡酸、阿魏酸)對(duì)瓊脂糖(Na-Ag)�(jìn)行改�,制備瓊脂糖衍生�。結(jié)�(gòu)表征證實(shí),酚酸通過(guò)� C-6 羥基位置的酯化反�(yīng)成功接枝到瓊脂糖上,增強(qiáng)了其兩親�。乳化活性從 Na-Ag � 6.73 提升至對(duì)香豆酸改性瓊脂糖(Pa-Ag)的 23.19,咖啡酸(Ca-Ag)和阿魏酸(Fa-Ag)改性的瓊脂糖也有類(lèi)似的提升。通過(guò)肉眼和顯微鏡觀察確�(rèn)了乳液的�(wěn)定性,改性瓊脂糖中液滴分布均勻。紅�(xì)胞溶血試驗(yàn)表明其具有良好的生物相容性和安全�。該研究得出�(jié)�,酚酸改性顯著提高了瓊脂糖的乳化性能� β- 胡蘿卜素包封�,為��親脂性化合物在各�(gè)行業(yè)中的遞送和�(wěn)定性提供了一種有前景的方��文章中分析瓊脂糖�流變特�用到�流變儀,并且流變儀由我們上海保圣自主研�(fā)制�,那么具體操作方法是什么呢� �、材料與方法 2.1. 材料 分子量為 315,336Da、凝膠強(qiáng)�≥1200g/cm²�電滲≤0.15、硫酸根含量 < 0.15%、膠凝溫度為 35 - 37°C、熔�(diǎn)� 87 - 89°C、水分含�≤10% 的瓊脂糖�(gòu)自格林富(福建)食品有限公司;對(duì)香豆酸、咖啡酸、阿魏酸等酚酸,以及自由基清除劑 2,2 - 二苯� - 1 - 苦基肼(DPPH��2,2'- �(lián)� - 雙(3 - 乙基苯并噻唑� - 6 - 磺酸)(ABTS)和 2% 小鼠紅細(xì)胞購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司;用于偶�(lián)反應(yīng)的試� EDC?HCl � DMAP 也購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司;營(yíng)�(yǎng)肉湯� LB 培養(yǎng)基由北京陸橋技�(shù)有限公司提供;大腸桿菌(E. coli)和金黃色葡萄球菌(S. aureus)菌株取自中�(guó)廣東微生物菌種保藏中�;化�(xué)�(jí)�(wú)水乙醇、N,N - 二甲基甲酰胺(DMF�、氫氧化鈉和鹽酸�(gòu)自西隴科�(xué)股份有限公司。所有材料均未經(jīng)�(jìn)一步純化直接使用。根�(jù)�(shí)�(yàn)步驟的具體要求選擇每種材料的�(zhì)量和�(lái)�,以確保�(jié)果的一致性和可重�(fù)�� 2.2. 改�瓊脂糖的制備 酚酸改性瓊脂糖采用 EDC?HCl/DMAP 催化法合成,該方法有助于酚酸的羧基與瓊脂糖的羥基之間�(fā)生酯化反�(yīng)。具體步驟如下:� 1.8g �(duì)香豆酸與 5g 天然瓊脂糖溶解在 250mL 二甲基甲酰胺�,在 30°C 下磁力攪拌至溶液澄清。加� 4.0g EDC?HCl � 1.0g DMAP 催化酯化反應(yīng),在 30°C 下攪� 8h。用 95% 乙醇沉淀改性瓊脂糖,過(guò)濾除� DMF 和其他雜�(zhì),用乙醇和水洗滌,并離心或過(guò)� 5 次�(jìn)行純�。最后將�(chǎn)物冷凍干燥并研磨,得到對(duì)香豆酸改性瓊脂糖,記� Pa-Ag� 按照相同的步驟,分別制備咖啡酸改性瓊脂糖和阿魏酸改性瓊脂糖,分別記� Ca-Ag � Fa-Ag。所加入的咖啡酸和阿魏酸的量分別� 2.0g � 2.2g� 2.3. 流變�(xué)�(cè)試方�
