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基于明胶/六偏磷酸钠/谷氨酰胺转氨酶复合水凝胶包埋体系的构建及作用机理

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研究以明胶(gelatin,GE)和六偏磷酸钠(sodium hexametaphosphate,SHMP)为原料,制得初级网络水凝胶,添加植物乳杆菌后采用谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)进一步交联构建复合水凝胶包埋体系,以期提高植物乳杆菌的存活率和生物利用度.结果表明,经SHMP和TGase修饰后改变了GE的凝胶强度、水分分布状态及凝胶网络结构,同时降低了凝胶形成速率,使凝胶的三维网络结构更加稳定,GE/SHMP/TGase复合水凝胶包埋体的分子间作用力较强,有利于包埋的植物乳杆菌的抵抗不良环境的影响.通过扫描电子显微镜发现植物乳杆菌的存在轻微破坏了水凝胶的有序结构.内源荧光光谱分析表明植物乳杆菌的加入导致GE分子内含有的色氨酸的延伸区暴露在更极性的环境中,在水凝胶胶凝过程中出现空间位阻效应,延缓了生物聚合物分子间共价交联和物理相互作用的形成,从而导致其微观结构发生改变.模拟胃肠道消化实验及贮藏实验表明,与单一的GE基水凝胶相比,GE/SHMP/TGase凝胶中植物乳杆菌具有更高的益生菌细胞存活率及胃肠道释放特性.证实了GE/SHMP/TGase复合水凝胶对植物乳杆菌具有较好的保护作用.本研究探索了一种制备益生菌递送系统的新方法,为益生菌功能性食品的开发提供理论依据.
Construction and Mechanism of Action of Gelatin/Sodium Hexametaphosphate/Glutamine Aminotransferase Based Composite Hydrogel System

composite hydrogel systemLactobacillus plantarumsodium hexametaphosphategelatintransglutaminase

刘治芹、陈俊亮、任广跃、段续、曹伟伟、李琳琳、赵梦月、金鑫

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河南科技大学食品与生物工程学院,河南 洛阳 471000

粮食储藏安全河南省协同创新中心,河南 郑州 450001

复合水凝胶包埋体系 植物乳杆菌 六偏磷酸钠 明胶 谷氨酰胺转移酶

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2023

10.7506/spkx1002-6630-20220816-196

食品科学
北京食品科学研究院

食品科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.327
ISSN：1002-6630
年,卷(期)：2023.44(16)
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