蛋白基姜黄素纳米颗粒递送体系研究进展

姜黄素是一种具有抗氧化、抗菌以及抗癌等多种生物活性的疏水性植物多酚。因存在水溶性差、不稳定、易分解以及在体内代谢快和生物利用度低的问题,姜黄素作为功能性食品配料的应用受到了限制。食品胶体递送体系是一种利用食品组分间相互作用,通过构建食品胶体微结构实现对食品功能因子包埋、保护及控释的技术。以蛋白质为载体构建的姜黄素复合纳米颗粒胶体递送系统能够为姜黄素在功能食品中的应用提供一种有效途径。该文介绍当前蛋白基姜黄素复合纳米颗粒的制备方法,并详细阐述不同蛋白质（动物蛋白、植物蛋白以及蛋白水解物）在构建姜黄素复合纳米颗粒中的应用,以期为姜黄素在功能性食品中的应用提供参考。     

蛋白质与多酚的互作机制及其应用

蛋白质是人体六大营养素之一,广泛存在于各种食物中,而多酚是植物产生的一种次生代谢产物。二者通过共价和非共价相互作用产生“蛋白质-多酚复合物”。这两种相互作用大多在食品中自发,并显著影响食品的功能特性及质量。本文综述蛋白-多酚复合物的形成机制及表征复合物相互作用的现代分析检测技术与方法,论述相互作用对蛋白质溶解度、热稳定性、乳化性、抗氧化性等功能特性的影响,分析蛋白质-多酚复合物对二者生物活性的影响及其在乳液、薄膜、递送系统方面的应用潜力,旨在为深入研究蛋白质-多酚复合物提供理论基础,同时为蛋白质、多酚的高质化利用与产品开发提供新思路。     

多糖-蛋白质复合水凝胶研究进展

多糖和蛋白质是食品中最重要的2种功能大分子,可以通过相互作用形成复合水凝胶。与单一组分相比,多糖和蛋白质形成的复合水凝胶不仅具有优异的物理结构和化学性质,而且具有提高复合体系机械性能的潜在优势。该文对部分多糖-蛋白质复合水凝胶的研究进展进行总结,综述了形成复合水凝胶的多糖及蛋白质的类型和条件、二者主要相互作用及影响二者相互作用的内部和外部因素,阐述了多糖对其与蛋白质形成复合水凝胶机械性能的影响,并概述了多糖-蛋白质复合水凝胶在食品工业及生物医药等领域的应用现状。该文将为多糖-蛋白质基创新凝胶的设计、开发及应用提供理论参考依据。     

大豆分离蛋白与卵磷脂间相互作用对O/W型乳状液稳定性的影响

研究大豆分离蛋白与卵磷脂的复合比例及相互作用对乳化体系稳定性及功能性质的影响。结果显示:乳状液的乳化活性和粒径分布等性质受大豆分离蛋白与卵磷脂比例分配的影响较大。当大豆分离蛋白与卵磷脂间的质量比为10∶1时,复合体系的乳化活性较高(98.1 m~2/g),同时乳液的体积平均直径D_(4,3)最小(13.34μm),乳液双峰分布程度较低。乳化稳定性和ζ-电位测试结果显示,复合体系中大豆分离蛋白与卵磷脂比例为1∶1或100∶1都不利于体系稳定,此时激光共聚焦显微镜观测乳液出现相分离和不规则非球形液滴。这说明大豆分离蛋白与卵磷脂作为复合乳化剂具有最适配比,在该比例下大豆分离蛋白与卵磷脂间的相互作用对食品级水包油(oil-in-water,O/W)乳状液的稳定性是有利的。     

不同大豆蛋白卵磷脂相互作用对乳化特性的影响

试验通过采用内源荧光光谱和三维荧光光谱技术,分别探究了不同大豆蛋白-卵磷脂相互作用对复合乳状液乳化特性的影响。研究结果显示,7S-Lec样品具有最强相互作用力,其次为SPI-Lec样品,11S-Lec样品相互作用最弱。在不同大豆蛋白-卵磷脂乳状液中,7S-Lec乳化体系具有最强的乳化活性及稳定性,而SPI-Lec乳化体系与11S-Lec乳化体系乳化活性无显著差异,但乳化稳定性有明显差别。该结果表明,在复合体系中蛋白-卵磷脂间相互作用主要对乳化稳定性具有影响,不同蛋白与卵磷脂之间相互作用不同,相互作用越强,乳液界面膜越稳定,乳液稳定性越强。     

