大数跨境

文章鉴读|中国海洋大学食品科学与工程学院 孙建安教授:斑节对虾黄嘌呤氧化酶抑制肽包埋脂质体的制备、表征及性质评价

文章鉴读|中国海洋大学食品科学与工程学院 孙建安教授:斑节对虾黄嘌呤氧化酶抑制肽包埋脂质体的制备、表征及性质评价 食品工业科技编辑部
2025-09-04
2
导读:欢迎投稿EI期刊《食品工业科技》www.spgykj.com


EI收录,

入选中国科技期刊卓越行动计划


中国海洋大学三亚海洋研究院和中国海洋大学食品科学与工程学院王妮,孙庆泽,姜宏,孙建安,毛相朝等人介绍了斑节对虾(黑虎虾)作为重要水产资源的开发价值,其蛋白质酶解产生的生物活性肽具有多种生理功能,但存在稳定性差、口感不佳等问题。为解决这些问题,采用脂质体包埋技术,利用其生物相容性、两亲性等特点保护肽的活性并改善感官体验。脂质体由磷脂构成,蛋黄卵磷脂因其优越性能成为优选材料,乙醇作为环保溶剂用于制备过程。蛋白质的加入可增强脂质体稳定性,如乳清蛋白与脂质相互作用提升结构刚性。研究采用乙醇注入结合超声法制备斑节对虾黄嘌呤氧化酶抑制肽脂质体,并通过多种表征手段和稳定性实验评估其性能,为食品和药物领域的应用提供新思路



摘要为了解决斑节对虾黄嘌呤氧化酶抑制肽(Xanthine oxidase inhibitory peptide of Penaeus monodon,XO-IPPM)在应用过程中稳定性较差的问题,本研究利用乙醇注入辅助超声法探究了包埋XO-IPPM的脂质体制备工艺,以包封率为指标,通过单因素实验与正交试验得到脂质体制备最优工艺条件,在此基础上使用透射电镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)、傅里叶红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)、热重分析(Thermogravimetry,TG)和差示扫描量热(Differential Scanning Calorimetry,DSC)等技术手段对脂质体进行表征,并进行体外模拟消化实验。结果表明,脂质体制备的最优工艺条件为:蛋黄卵磷脂与XO-IPPM浓度比为5:4,乳清蛋白粉与磷脂质量比为1:3,有机相与水相体积比为6:5,超声时间3 min,超声功率150 W,该工艺条件下制得的脂质体包封率为90.53%±1.46%,粒径为205.12±0.02 nm,多分散系数(Polydispersity Index,PDI)为0.160±0.291,zeta电位为−39.79±0.09 mV。TEM结果表明脂质体呈类球形,良好分布于溶液中,FTIR结果表明各组分间形成的相互作用可有效促进脂质体对XO-IPPM的包埋,TG和DSC结果表明脂质体比游离XO-IPPM的热稳定性更好,脂质体中的XO-IPPM(56.05%±1.08%)在体外模拟胃肠消化后的黄嘌呤氧化酶(Xanthine oxidase,XO)抑制率显著(P<0.05)高于游离XO-IPPM(29.04%±1.42%)。本文通过包埋XO-IPPM脂质体的制备工艺、表征及性质探究,为维持XO-IPPM的XO抑制活性、提升XO-IPPM在应用过程中的稳定性提供借鉴。  


PART.01
结果

研究了斑节对虾黄嘌呤氧化酶抑制肽(XO-IPPM)脂质体的制备工艺优化及其性质评价,主要内容包括:1. 包埋工艺优化:通过单因素和正交实验确定最佳工艺参数,包括蛋黄卵磷脂与XO-IPPM浓度比(5:4)、乳清蛋白粉与磷脂质量比(1:3)、有机相与水相体积比(6:5)、超声时间(3 min)和超声功率(150 W),最终包封率达90.53%。2. 脂质体表征:粒径与稳定性:负载多肽的脂质体平均粒径为205.12 nm,PDI<0.5(单分散),zeta电位为-39.79 mV,表明体系稳定。 结构分析:透射电镜显示脂质体呈球形,分布均匀;FTIR和热分析(TG/DSC)证实XO-IPPM成功包埋且与磷脂、乳清蛋白存在相互作用,热稳定性提高。3. 功能评价:胃肠消化稳定性:脂质体包埋显著保护XO-IPPM的活性,模拟消化后抑制率(56.05%)高于游离肽(29.04%),且多肽在小肠阶段集中释放(62.25%)。环境敏感性:脂质体在酸性或高温条件下多肽保留率降低,提示需避免强酸或高温储存。综上,脂质体包埋有效提升了XO-IPPM的稳定性及缓释性能,为其应用提供了实验依据。


