胡萝卜素纳米乳液的生物活性研究
β -胡萝卜素富有许多生物活性，是维持人体正常机能的重要营养素。其低溶解性和不稳定性使得其可发挥的营养活性以及生物活性受到限制。本课题以3%和5%的辛烯基琥珀酸酐（OSA）改性水溶性淀粉（SMSS）制备的β -胡萝卜素纳米乳液为基础，对其进行化学抗氧化检测（包括DPPH自由基清除能力试验和FRAP自由基清除能力试验）、脂质抗氧化检测、蛋白质抗氧化检测、细胞抗氧化检测和细胞生物利用率检测，研究其在不同OS-SMSS粒子浓度下的生物活性变化。其中3% OS-SMSS β -胡萝卜素乳液的DPPH自由基清除能力最强，细胞抗氧化活力和细胞生物利用率最高；5% OS-SMSS β -胡萝卜素乳液的FRAP自由基清除能力最强，脂质抗氧化和蛋白质抗氧化能力最强。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1材料与方法5
1.1试验材料 5
1.1.1材料与试剂5
1.1.2仪器设备5
1.2试验方法 5
1.2.1 HaCaT及Caco2细胞的常规培养5
1.2.2 配制样品5
1.2.3 DPPH自由基清除能力试验5
1.2.4 FRAP自由基清除能力试验6
1.2.5 细胞中蛋白质含量的测定6
1.2.6 脂质过氧化试验6
1.2.7 蛋白质羰基含量测定6
1.2.8 细胞抗氧化检测6
1.2.9 细胞生物利用率检测7
2结果与分析7
2.1 DPPH自由基清除能力试验7
2.2 FRAP自由基清除能力试验8
2.3 脂质过氧化试验9
2.4 蛋白质羰基含量测定9
2.5 细胞抗氧化试验10
2.6 细胞生物利用率检测10
3讨论 11
致谢12
参考文献12
胡萝卜素纳米乳液的生物活性研究
引言
引言
β胡萝卜素属于脂溶性烃类化合物，由类异戊烯和其他结构组成，是一种重要的类胡萝卜 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
素。β胡萝卜素在水果和蔬菜中广泛存在，使其呈现黄色或者橙色，具备良好的着色能力，因此可作为天然的着色剂在食品中使用。β胡萝卜素含有的不饱和结构具备很强的抗氧化活性，能清除自由基、猝灭单线态氧和防止低密度脂蛋白氧化，保护细胞不受氧化破坏，其生物活性也体现在很多方面，诸如细胞间隙连接通讯、增强免疫活性、预防心血管疾病等。β胡萝卜素因其生物活性使得其在食品、饮料、饲料、化妆品、保健品和药品等领域中都起到重要作用，并且β胡萝卜素需求的年增长速率达到了10%～15%[1]。然而由于β胡萝卜素具有多个共轭双键，使得光、热、氧等条件容易引起其发生氧化变质和异构化反应。β胡萝卜素的低溶解度和不稳定性使其在应用中具有局限性。
为了扩大β胡萝卜素在实际中的应用，经常根据不同用途将β胡萝卜素制成各种剂型，其中纳米传递系统因其载体粒子表面积大、反应活性高、吸附性强等优点，常被用来包埋β胡萝卜素，保护其营养成分和生物活性。常见的纳米级传递系统包括纳米乳液、多重乳液、微乳液、生物纳米颗粒等，常用蛋白质、表面活性剂、脂质、碳水化合物等来构建纳米载体粒子，以提高β胡萝卜素的生物活性和稳定性。各种纳米传递系统有不同的优缺点和制备工艺，但纳米乳液因制得粒径小、稳定性好、制备简单等优点，常被用来包埋β胡萝卜素。梁蓉使用三种不同的辛烯基琥珀酸酐（OSA）变性淀粉为乳化剂制备β胡萝卜素乳液，其储藏稳定性、生物利用度与未包埋的β胡萝卜素相比均有所提高[2]。雷菲等将制备的壳聚糖EGCG共价复合物作为载体包埋β胡萝卜素并制成乳状液，实验表明该乳液中β胡萝卜素对光和热的稳定性显著提高，且该乳状液具有致密的凝胶状结构[3]。刘蕾等利用α乳白蛋白（αLA）为乳化剂制备β胡萝卜素乳液，实验表明在添加1.50 %的αLA的β胡萝卜素乳液物理及化学稳定性提高[4]。叶凡用OSA对水溶性淀粉（SMSS）进行改性制备成纳米级载体粒子（OSSMSS），并将其包埋β胡萝卜素制成纳米乳液，该乳液体系可以有效促进链甘三酯（MCT）油相消化，提高β胡萝卜素的生物利用率[5]。
水溶性淀粉从植物中提取，天然存在，原料丰富，安全性高。高度的超支化和短分支链结构赋予其良好的水溶性和分散性，同时水溶性淀粉溶液黏度低，具有慢消化性[6]，有更大的pH适用范围，是制备纳米载体粒子的良好材料。经辛烯基琥珀酸酐（OSA）改性后的水溶性淀粉（SMSS）表面含有的大量羟基，可以通过修饰反应基因以控制其理化性质。由于其结构优越性，使其具有更理想的亲疏水性、界面性质和载体效应。因此，以OSSMSS粒子作为乳化剂制成的β胡萝卜素纳米乳液的稳定性和生物活性能明显提高，β胡萝卜素的应用范围也会增大。
