近日，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心吴海涛教授课题组在食品领域TOP期刊Food Hydrocolloids（Q1，IF: 11.0）发表题为“Characterization and interaction mechanism of apigenin-loaded composite hydrogels based on whiteleg shrimp （Penaeus vannamei） powder and κ-carrageenan”的研究性论文。2022级博士研究生王颖瑞为第一作者，吴海涛教授为通讯作者。
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背景介绍
南美白对虾（Penaeus vannamei）属于节肢动物门，2023年的产量为143万吨。从营养学角度讲，南美白对虾粉（SP）的蛋白质含量高于80%可直接用作水产蛋白质基质。在各种多糖中，κ-卡拉胶（κ-C）是一种由1,3-β-?-Galactopyranose和1,4-α-?-Galactopyranose交替连接形成的线性硫酸化阴离子海藻多糖。由于它能通过静电作用与动物蛋白质交联被广泛用于改变凝胶的性质。因此，了解SP与多糖之间的相互作用对于开发新型功能性蛋白食品非常重要。
芹菜素（4′，5,7-三羟基黄酮，API）是一种广泛存在于水果和蔬菜中的类黄酮化合物，具有抗氧化、抗炎、抗病毒和抑制癌症等生物活性。然而，API水溶性差、在上消化道代谢快等缺点限制了其应用。近年来，人们开始应用纳米乳液、纳米乳凝胶和水凝胶敷料等包载系统来保护API。与单独的多糖或蛋白质体系相比，基于蛋白质/多糖的水凝胶可有效控制多种黄酮类化合物的释放。然而，通过基于蛋白质/多糖的水凝胶递送API的研究尚未开展。因此，本研究尝试探索基于蛋白质/多糖的水凝胶的特性和相互作用机制以有效释放API。
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成果介绍
本研究构建了由虾粉（SP）和κ-卡拉胶（κ-C）组成的具有递送功能的新型食品复合水凝胶，并将其应用于负载芹菜素（API）。结果表明：单独体系为液态的SP和κ-C可形成固态的二元水凝胶。SP和κ-C之间的协同作用改善了SP/κ-C二元凝胶的机械性能和保水能力。SP/κ-C和SP/κ-C/API呈均匀分布的致密网状结构。其中，疏水相互作用是SP/κ-C/API复合水凝胶的主要作用力，与SP/κ-C相比提高了1.3倍。在模拟胃肠道消化过程中，SP/κ-C/API在结肠相的释放程度超过55%。为新型SP/κ-C水凝胶的设计提供了理论和方法依据。
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作者简介
第一作者简介：
王颖瑞
大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心2022级博士研究生。研究方向为食品胶体科学与工程食品。
通讯作者简介：
吴海涛
教授，博士生导师，日本冈山大学博士，美国普渡大学访问学者，食品学院副院长，教育部“人才奖励计划项目”特聘教授、全国工程教育专业认证专家，辽宁五一劳动奖章获得者、辽宁省“最美教师”，入选辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才、“第十二届辽宁青年科技奖（十大英才）”、辽宁省“百千万人才工程”百人层次、“大连市杰出青年科技人才”。作为第一完成人，荣获省部级教学成果二等奖2项。作为主要完成人，荣获国家级教学成果二等奖2项、辽宁省教学成果特等奖及一等奖4项。主要从事食品胶体科学与工程食品的研究工作，主持国家重点研发计划专项课题、国家自然科学基金区域创新发展联合基金、国家自然科学基金面上项目等纵向科研项目16项。以第一作者或通讯作者，发表SCI收录论文60余篇；作为第一发明人获得中国授权发明专利6件；作为主要完成人，荣获国家科学技术进步二等奖2项，辽宁省科学技术进步一等奖3项。
日期：2024-12-29