图 1 蛋黄卵磷脂与 XO-IPPM 浓度比对脂质体包埋XO-IPPM 的影响
Fig.1 Effect of concentration ratio of egg yolk lecithin to XO-IPPM on liposome-embedded XO-IPPM
注:不同小写字母表示各样品包封率具有显著性差异(P<0.05),图 2~图 5 同。

图 2 乳清蛋白粉与磷脂质量比对脂质体包埋XO-IPPM 的影响
Fig.2 Effect of whey protein powder to phospholipid mass ratio on liposome-embedded XO-IPPM

图 3 有机相和水相比例对脂质体包埋 XO-IPPM 的影响
Fig.3 Effect of organic and aqueous phase ratio on liposome embedded XO-IPPM

图 4 超声时间对脂质体包埋 XO-IPPM 的影响
Fig.4 Effect of sonication time on liposome-embedded XO-IPPM

图 5 超声功率对脂质体包埋 XO-IPPM 的影响
Fig.5 Effect of ultrasound power on liposome-embedded XO-IPPM

表 2 正交试验设计与结果
Table 2 Design and results of orthogonal experimental

图 6 脂质体的粒径和 zeta 电位
Fig.6 Particle size and zeta potential of liposomes
注:A、C 分别为多肽脂质体的 zeta 电位分布和粒径图;B、D 分别为空白脂质体的 zeta 电位分布和粒径图。
表 3 脂质体的理化性质
Table 3 Physico-chemical properties of liposomes

图 7 包埋 XO-IPPM 脂质体的 TEM 图
Fig.7 TEM images of embedded XO-IPPM liposomes
注:A、B 表示 200 nm 视野范围的脂质体;C、D 表示 100 nm视野范围的脂质体。

图 8 单一物质以及脂质体的 FTIR 图
Fig.8 FTIR of single substances as well as liposomes


图 9 XO-IPPM、物理混合物、空白脂质体及多肽脂质体的TG 曲线和 DTG 曲线
Fig.9 TG and DTG curves of XO-IPPM, physical mixture blank liposomes and peptide liposomes
注:a 表示 TG 曲线;b 表示 DTG 曲线。


图 10 单一物质及脂质体的 DSC 曲线
Fig.10 DSC curves of single substances and liposomes


图 11 体外模拟胃肠消化对 XO 抑制活性影响
Fig.11 Effect of in vitro simulated gastrointestinal digestion on the inhibitory activity of XO
注:A 为消化前的多肽脂质体,B 为消化前的 XO-IPPM,C 为消化后的多肽脂质体,D 为消化后的 XO-IPPM,E 为空白脂质体;不同小写字母表示各样品 XO 抑制率具有显著性差异(P<0.05)。

图 12 多肽脂质体和游离肽体外模拟消化的肽释放率
Fig.12 Peptide release rate of in vitro simulated digestion of liposomes

图 13 不同 pH 和温度对脂质体中多肽保留率的影响
Fig.13 Effect of different pH and temperature on peptide retention in liposomes
注:不同小写字母表示各样品多肽保留率具有显著性差异(P<0.05)。

PART.02

思维导图


PART.03

结论

本章节重点:1. 采用乙醇注入结合超声法成功制备出包封率高、粒径均匀稳定的脂质体混悬液,蛋黄卵磷脂、乳清蛋白与抑制肽(XO-IPPM)的静电相互作用增强了脂质体结构致密性。2. 脂质体包埋显著提升了XO-IPPM在模拟胃肠消化后的活性保留率,并实现小肠靶向释放。3. 酸性环境与高温会破坏脂质体稳定性,需控制pH和温度以保障应用效果。4. 需进一步研究:脂质体在体内消化的释放机制、作为食品配料的加工适应性及长期贮存稳定性。

引用本文:王妮,孙庆泽,姜宏,等.  斑节对虾黄嘌呤氧化酶抑制肽包埋脂质体的制备、表征及性质评价[J]. 食品工业科技,2025,46(16):210−220. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2024080109.


