摘要
淀粉是一种生物相容性良好的多糖化合物,在各种植物中来源丰富,被广泛应用于食品工业、医药领域和生物材料研究。淀粉基载体可以被用来控制疏水性功能因子的释放,从而提高疏水性功能因子的生物利用度。姜黄素是一种天然的疏水性功能因子,在结肠中可以发挥抗菌、抗炎和抗肿瘤等作用,但由于姜黄素的水溶性差、理化稳定性和生物利用度较差,导致其不能稳定到达结肠发挥作用。然而由于淀粉的亲水性和可消化特性,对姜黄素的荷载效率也并不高。因此,本研究利用脂肪酸(FA)对淀粉进行了抗消化修饰,并用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对淀粉进行了疏水改性,以此来调节淀粉对姜黄素的荷载和释放。深入探讨了不同FA添加量和碳链长度对OSA-高直链玉米淀粉(HAS)-FA复合物结构、消化和释放特性的影响进行了深入探讨,进一步分析了 OSA-HAS-FA复合物中HAS、OSA和FA三者之间相互作用影响机制。主要结论如下: 1.研究了不同FA碳链长度对OSA-HAS-FA复合物结构、消化和释放特性的影响,对OSA-HAS-FA复合物的复合指数(CI)、取代度(DS)、长程有序结构、短程有序结构、表观形貌、体外消化和消化一级动力学等指标进行测定,结果表明:随着FA碳链长度从10增加到18,OSA-HAS-FA复合物的CI、DS、和V型晶体含量表现出先增大后减小的趋势,R1047/1022、B型晶体结构含量表现出先减小后增大的趋势,FA链长为12的OSA-HAS-LA复合物的CI、DS、V型晶体含量最高,R1047/1022和B型晶体含量最少,颗粒的变形塌陷以及紧凑现象最为明显,HAS与OSA之间的共价结合以及HAS与FA之间的疏水性互作用最强。随着FA碳链长度从10增加到18,OSA-HAS-FA复合物抗性淀粉(RS)含量表现出先增大后减小的趋势、消化速率常数(k)、最大消化率(C180)和颗粒表面的破坏程度表现出先减小后增大的趋势,FA链长为12的OSA-HAS-LA复合物的RS含量最大,k和C180最小,消化过程中颗粒的破碎程度最小,几乎观察不到颗粒碎片。随着FA碳链长度从10增加到18,OSA-HAS-FA复合物的姜黄素荷载率和荷载后的荧光强度表现出先增加后降低的趋势,消化11 h内的姜黄素释放率、消化液中的荧光强度表现出先降低后增加的趋势,FA链长为12的OSA-HAS-LA复合物对姜黄素荷载率和荷载后的荧光强度最大,消化11 h内的姜黄素释放率、消化液中的荧光强度最小。FA链长为12的OSA-HAS-LA复合物的姜黄素生物利用度明显高于HAS、HAS-LA和OSA-HAS。 2.研究了不同LA添加量对OSA-HAS-LA复合结构、消化和释放特性的影响。结果表明:随着LA添加量从5%增加到25%,OSA-HAS-LA复合物的CI、DS和V型结晶含量表现出先增大后减小的趋势,R1047/1022和B型晶体结构含量表现出先减小后增大的趋势。LA添加量为10%的OSA-HAS-10%LA复合物的CI和DS最高,R1047/1022值和B型晶体含量最少,颗粒的变形塌陷以及紧凑现象最为明显,HAS、OSA和LA三者之间相互作用最强。随着LA添加量从5%增加到25%,OSA-HAS-LA复合物的RS含量表现出先增大后减小的趋势,k和C180值以及颗粒表面的破坏程度表现出先减小后增大的趋势,LA添加量为10%的OSA-HAS-10%LA复合物的RS含量最高,k和C180值最低,消化过程中颗粒被破坏的程度最小。随着LA添加量从5%增加到25%,OSA-HAS-LA复合物的姜黄素荷载率和荷载后的荧光强度表现出先增加后降低的趋势,消化11 h内的姜黄素释放率、消化液中的荧光强度表现出先降低后增加的趋势。LA添加量为10%的OSA-HAS-10%LA复合物对姜黄素的荷载率和荷载后的荧光强度最大,消化11 h内的姜黄素释放率、消化液中的荧光强度最小。LA添加量为10%的OSA-HAS-10%LA复合物的姜黄素生物利用度明显高于HAS、HAS-LA和OSA-HAS。 本论文为实现姜黄素的靶向和缓慢释放提供了理论基础,并对淀粉基载体作为结肠特异性功能材料的载体提供了新的见解,以期实现对姜黄素生物利用度的提高。