静电纺丝蛋白基纳米纤维的研究进展

蛋白质不仅能为人类提供必需的营养,同时具备良好的加工及应用特性。蛋白基纳米纤维因其高比表面积而被广泛应用于营养递送、空气过滤、生物医药和组织工程等领域。静电纺丝（电纺）技术作为一种简单有效、成本低廉的纳米纤维有效制备手段,为蛋白基纳米纤维的进一步应用提供了技术保障。本文从电纺蛋白基纳米纤维的制备过程、电纺条件（流速、电压、接收距离等）对纤维形貌的影响、静电纺丝蛋白基纳米纤维的应用（食品工业、药物载送、组织工程、空气过滤）等方面进行了综述,并展望了蛋白基纳米纤维的潜在研究方向,以期为静电纺丝蛋白基纳米纤维的可控构建、功能特性的改善以及静电纺丝的产业化研究和应用提供参考。     

蛋白质-多酚复合物的形成机制及其功能性变化研究进展

不同来源的蛋白质是可食植物的主要成分,而多酚作为次生代谢产物在植物中大量存在。近年来多酚与蛋白质间的相互作用受到极大关注,二者形成的复合物对食品的感官、功能和营养特性产生影响。本文综述了蛋白质-多酚复合物的形成机制,介绍了可逆和不可逆相互作用的机理,并总结了复合物对食品体系功能性质、感官及营养学特性的影响,列举了蛋白质-多酚复合物近些年的研究方法,以期为蛋白质-多酚复合物的深入研究提供参考依据。     

应用蛋白质与多糖分子间的相互作用制备食品乳状液

作为食品体系中两类重要的生物大分子,蛋白质和多糖在食品工业中得到了广泛应用。应用蛋白质及多糖分子间的相互作用,可以构建具有不同特性的蛋白质多糖混合物,从而应用于各种食品、制药等领域。主要介绍了蛋白质及多糖分子间的共价与非共价相互作用机制及其在食品乳状液制备中的应用进展。     

多酚的功能性质及与蛋白质、多糖相互作用研究进展

多酚是具有多种化学结构的多相分子群,具有很强的抗氧化性、抗菌性以及预防慢性疾病的能力,在食品和医疗领域具有广泛的应用价值。多酚由于含有多个酚羟基基团使其化学稳定性差,生物利用度低,在功能性食品中的应用受到了限制。蛋白质、多酚、多糖相互作用所形成的复合结构能够有效地提高食品的感官品质以及各生物大分子的功能特性。本文对多酚的结构与功能之间的关系,多酚与蛋白质、多糖三者相互作用的机理,多酚对二者功能性质及对改善乳化液性质的影响,进行了综述,以期为多酚在食品工业中的应用提供理论参考。     

高压均质对大豆蛋白-磷脂复合体系结构及理化/功能性质的影响

以大豆蛋白-磷脂复合体系为研究对象,采用圆二色谱表征复合体系构象变化,采用乳化性及乳化稳定性测定、表面疏水性及粒度分析等解析高压均质对复合体系中大豆蛋白二级结构的变化与理化/功能性质表达的影响。结果显示:高压均质会显著改善复合体系的功能性质如乳化性和乳化稳定性。随着均质压力升高,体系中大豆蛋白表面疏水性显著提高,说明疏水基团暴露明显,蛋白质与磷脂间的相互作用程度增加。复合体系的体积平均粒径由未均质时的33.21 μm降至3.61 μm,粒径分布均匀,整体向小粒径方向移动。圆二色谱结果显示高压均质改变了蛋白质-磷脂复合体系的构象,说明蛋白质和磷脂间发生相互作用,但当均质压力进一步增加,和未经处理的样品相比,样品中的α-螺旋含量略有下降,同时功能性质稍有提高。     

Innovative food processing technologies on the transglutaminase functionality in protein-based food products: Trends,opportunities and drawbacks