Citation:WANG Ni, SUN Qingze, JIANG Hong, et al. Preparation, Characterization, and Property Evaluation of Liposomes Embedded with Xanthine Oxidase Inhibitory Peptide Derived from Penaeus monodon[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(16): 210−220. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2024080109.


基金项目:海南省科技计划联合项目(2021JJLH0004);国家虾蟹产业技术体系(CARS-48-29)。

通信作者简介


孙建安,教授、博士生导师,入选国家级青年人才计划,学院学科助理、食品科学与工程专业主任,海洋食品生物制造山东省工程研究中心常务副主任,崂山领军人才、花果山双创人才。主要研究方向为水产品生物加工技术与应用,主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省科技计划项目等国家、省部级科研项目10余项,以第一或通讯作者发表学术论文50余篇,授权专利10余项。获山东省科技进步一等奖、中国轻工业联合会科技进步一等奖、神农中华农业科技一等奖、教育部技术发明二等奖、山东省食品科学技术学会杰出青年奖、青岛市优秀教师等奖励。担任中国生物化学与分子生物学会农业专业分会青委会主任委员、“科创中国”水产品高值化加工产业服务团专家、中国水产品流通与加工协会小龙虾分会专家、山东省生物发酵产业协会常务理事、山东省食品科学技术学会理事、《食品研究与开发》青年编委,《Foods》GuestEditor等学术兼职。



(以上信息来自中国海洋大学官网)



本文内容由《食品工业科技》官网www.spgykj.com AI自动生成,欢迎点击阅读原文,获取原文进一步深读。

食品科学家论文汇总
(点击专家姓名,查看论文)





孙宝国






陈  卫






刘仲华






单  杨






谢明勇






廖小军



《食品工业科技》特邀主编专栏征稿


《食品工业科技》特邀主编专栏征稿:植物基食品原料基础研究、前沿技术创新及其健康绿色产品开发(第二卷)


《食品工业科技》特邀主编专栏征稿:果蔬基料制造:基础理论,新型加工、质量控制与智能制造


《食品工业科技》特邀主编专栏征稿:标准化赋能食品及相关产品高质量发展





群聊:食品工业科技作者群


我刊正式组建微信作者群,为作者提供更多的学术与论文资讯,如需进群,请联系刘老师(微信:上方二维码,电话:87244117-8062)。








编辑:刘霞、曲亭菲
主编:冯媛媛



版权声明

《食品工业科技》具有以上论文在全世界范围内的复制权、发行权、翻译权、汇编权、广播权、表演权、信息网络传播权、转许可权及以上权利的邻接权,且作者已授权期刊同论文著作权保护期。如需转载,可联系《食品工业科技》编辑部010-87244116,或直接在文末撰写转载来源。


食品工业科技官方网站:
http://www.spgykj.com

点亮“在看”,为《食品工业科技》助力


【声明】内容源于网络
0
0
食品工业科技编辑部
《食品工业科技》编辑部与作者、读者的交流平台。《食品工业科技》既是反映当前国内外食品工业技术水平的窗口,又是新技术应用推广的桥梁,面向科研、生产,满足各层次需求。
内容 2790
粉丝 0
食品工业科技编辑部 《食品工业科技》编辑部与作者、读者的交流平台。《食品工业科技》既是反映当前国内外食品工业技术水平的窗口,又是新技术应用推广的桥梁,面向科研、生产,满足各层次需求。
总阅读988
粉丝0
内容2.8k