生物基材料綠色加工創(chuàng)新團隊創(chuàng)建了殼聚糖-褐藻多酚共穩(wěn)定Pickering制備關鍵技術并揭示形成機理

2023-07-26 09:03:43 來源：生物基材料綠色加工創(chuàng)新團隊閱讀量：9954

　　近年來，水土流失和氣候變化等環(huán)境問題對人類的威脅日益加重。與陸生植物相比，不需要土地和淡水即可進行養(yǎng)殖的海洋褐藻被認為更具可持續(xù)性。中國是褐藻的最大生產(chǎn)國，然而，大多數(shù)褐藻僅僅作為食品直接食用或藻酸鹽的提取來源，其精深加工和高值化利用是目前褐藻工業(yè)中亟需解決的問題。在未被廣泛利用的生物質(zhì)中，褐藻多酚是一種具有眾多生物活性的天然物質(zhì)，但較差的水溶性限制了其開發(fā)利用，然而這種性質(zhì)可能有助于其作為Pickering乳液穩(wěn)定劑。目前，對于褐藻多酚作為Pickering乳液穩(wěn)定劑的研究在世界范圍內(nèi)仍為空白，亟需進一步探索。

　　逐層靜電沉積是一種常見的乳液制備方法，通常使用兩種帶有相反電荷的穩(wěn)定劑沉積在乳液的油水界面上，形成穩(wěn)定的液滴以封裝生物活性成分。殼聚糖因其陽離子特性、成本效益、生物相容性和生物可降解性等優(yōu)點成為最受矚目的Pickering乳液穩(wěn)定劑之一。天然多酚通常帶負電荷，可以與帶正電荷的殼聚糖形成復合物以穩(wěn)定乳液。開發(fā)基于殼聚糖與褐藻多酚共穩(wěn)定的Pickering乳液，并將其進一步應用于脂溶性生物活性成分遞送系統(tǒng)，有助于拓寬其在營養(yǎng)保健品和功能性食品行業(yè)的用途。

　　本研究優(yōu)化了逐層靜電沉積技術制備殼聚糖與褐藻多酚共穩(wěn)定Pickering乳液的工藝參數(shù)。與僅由殼聚糖穩(wěn)定的Pickering乳液相比，殼聚糖與褐藻多酚共穩(wěn)定Pickering乳液的穩(wěn)定性顯著提高；多酚的加入使界面層具有更強的雙重潤濕性和抗氧化活性，能夠更好的保護被包封生物活性成分，防止生物活性成分被氧化降解。此外，傅里葉變換紅外光譜、ζ-電位、共聚焦激光掃描顯微鏡、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡的結果表明，殼聚糖與褐藻多酚通過靜電相互作用和氫鍵緊密結合，形成更加致密且穩(wěn)定的界面層以抵抗不同外界環(huán)境因素的影響。

　　該研究成果發(fā)表在化學領域國際頂級期刊《Carbohydrate Polymers》(JCR一區(qū)，TOP，IF=11.2)上，并被遴選為ESI高被引論文。中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所與愛爾蘭都柏林大學2020級聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生孟維昊為論文第一作者，木泰華研究員、孫紅男研究員和Marco Garcia-Vaquero教授為論文共同通訊作者。該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP-202X-IFST)等項目的資助。【閱讀原文】

　　作者：李莎莎

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