导读
2023年4月，浙江海洋大学食品与药学学院、浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室、农业农村部果品产后处理重点实验室、农业农村部蔬菜采后保鲜与加工重点实验室（省部共建）和浙江省农业科学院食品科学研究所陆胜民研究员及浙江海洋大学食品与药学学院王阳光教授课题组在国家综合性科技期刊《食品工业科技》发表题为《负载柚皮苷的环糊精-多糖基凝胶球的制备、特性及缓释性的研究》的论文。浙江海洋大学等陆胜民研究员和浙江海洋大学王阳光教授为通讯作者，浙江海洋大学张文娟硕士研究生为第一作者。论文得到了浙江省重点研发计划项目 (2021C02SA904696)的资助。
图片来源于图司机
本文利用HPCD、果胶与海藻酸钠，制备了能够负载难溶性的NR的递送系统，负载柚皮苷的复合多糖凝胶球形成机制如图1所示，研究复合多糖浓度、果胶与海藻酸钠质量比、CaCl2质量浓度和柚皮苷添加量对复合多糖凝胶球物理特性（硬度与弹性、包封率与负载量以及粒径）的影响，通过扫描电镜和红外光谱验证凝胶球对NR的负载，并通过溶胀、缓释实验研究复合多糖凝胶球的消化特性，为提高NR溶解性、缓释性和生物利用度提供理论依据，并为柑橘黄酮在普通食品和功能食品的应用提供参考。
图 1 负载柚皮苷的复合多糖凝胶球形成机制示意图
实验方法
文章亮点
1
制备工艺对柚皮苷-多糖基凝胶球特性的影响
图2 不同果胶与海藻酸钠质量比对多糖凝胶球特性的影响
注：同一指标不同小写字母表示差异显著（P<0.05），图 3~图 5 同。
如图2所示，随着果胶与海藻酸钠质量比的增加，复合多糖凝胶球的硬度和弹性、载药能力均先增大后下降，而复合多糖凝胶球的粒径呈现先减小后增大的趋势。
图3 不同复合多糖浓度对多糖凝胶球的特性的影响
如图3所示，随着复合多糖浓度的增加，凝胶球的硬度先增大后保持稳定，弹性逐渐减小后趋于稳定，粒径先减小后增大，包封率先增大后减小，负载量持续下降。
图4 不同 CaCl2质量浓度对多糖凝胶球特性的影响
由图4可知，随着 CaCl2 质量浓度的增加，凝胶球的硬度和弹性、包封率和负载量先增大后减小，凝胶球的粒径无明显变化。
图5 不同NR添加量对多糖凝胶球特性的影响
如图5所示，随着NR添加量的增加，凝胶球的硬度、包封率和负载量先增大后减小，而弹性减小，粒径增大。
2
复合多糖凝胶球制备条件的优化结果
表2 正交试验结果
结果表明，复合多糖浓度为3%，果胶与海藻酸钠质量比为3:1，氯化钙质量浓度为5%，柚皮苷添加量为5.5 mg/mL，制备的凝胶球包封率为68.34%±0.49%。
3
复合多糖凝胶球表面与内部结构特征
图6 NR（A）、HPCD（B）、NR-HPCD（C）、冻干复合多糖凝胶球表面（D）、空载凝胶球剖面（E）、载 NR-HPCD 凝胶球剖面（F）的 SEM 图
扫描电镜显示，复合多糖凝胶球表面皱缩但结构致密，内部结构疏松多孔。
4
复合多糖凝胶球的FTIR分析
图7 HPCD（A）、NR（B）、NR-HPCD（C）、SA（D）、PEC（E）、物理混合物（F）、空白凝胶球（G）、复合多糖凝胶球（H）的FTIR 图谱
红外光谱结果表明，柚皮苷与羟丙基-β-环糊精形成的包合物被成功包埋在凝胶球中。
5
复合多糖凝胶球靶向缓释性分析
图8 凝胶球在不同 pH 介质中的溶胀曲线
图9 NR-HPCD（a）、NR（b）和复合多糖凝胶球（c）在体外模拟消化中的累计释放曲线
