摘要
番茄红素作为一种天然存在的类胡萝卜素，具有多种生理功能，备受国内外研究者的关注。然而，番茄红素水溶性低、理化稳定性差和口服吸收性差导致其生物利用度低，极大地限制了其在营养强化方面的应用。构建合适的纳米载体可以提高番茄红素的水溶性和稳定性，同时改变细胞摄取途径，使其更容易被细胞吸收，从而提高番茄红素的生物利用度。因此，本研究利用重组赖氨酰内肽酶酶解β-乳球蛋白获得两亲肽，利用两亲肽自组装构建 β-乳球蛋白肽纳米胶束包埋番茄红素，制备 β-乳球蛋白肽胶束-番茄红素复合物，通过Caco-2细胞模型明确β-乳球蛋白肽胶束-番茄红素复合物的吸收转运机制。本研究主要结果包括以下三个方面： 1. 构建β-乳球蛋白肽胶束-番茄红素复合物，通过透射电镜扫描、荧光猝灭和圆二色谱等手段表征复合物形貌并测定了番茄红素的包埋率，结果显示纳米胶束复合物呈球形，粒径约为20 nm，番茄红素通过疏水相互作用嵌入纳米胶束中且包埋率为354 mg/g；β-乳球蛋白肽胶束包埋番茄红素后能显著提高番茄红素在254 nm紫外光照射和60℃加热下的稳定性；在肠道环境中，包埋番茄红素的 β-乳球蛋白肽纳米胶束在前2 h内释放番茄红素相对较快，在接下来的 20 h 内，番茄红素从 β-乳球蛋白肽纳米胶束中缓慢释放，说明 β-乳球蛋白肽纳米胶束能实现番茄红素的控制释放。 2. 利用虚拟筛选、分子对接及等温滴定量热技术分析番茄红素与 β-乳球蛋白肽胶束的自组装机制。β-乳球蛋白经酶解共获得 18 条肽，其中 IIAEK、IPAVFK、CLLLALGLALACGIQAIIVTQTMK (C-K)、VAGTWYSLAMAASDISLLDAQSAPLRVYV- EELK (V-K)、YLLFCMENSAEPEQSLACQCLVRTPEVDK (Y-K)和 VLVLDTDYK 为两亲肽；番茄红素与两亲肽主要通过Pi-烷基相互作用、烷基相互作用、Pi-Sigma相互作用和范德华相互作用结合，即番茄红素主要通过疏水相互作用与两亲性肽结合；TΔS ＞ΔH，说明纳米胶束复合物的形成过程是由熵驱动的自发放热反应，ΔH ＞0，ΔS ＞ 0，表明复合物形成的主要驱动力是疏水相互作用，ΔG ＜0表明复合物是自发形成。 3. 利用Caco-2细胞模型，探究了番茄红素和 β-乳球蛋白肽胶束-番茄红素复合物的细胞摄取能力、β-乳球蛋白肽胶束-番茄红素复合物的内吞转运机制。与游离的番茄红素相比，纳米胶束包埋能显著提高其细胞摄取量，提高到包埋前的2.2倍；β-乳球蛋白肽胶束-番茄红素复合物吸收机制是以内吞方式进行的，具有能量依赖性，主要通过网格蛋白介导、小窝介导及网格蛋白和小窝非依赖性途径的方式被细胞摄取；内质网、高尔基体和溶酶体均参与了β-乳球蛋白肽胶束-番茄红素复合物跨Caco-2细胞单层的转运过程。
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