BackgroundConsumption of protein-based food products has a key role in the improvement of human health. The crosslinking agent microbial transglutaminase (mTGase) is an effective and promising tool to modify animal proteins used in the food industry. Improvement in the gelation process, physicochemical and textural quality, and consumer's demand of protein-based food products could be attained by combining mTGase and some non-conventional food processing technologies.Scope and approachNew perspectives and key areas for future research in the development of high-quality food proteins and protein-based products as a function of interaction effect of mTGase and some new processing techniques (e.g. high pressure processing (HPP), ultrasound, microwave (MW) and ultraviolet (UV) irradiation) are reviewed. The effect of conventional thermal and emerging processing methods on the mTGase crosslinking activity and protein gel functionality are also compared.Key findings and conclusionsThe crosslinking density and functional properties of protein gels can be strongly promoted by the synergistic action of mTGase and innovative processing methods. Compared to the conventional heating, HPP with further increase of mTGase affinity to proteins can result in products with better physicochemical quality and more complex and firmer gel structure. The yield, water holding capacity, surface hydrophobicity, strength, and viscoelastic characteristics of mTGase-catalyzed protein gels can be significantly increased by ultrasonication treatments. mTGase-crosslinked hydrogels subjected to high-intensity ultrasonic pretreatment have potential to be used as delivery vehicles for a wide spectrum of bioactive compounds. The application of MW and UV light can substantially improve the surface, textural and structural features of gels generated by mTGase-technology.     

A comprehensive review of protein-based carriers with simple structures for the co-encapsulation of bioactive agents

The rational design and fabrication of edible codelivery carriers are important to develop functional foods fortified with a plurality of bioactive agents, which may produce synergistic effects in increasing bioactivity and functionality to target specific health benefits. Food proteins possess considerable functional attributes that make them suitable for the delivery of a single bioactive agent in a wide range of platforms. Among the different types of protein-based carriers, protein–ligand nanocomplexes, micro/nanoparticles, and oil-in-water (O/W) emulsions have increasingly attracted attention in the codelivery of multiple bioactive agents, due to the simple and convenient preparation procedure, high stability, matrix compatibility, and dosage flexibility. However, the successful codelivery of bioactive agents with diverse physicochemical properties by using these simple-structure carriers is a daunting task. In this review, some effective strategies such as combined functional properties of proteins, self-assembly, composite, layer-by-layer, and interfacial engineering are introduced to redesign the carrier structure and explore the encapsulation of multiple bioactive agents. It then highlights success stories and challenges in the co-encapsulation of multiple bioactive agents within protein-based carriers with a simple structure. The partition, protection, and release of bioactive agents in these protein-based codelivery carriers are considered and discussed. Finally, safety and application as well as challenges of co-encapsulated bioactive agents in the food industry are also discussed. This work provides a state-of-the-art overview of protein-based particles and O/W emulsions in co-encapsulating bioactive agents, which is essential for the design and development of novel functional foods containing multiple bioactive agents.     

蛋白质与多酚复合物形成机制及其功能性研究进展

多酚是植物次生代谢物,具有良好的功能及生物学特性,被广泛应用于食品行业。除其本身的良好特性外,多酚可以通过非共价和(或)共价相互作用与蛋白质结合,以达到改变蛋白质的结构、提高功能特性、扩宽应用范围的目的。因此,明确蛋白质与多酚复合物形成机制意义重大。文章对蛋白质与多酚非共价相互作用及共价相互作用进行归纳总结,对复合后样品的乳化性、凝胶性、抗氧化活性以及生物利用率的影响进行分析。并基于蛋白质和多酚相互作用的研究现状对其深入研究进行展望,通过蛋白质和多酚相互作用对功能性质的影响,为多酚蛋白质复合物在食品领域的应用提供依据。     

蛋白质与多酚的相互作用在食品运载体系中的研究进展

由蛋白质与多酚相互作用形成的食品运载体系因其良好的生物相容性和抗氧化活性而受到越来越多的的关注。本文主要阐述了蛋白质与多酚相互作用的机制及其复合物的功能特性,重点介绍了蛋白质-多酚运载体系的特性以及其在功能活性物质缓释载体、乳液稳定剂和功能性薄膜中的应用,并基于目前与蛋白质-多酚相互作用有关的食品运载体系形式较少、配合物研究单一以及复合物缺乏安全性评估等问题提出了见解,以期为拓展蛋白质-多酚复合物在食品运载体系中的应用提供参考依据。     