溶胀和体外模拟消化实验表明复合多糖凝胶球具有一定的 pH 敏感性和较好的缓释性。
总结展望
本文在不使用任何表面活性剂及有机试剂的情况下，制备了能够递送疏水性柑橘黄酮NR的复合多糖凝胶球载体。研究发现当复合多糖浓度浓度3%，果胶与海藻酸钠质量比3:1，氯化钙质量浓度为5%，柚皮苷的添加量为5.5 mg/mL时，且此时的凝胶球载药能力最佳。扫描电镜显示制备的凝胶球表面致密内部疏松的空间结构可对NR进行有效包埋，红外光谱进一步证实了凝胶球对NR的负载，后续可利用多种技术手段深入探讨各物质之间的相互作用。溶胀实验表明制备的凝胶球具有一定的pH敏感性。虽然已有研究表明HPCD对NR有较好的增溶效果，但NR的溶解度增加，使其在胃肠环境中的累计释放量也增加，而制备的复合多糖凝胶球不仅利用了HPCD对NR的增溶效果，还降低了NR在胃肠道的释放速率，实现了对NR的有效缓释和结肠中的最大释放。
本文对柚皮苷的增溶、缓释和生物利用率的改善具有重要作用，也为柑橘黄酮应用拓展和在柑橘汁中的脱苦应用提供借鉴和依据。
通讯作者简介
陆胜民，博士，研究员，硕士生和博士生导师。研究领域为果品及副产物精深加工与综合利用、食药同源植物资源利用和营养功能食品研发。先后担任宁波市重点实验室主任助理、系副主任、研究室主任、浙江省重点实验室副主任等职，目前为浙江省农业科学院果品加工学科带头人。兼任中国农学会农产品贮藏与加工分会常务理事、国家食药同源产业科技创新联盟理事、浙江省食品学会理事、浙江省健康产品安全研究会理事等。为浙江师范大学、浙江工业大学、浙江海洋大学、浙江农林大学等高校兼职硕导，南京农业大学硕、博导，指导毕业研究生30多名。主持国家基金面上项目、农业部公益性行业科技专项子项目、省重大科技专项和省重点研发计划项目等省部级以上项目10多项，参加现代农业产业技术体系岗位科学家、国家基金青年项目、省重大科技专项等省部级以上项目10多项。主持获浙江省科技二等奖和三等奖、省高校科研成果二等奖各1项，获2014年全国农产品加工业十大科技创新推广成果奖。获授权国家发明专利20多件，在省级以上核心刊物上发表论文150多篇，其中SCI论文近20篇，EI 10多篇，参编《中国果树科学与实践》果梅篇（2017）和《豆类芽菜学》（2013）等5部专著的编写。
通讯作者简介
王阳光，硕士生导师，浙江海洋大学食品与医药学院教授。浙江省新世纪151人才工程第三层次培养人才，获2005度浙江省优秀博士后荣誉称号，获浙江海洋学院第二届“十佳最受学生欢迎教师”称号。担任浙江省海洋生物制品标准化技术委员会、浙江省食品学会的理事。主要从事水产品加工与贮藏的研究，承担国家支撑计划项目《食品冷链流通质量安全控制与溯源技术研究及产业化示范》中子课题“鲜活水产品流通质量安全控制技术研究与示范”。主持了省级重大项目《高效节能冻结技术研究与设备开发》、厅市会商项目《低温贮运水产调理食品加工关键技术研究及产业化》、厅市会商项目《海产品保鲜加工关键技术研究及相关设备开发》中子课题“初级水产品品质保真技术研究及设备研发”，国家自然基金、省自然基金重点项目《新型手性固定相的制备及在水产品手性药物残留选择性行为》，参与项省级项目，主持横向项目快速速冻蟹类品质提升的关键技术研究。获浙江省科技进步三等奖3项，获国家发明专利15项。在国内外期刊发表论文20多篇。
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