摘要
许多天然来源的生物活性成分，如姜黄素、白藜芦醇、表没食子儿茶素没食子酸酯等具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等生理功效，在健康促进和疾病预防治疗方面发挥着重要作用。这些具有明确生理功效的成分也被称为功能因子，但在实际开发应用过程中往往存在生物利用率低、环境稳定性差、气味不愉快、与食品基质相容性差等问题。近年来，越来越多的递送体系被开发用于功能因子的封装及递送，以有效克服上述应用局限性。其中，基于天然来源的蛋白质和多糖构建的乳液体系，尤其是Pickering乳液体系受到了广泛的研究与关注。多种食物蛋白纤维化后具有增强的功能属性，可以作为有效的Pickering稳定剂，形成并稳定具有强韧界面的乳液体系。因此，本课题选择乳清分离蛋白纤维（Wheyproteinisolatefibril,WPIF）为主要原料，首先对其油水界面吸附行为进行机制解析；其次，探究蛋白纤维-多糖协同稳定的Pickering乳液形成及稳定机制；最终构建双重乳液体系以实现对亲疏水性功能因子的共同包封和递送。主要研究内容与结果如下： （1）WPIF分散液及Pickering乳液的pH响应性及机制解析：通过酸诱导加热制备WPIF，构建WPIF稳定的Pickering乳液；对蛋白纤维及纤维稳定的乳液进行pH值循环调节（2.5~10.0~2.5），探究其对pH值的响应特性；通过评估pH值调控下蛋白纤维及其乳液的微观形态、界面特性和稳定性阐明其pH响应机制。实验结果表明，纤维化后形成的WPIF具有典型的纤维网络结构，单体长度400~1000nm，可以形成并稳定O/WPickering乳液。通过改变纤维分散液和纤维乳液体系的pH值，可以获得不同微形态结构的纤维及不同性能的乳液。纤维化的蛋白在稳定油水界面时可以通过形成更坚固的界面层和连续相的三维网络来抵抗液滴聚结，WPIF基乳液表现出比天然蛋白基乳液更强的稳定性能。 （2）基于WPIF-纤维素的相互作用增强Pickering乳液的稳定性能：基于静电络合制备蛋白质纤维-纤维素纳米晶（WPIF-CNC）复合物，分析二者间的相互作用；对比探究双纤维复合物和单一蛋白纤维稳定乳液的能力，评价纤维素纳米晶（Cellulosenanocrystal,CNC）的引入对乳液性能的改善作用，以及乳液体系作为活性成分递送载体的潜力。基于氢键、疏水和静电相互作用驱动形成的WPIF-CNC复合物呈现缠绕交错的纤维网络结构，可以作为一种有效的Pickering稳定剂，CNC的引入可以明显改善单一蛋白纤维基乳液的乳析现象，增强乳液的稳定性能；在油相体积分数为70%时即形成具有自支撑能力的类凝胶结构，可以有效保护内部负载的姜黄素，显著降低其光、热降解损失。 （3）WPIF-纤维素基双重乳液的构建及亲疏水性功能因子的共递送：采用两步乳化法构建WPIF-CNC协同稳定的W1/O/W2双重乳液体系，分别在内水相（W1）和油相中封装亲水性功能因子表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechingallate,EGCG）和疏水性功能因子姜黄素，探究双乳载体的稳定性能及其对双功能因子的包封能力。构建体外模拟消化模型，评价共递送体系中双功能因子的生物可及性。结果显示，WPIF、WPIF-CNC均可构建形成具有良好贮存稳定性的双重乳液，其中，WPIF-CNC复合物基双重乳液对热和盐离子胁迫表现出更强的稳定性。两种双乳载体均可实现EGCG和姜黄素的共同包封和递送，显著提高二者的生物可及性，尤其是WPIF-CNC双乳体系，具有更优异的包封稳定性和消化中的胃环境稳定性，姜黄素和EGCG在该体系中的生物可及性可分别达到67.8%、68.9%。 综上，基于乳清分离蛋白纤维开展了乳液载体设计及性能评价，并最终开发同时封装递送亲疏水性功能因子EGCG和姜黄素的双乳载体，提高二者的胃肠道稳定性和生物可及性，为基于功能性成分的健康食品开发提供新途径。
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