富含凝集素的海军豆提取物与壳聚糖的复合作用及共轭反应：用于构建生物黏附性乳液稳定剂

《Food Hydrocolloids》：Complexation and conjugation of lectin-enriched navy bean extract and chitosan to build bioadhesive emulsion stabilizers

　　

Fernando Divino Oliveira Júnior|Larissa Ribas FONSECA|Victoria Marques GROPELLI|Rosiane Lopes CUNHA

巴西坎皮纳斯大学食品工程与技术系食品工程学院

摘要

蛋白质和多糖是广泛用于制备颗粒的材料，这些颗粒可以作为胶体系统的载体或稳定剂。壳聚糖（CH）由于其黏附特性而被用于颗粒的形成。凝集素是一种能够与上皮细胞表面化合物结合的糖蛋白，也是制备生物黏附性颗粒的理想材料。因此，在本研究中，我们旨在利用基于壳聚糖、水解壳聚糖（HC）和海豆提取物（含有丰富的凝集素成分）的生物黏附性颗粒来稳定O/W乳液，以提高脂质化合物的脂解性和生物利用度。对这些材料进行了表征，重点关注其生物黏附性，并通过静电或共价结合方法将它们结合在一起。将这种复合颗粒作为O/W乳液的稳定剂使用，并评估了其对脂质消化的影响。水解作用降低了壳聚糖的分子量并提高了其溶解度，但同时也降低了其黏附性。另一方面，共价结合显著增强了基于HC的颗粒的生物黏附性，提高了它们与黏蛋白相互作用的能力。所有颗粒都具有纳米级尺寸、界面活性和正电荷，表明壳聚糖或HC在颗粒表面起主导作用，使其适合作为乳液稳定剂。最终，由CH/NBE和HC/NBE稳定的O/W乳液在胃环境中保持稳定，但在肠道条件下，壳聚糖和HC会聚集并远离油水界面，从而促进脂质消化。CH/NBE和HC/NBE稳定的乳液均显示出较高的脂质消化率（分别约为70%和60%），这使它们有可能用于脂溶性化合物的靶向递送。本研究为生物黏附性颗粒的制备提供了重要数据，并可能有助于未来在递送系统设计中的应用。

章节摘录

引言

蛋白质和多糖被广泛用于制备功能性颗粒，这些颗粒可作为活性化合物的载体或食品工业中的成分，例如乳液稳定剂或增稠剂。然而，要实现这些功能，必须适当选择加工条件和构建颗粒的材料。例如，根据物理化学条件，蛋白质和多糖可能带有相反的电荷，从而……

材料

海豆和葵花籽油购自巴西坎皮纳斯当地的市场。高分子量壳聚糖（310-375 kDa，脱乙酰度≥75%）和猪胃黏膜中的胃蛋白酶购自德国达姆施塔特的Merck KGaA公司。Phaseolus vulgaris中的凝集素（HPLC标准品）也来自德国达姆施塔特的Merck公司。使用的是n-己烷（95%）、异丙醇（99.5%）、乙酸乙酯（乙醇稳定型，HPLC级，99.96%）、甲酸（88%）以及疏水性PTFE膜注射过滤器。

海豆提取物的特性

冻干提取物主要由蛋白质和碳水化合物组成（各约占40%，湿基计）。高碳水化合物含量主要是由于海豆中的高淀粉含量（Guldiken等人，2021；Guldiken等人，2022；Jackson，1999；USDA，2018），但也可能表明提取物中的一些蛋白质以糖蛋白的形式存在（Xu等人，2023）。除了碳水化合物外，蛋白质是海豆中的主要成分（Guldiken等人，2021；……

结论

本研究使用海豆提取物（NBE）、壳聚糖（CH）和水解壳聚糖（HC）制备了生物黏附性颗粒。NBE主要由蛋白质和碳水化合物组成，并含有丰富的凝集素成分。从其物理化学性质来看，该提取物还具有高溶解度和表面疏水性，适合用于制备乳液稳定剂。胃蛋白酶水解后，壳聚糖的分子量和功能发生了显著变化。

作者贡献声明

Rosiane Cunha：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源管理、项目规划、方法学研究、资金申请。Victoria Marques Gropelli：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、结果验证、方法学研究、实验设计、数据分析。Larissa Ribas Fonseca：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、结果验证、方法学研究、实验设计、数据分析。Fernando Oliveira Júnior：撰写初稿、数据可视化、结果验证、方法学研究、实验设计、资金申请

AOCS, 2009; Bauer等人，2005; Chiono等人，2008; Chuah等人，2018; 美国农业部，2018.

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

作者感谢圣保罗研究基金会（FAPESP）（项目编号2019/27354-3）和国家研究与发展委员会（CNPq）（项目编号307094/2021-9和404753/2023-0）的财政支持。Fernando D. Oliveira Júnior感谢CAPES提供的奖学金（项目编号88887.682855/2022-00和88887.936378/2024-00）。Larissa R. Fonseca感谢FAPESP（项目编号2020/15929–9和2023/11898-0）以及CNPq（项目编号140127/2021–6）的奖学金。Victoria M. Gropelli也对此表示感谢。