Microencapsulation as a tool for incorporating bioactive ingredients into food

Microencapsulation has been developed by the pharmaceutical industry as a means to control or modify the release of drug substances from drug delivery systems. In drug delivery systems microencapsulation is used to improve the bioavailability of drugs, control drug release kinetics, minimize drug side effects, and mask the bitter taste of drug substances. The application of microencapsulation has been extended to the food industry, typically for controlling the release of flavorings and the production of foods containing functional ingredients (e.g. probiotics and bioactive ingredients). Compared to the pharmaceutical industry, the food industry has lower profit margins and therefore the criteria in selecting a suitable microencapsulation technology are more stringent. The type of microcapsule (reservoir and matrix systems) produced and its resultant release properties are dependent on the microencapsulation technology, in addition to the physicochemical properties of the core and the shell materials. This review discusses the factors that affect the release of bioactive ingredients from microcapsules produced by different microencapsulation technologies. The key criteria in selecting a suitable microencapsulation technology are also discussed. Two of the most common physical microencapsulation technologies used in pharmaceutical processing, fluidized-bed coating, and extrusion-spheronization are explained to highlight how they might be adapted to the microencapsulation of functional bioactive ingredients in the food industry.     

食品级共价复合物在递送生物活性物质方面的研究进展

生物活性物质由于具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化和降血脂活性,是功能性食品开发的良好原料,但在生产加工和储存的过程中大多容易分解。为解决这一问题,围绕蛋白质、多糖和多酚设计了食品级的递送系统,形成的复合物改变了食品的功能和营养特性。本文综述了利用蛋白质、多糖、多酚为原料制备不同功能性质的二元或三元食品级复合物的共轭方法、表征和功能性质的研究进展,总结了复合物作为载体的主要类型,以及在生物活性物质传递系统中的应用,并总结了递送体系与人体胃肠道之间的相互作用,强调了在制备和分析复合物作为递送体系时要注意的主要问题并展望了其应用前景。     

热诱导下小麦蛋白结构与功能性质变化研究进展

小麦蛋白作为具有独特黏弹性的植物蛋白,在食品加工领域中应用广泛。加热是食品加工过程中常见的工艺过程,温度及物理协同作用是影响小麦蛋白结构及功能特性的主要因素,而热诱导下小麦蛋白的结构和功能性质的变化决定着小麦制品及小麦蛋白制品的品质,此外热加工体系中其他物质的加入对于增强小麦蛋白结构功能特性、丰富小麦蛋白制品种类及改善其品质发挥重要作用。本文综述了小麦蛋白的面筋蛋白网络和凝胶的形成机制,概述了不同热诱导方式如温度(温和热诱导和过热蒸汽热处理)、物理协同热诱导(挤压热处理和超声处理)对小麦蛋白结构、功能性质及其加工制品品质的影响,介绍了热诱导加工体系中小麦蛋白与其他动植物蛋白、多糖、水分及盐离子的相互作用机理以及其产品加工的应用和品质变化,并针对小麦蛋白主要组分麦醇溶蛋白(Gliadin,gli)和麦谷蛋白(Glutenin,glu)对热诱导小麦蛋白结构、功能及产品品质的影响进行了分析和展望,以期为改善小麦蛋白在食品加工中的应用及品质改善提供理论参考。     

Structure,stability, rheology,and texture properties of ε-polylysine-whey protein complexes

ε-Polylysine (ε-PL) is a natural preservative of antimicrobial peptides with broad spectrum and high antibacterial properties. The electrostatic complex delivery system formed by ε-PL and whey protein can be used to maintain the stability of ε-PL and solve the problem of limited application of protein-based food. This work aimed to study the interaction between ε-PL and whey protein by multiple characterization methods. The spectroscopy results showed static quenching type and new stretching of C=O for ε-PL–whey protein complexes. Microstructure studies showed that the combination of ε-PL and whey protein made the structure of the complexes become rough and dense. The interaction between ε-PL and whey protein could improve the stability of the complexes system during storage. Additionally, the interaction affected critical gel temperatures and gel texture properties of complexes with change of whey protein concentration, mass ratio of ε-PL to whey protein, pH value in alkaline solutions, and ion concentration. Overall, this study confirmed the interaction between ε-PL and whey protein, and it will provide a reference for the application of ε-PL in protein food matrix.