【摘 要】
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虾青素（Astaxanthin,ASTA）是一种非维生素A源的酮类脂溶性类胡萝卜素,具有抗氧化、增强机体免疫力、抗肿瘤、抗糖尿病、抗肥胖和预防心血管疾病等多种生物活性。然而,由于其较差的水溶性、稳定性和口服吸收率,限制了其在食品行业的应用。蛋白质是递送生物活性物质的重要运载体系,能有效提高类胡萝卜素的水溶性和稳定性,但其促吸收效果还有待进一步改善。这是因为膳食脂质对于类胡萝卜素的吸收至关重要。相关
【基金项目】
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集美大学“青年拔尖人才”项目,膳食功能成分分子包埋技术与功能评价（ZR2020001）；
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虾青素（Astaxanthin,ASTA）是一种非维生素A源的酮类脂溶性类胡萝卜素,具有抗氧化、增强机体免疫力、抗肿瘤、抗糖尿病、抗肥胖和预防心血管疾病等多种生物活性。然而,由于其较差的水溶性、稳定性和口服吸收率,限制了其在食品行业的应用。蛋白质是递送生物活性物质的重要运载体系,能有效提高类胡萝卜素的水溶性和稳定性,但其促吸收效果还有待进一步改善。这是因为膳食脂质对于类胡萝卜素的吸收至关重要。相关研究及本课题组前期研究表明,膳食脂肪酸（Fatty acids,FAs）能以配体形式与蛋白结合,在高效递送类胡萝卜素等脂溶性营养物质方面具有潜在的应用价值。然而,不同FAs对类胡萝卜素的促吸收效果存在差异。因此,本研究选用常见的7种不同FAs为蛋白脂配体,通过p H驱动法与牛血清白蛋白（Bovine serum albumin,BSA）自组装形成FA-BSA复合物,并以此为ASTA载体,研究分析对ASTA的水分散性、储藏稳定性、吸收效果和体内抗氧化活性的影响。主要研究结果如下:1.ASTA-FA-BSA复合物的制备及其储藏稳定性研究。采用p H驱动法,在最佳制备条件下（BSA的浓度为5 mg/m L,BSA与FA的摩尔比为1:4）可获得七种分布较均匀的FA-BSA单分散体系。以此为ASTA的载体,发现形成的所有ASTA-FA-BSA复合物均可在水溶液中呈现出一个较为澄清透明的状态,且月桂酸（Lauric acid,LAA）、棕榈酸（Palmitic acid,PA）、硬脂酸（Stearic acid,SA）、油酸（Oleic acid,OA）、亚油酸（Linoleic acid,LA）、花生四烯酸（Arachidonic acid,AA）和二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid,DHA）的介入使BSA对ASTA的包埋率从90%左右提高到了95%左右。在4℃和25℃条件下避光储藏35天,发现ASTA-FA-BSA复合物的降解过程符合一级反应动力学方程。与游离的ASTA相比,被LAA-BSA、PA-BSA、SA-BSA、OA-BSA、LA-BSA、AA-BSA和DHA-BSA复合物包埋的ASTA在4℃储藏的半衰期分别提高了10.07、10.97、11.83、8.64、7.18、7.87和1.68倍,说明FA-BSA复合物可以提高ASTA的储藏稳定性,其中饱和FA-BSA复合物的提高能力与其碳链长度呈正相关,且高于不饱和FA-BSA复合物。2.ASTA与FA-BSA复合物的相互作用研究。利用多光谱技术和分子对接法探究了ASTA与FA-BSA复合物的相互作用机制,并和ASTA与BSA的相互作用机制进行对比分析。结果表明,ASTA对FA-BSA复合物和BSA均具有较强的荧光猝灭作用,且其猝灭过程均为静态猝灭;ASTA主要是通过氢键和范德华力自发的与FA-BSA复合物及BSA相互作用,且其相互作用对蛋白质酪氨酸和色氨酸残基周围的微环境影响不大;位点竞争实验和分子对接结果表明ASTA在FA-BSA复合物和BSA上主要的结合位点分别是位点Ⅰ和位点Ⅱ。综上,FA的介入并不会改变ASTA与BSA相互作用时的荧光猝灭方式和主要的结合作用力,但会使ASTA在BSA上主要的结合位点由位点Ⅱ向位点Ⅰ转变。3.ASTA-FA-BSA复合物的吸收效果及其体内抗氧化活性研究。与直接分散在水中的ASTA相比,被BSA、LAA-BSA、PA-BSA、SA-BSA、OA-BSA、LA-BSA、AA-BSA和DHA-BSA复合物包埋的ASTA经体外模拟消化后的生物可给率分别提高了18.25、22.77、25.67、27.33、29.88、28.47、29.01和12.78倍,且经小鼠肠吸收后的血清响应值分别提高了71.87%、88.80%、100.29%、123.28%、139.89%、119.13%、149.79%和60.36%,体内外吸收实验的结果基本一致。其中,以SA-BSA、OA-BSA和AA-BSA复合物促进ASTA吸收的能力较强,其血清响应值可分别达到纯油脂递送体系的80.53%、86.52%和90.09%。连续14天给小鼠灌胃三种不同剂量的ASTA-SA/OA/AA-BSA复合物后,发现与游离的ASTA和ASTA-BSA复合物相比,ASTA-SA/OA/AA-BSA复合物在小鼠血清、肝脏和眼部组织中的积累均明显的增多,且其积累情况呈浓度依赖性,按大小依次为ASTA-AA-BSA>ASTA-OA-BSA>ASTA-SA-BSA。此外,ASTA-AA-BSA复合物在小鼠血清、肝脏和眼部组织的总抗氧化能力、总超氧化物歧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性也呈浓度依赖性,并且高于游离的ASTA和ASTA-BSA复合物。
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