基于荧光及紫外光谱法对虾青素与乳清蛋白相互作用的研究

本研究采用分子自组装技术制备虾青素/乳清蛋白纳米复合物,并探究虾青素（Astaxanthin,AST）与乳清蛋白（Whey Protein）之间的分子相互作用机制。选用乳清蛋白（α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、浓缩乳清蛋白、牛血清蛋白）与虾青素自组装,通过控制水相蛋白质溶液与有机相虾青素溶液的比例,分别可控形成H聚集体或J聚集体虾青素/乳清蛋白纳米复合物（H/J Aggregates Astaxanthin/Whey Protein Nanocomplexes）。通过动态光散射仪（Dynamic Light Scattering,DLS）测定虾青素/乳清蛋白纳米复合物的粒径均在150~430 nm之间,多分散性指数（Polydispersity Index,PDI）表明分散性良好,电位在?12~?1 mV之间;采用透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope,TEM）观察成功制备出的H聚集体或J聚集体虾青素/乳清蛋白纳米复合物呈边缘清晰光滑的近球形结构;紫外可见光谱表明4种蛋白质构建的H聚集体或J聚集体虾青素/乳清蛋白纳米复合物中虾青素H聚集体最大吸收波长λ_max由虾青素单体的λ_max480 nm蓝移至388 nm,虾青素J聚集体最大吸收波长λ_max光谱红移,并显示出519和556 nm左右的并肩峰;通过荧光光谱分析表明由于虾青素聚集体特定的结构使形成的虾青素/乳清蛋白纳米复合物的荧光强度都明显增强,乳清蛋白中疏水性氨基酸及疏水性区域暴露。本研究从虾青素及其聚集体的水分散性和乳清蛋白载体特性两方面探究,为其后续在食品药品领域的开发及应用提供理论依据。     

虾青素聚集体的研究进展

虾青素是一种天然的萜烯类不饱和化合物,其分子结构中含有2个β-紫罗酮环和11个共轭双键。虾青素是自然界中唯一能够通过人体血脑屏障的类胡萝卜素,具有许多对人类健康有益的生理活性。近年来,虾青素因其分子结构所具有极强的抗氧化性在食品、医药、生物、化妆品等领域备受关注。虾青素作为脂溶性小分子在一定环境中会自聚集,从而呈现出不同的存在形式,如黄色的H聚集体、橘色的M单体、粉紫色的J聚集体,不同聚集体的颜色、结构、光学特性、生理活性等都会有巨大差异。本文主要对近十年来虾青素聚集体的形成机理、影响因素、检测方法(紫外可见光光谱法、透射电镜观察法、圆二色光法、拉曼光谱法、荧光光谱法、分子模拟法以及其他研究方法)及应用前景进行总结,以期为今后虾青素聚集体在生理活性和应用方面的研究奠定基础。