使用配備平行板幾何形狀(直� 25mm,間� 1mm)的 RH-20 流變儀(上海保圣實(shí)�(yè)�(fā)展有限公司)研究天然瓊脂糖和改性瓊脂糖的流變學(xué)性質(zhì)。對(duì)每�(gè)樣品�(jìn)行頻率掃描測(cè)試和溫度掃描�(cè)試。在頻率掃描�(cè)試中,樣品在�(cè)量前� 25°C 平衡 5min。振蕩頻率在 0.1 - 10Hz 之間變化,記錄儲(chǔ)能模量(G′)和損耗模量(G″)隨頻率的變化。溫度掃描測(cè)試在 1Hz 的恒定振蕩頻率下�(jìn)�。在溫度掃描�(cè)試前,在�(zhuǎn)子邊緣加入少量二甲基硅油,以防止高溫下水分蒸�(fā)。溫度以 5°C/min 的速率� 20°C 升高� 80°C�
三、實(shí)�(yàn)�(jié)�
使用流變儀分析了天然瓊脂糖和改性瓊脂糖的粘彈性,�(jié)果見(jiàn)下圖。從圖中可以看出,在低頻區(qū)�,所有樣品的�(chǔ)能模量(G′)均大于損耗模量(G″�。隨著振蕩頻率增�,G′� G″均呈下降趨勢(shì),并� 3Hz 左右相交。這可歸因于兩�(gè)因素:其一,在低頻區(qū)�,振蕩周期長(zhǎng)于瓊脂糖分子鏈的松弛�(shí)間,分子鏈有足夠�(shí)間產(chǎn)生彈性響�(yīng),使� G′ > G″。隨著頻率增�,振蕩周期逐漸接近分子鏈的松弛�(shí)間,�(dǎo)致粘性耗散增加,G′� G″逐漸減小直至交匯。其�,高頻振蕩可能破壞瓊脂糖凝膠�(nèi)的部分物理纏�(jié)和氫�,損害彈性網(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu),使材料逐漸�(zhuǎn)�?yōu)檎承砸后w,這表�(xiàn)� G′� G″持續(xù)下降�
此外,在低溫區(qū)�,所有樣品的 G′仍大� G″,這表明瓊脂糖凝膠主要表現(xiàn)出彈性行�,具有穩(wěn)定的凝膠�(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu)。隨著溫度升高時(shí),G′� G″均逐漸降低,這意味著凝膠的粘彈性能減弱,網(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu)因熱振蕩而部分遭到破�。當(dāng)溫度�(dá)到約 32℃時(shí),所有樣品的 G′� G″迅速下�,這表明瓊脂糖凝膠�(kāi)始發(fā)生顯著的凝膠 - 溶膠�(zhuǎn)�。這是�?yàn)闇囟壬咂茐牧谁傊欠肿渔溨g的物理纏�(jié)和氫鍵,�(dǎo)致彈性網(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu)崩塌,材料逐漸�(zhuǎn)�?yōu)檎承砸后w�
�(duì)比不同樣品的�(chǔ)能模量和凝膠�(qiáng)度數(shù)�(jù),會(huì)�(fā)�(xiàn)一�(gè)有趣的現(xiàn)�??傮w而言,對(duì)羥基苯甲酸和咖啡酸的引入顯著降低了瓊脂糖的凝膠強(qiáng)�,同�(shí)提高了其�(chǔ)能模量。這可能是由于天然瓊脂糖通過(guò)分子間氫鍵形成了致密的網(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu),從而具有較高的硬度。對(duì)香豆酸和咖啡酸分子的引入�(chǎn)生了一定程度的空間位阻,阻礙了凝膠�(wǎng)�(luò)�(nèi)的緊密堆積和相互作用,�(jìn)而降低了凝膠的抗壓強(qiáng)�。然�,與此同�(shí),適度降低的凝膠密度增加了瓊脂糖分子鏈的流動(dòng)性,使得凝膠�(wǎng)�(luò)在變形后更容易恢�(fù)到原始狀�(tài),表�(xiàn)出更好的彈性和柔韌性。此�,與 Na - Ag 相比,F(xiàn)a - Ag 的凝膠強(qiáng)度和�(chǔ)能模量明顯更低,這可能是�?yàn)榘⑽核岱肿由系募籽趸肓诉^(guò)多的疏水相互作用和空間位阻效�(yīng),對(duì)瓊脂糖凝膠結(jié)�(gòu)造成了過(guò)度破��
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