Caco2细胞具有肠上皮细胞的形态和生物学特征，具有快速高效的优点，常被应用到活性物质的研究中。HaCaT细胞是研究活性物质对氧化应激损伤的抑制作用的常用细胞。
本实验在前人研究的基础上，以3%和5% OSSMSS制备的β胡萝卜素纳米乳液为基础，通过对其进行化学抗氧化检测（包括DPPH自由基清除能力试验和FRAP自由基清除能力试验）、脂质过氧化检测、蛋白氧化检测、细胞抗氧化检测和细胞生物利用率检测，研究其在不同配比下的生物活性变化，其结论可作为β胡萝卜素纳米乳液在食品、医药、饲料、日用品等领域应用的依据。
1 材料与方法
1．1 材料与试剂
1.1.1 材料与试剂
3%及5% OSSMSS β胡萝卜素乳液，实验室提供；1二苯基2三硝基苯肼（DPPH）、无水乙醇、牛血清白蛋白（BSA），国药集团化学试剂有限公司；2,4,6三吡啶基三嗪（TPTZ），国药集团化学试剂有限公司；乙酸，国药集团化学试剂有限公司；盐酸，国药集团化学试剂有限公司；六水三氯化铁（FeC l 3 6H2O），南京化学试剂有限公司；DMEM培养基，北京索莱宝科技有限公司；胎牛血清（FBS）、磷酸盐缓冲液（PBS），美国Gibco公司；青霉素链霉素混合液（双抗）及Hank’s盐平衡溶液（HBSS），美国Hyclone公司；丙二醛（MDA）测试盒、蛋白质羰基测试盒，南京建成生物工程研究所；细胞培养瓶、细胞培养板和插入式细胞培养器，美国Corning公司；细胞培养级二甲基亚砜(DMSO)、2′,7 ′ 二氯荧光二乙酸盐(DCFHDA)、2,2′偶氮二异丁基脒二盐酸盐(ABAP) ，Sigma 公司；二氯甲烷和乙腈均为色谱纯试剂，国药集团化学试剂有限公司；BCA蛋白质分析试剂盒，上海捷瑞生物工程有限公司。
1．1．2 仪器设备
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1材料与方法5
1.1试验材料 5
1.1.1材料与试剂5
1.1.2仪器设备5
1.2试验方法 5
1.2.1 HaCaT及Caco2细胞的常规培养5
1.2.2 配制样品5
1.2.3 DPPH自由基清除能力试验5
1.2.4 FRAP自由基清除能力试验6
1.2.5 细胞中蛋白质含量的测定6
1.2.6 脂质过氧化试验6
1.2.7 蛋白质羰基含量测定6
1.2.8 细胞抗氧化检测6
1.2.9 细胞生物利用率检测7
2结果与分析7
2.1 DPPH自由基清除能力试验7
2.2 FRAP自由基清除能力试验8
2.3 脂质过氧化试验9
2.4 蛋白质羰基含量测定9
2.5 细胞抗氧化试验10
2.6 细胞生物利用率检测10
3讨论 11
致谢12
参考文献12
胡萝卜素纳米乳液的生物活性研究
引言
引言
β胡萝卜素属于脂溶性烃类化合物，由类异戊烯和其他结构组成，是一种重要的类胡萝卜 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
素。β胡萝卜素在水果和蔬菜中广泛存在，使其呈现黄色或者橙色，具备良好的着色能力，因此可作为天然的着色剂在食品中使用。β胡萝卜素含有的不饱和结构具备很强的抗氧化活性，能清除自由基、猝灭单线态氧和防止低密度脂蛋白氧化，保护细胞不受氧化破坏，其生物活性也体现在很多方面，诸如细胞间隙连接通讯、增强免疫活性、预防心血管疾病等。β胡萝卜素因其生物活性使得其在食品、饮料、饲料、化妆品、保健品和药品等领域中都起到重要作用，并且β胡萝卜素需求的年增长速率达到了10%～15%[1]。然而由于β胡萝卜素具有多个共轭双键，使得光、热、氧等条件容易引起其发生氧化变质和异构化反应。β胡萝卜素的低溶解度和不稳定性使其在应用中具有局限性。
为了扩大β胡萝卜素在实际中的应用，经常根据不同用途将β胡萝卜素制成各种剂型，其中纳米传递系统因其载体粒子表面积大、反应活性高、吸附性强等优点，常被用来包埋β胡萝卜素，保护其营养成分和生物活性。常见的纳米级传递系统包括纳米乳液、多重乳液、微乳液、生物纳米颗粒等，常用蛋白质、表面活性剂、脂质、碳水化合物等来构建纳米载体粒子，以提高β胡萝卜素的生物活性和稳定性。各种纳米传递系统有不同的优缺点和制备工艺，但纳米乳液因制得粒径小、稳定性好、制备简单等优点，常被用来包埋β胡萝卜素。梁蓉使用三种不同的辛烯基琥珀酸酐（OSA）变性淀粉为乳化剂制备β胡萝卜素乳液，其储藏稳定性、生物利用度与未包埋的β胡萝卜素相比均有所提高[2]。雷菲等将制备的壳聚糖EGCG共价复合物作为载体包埋β胡萝卜素并制成乳状液，实验表明该乳液中β胡萝卜素对光和热的稳定性显著提高，且该乳状液具有致密的凝胶状结构[3]。刘蕾等利用α乳白蛋白（αLA）为乳化剂制备β胡萝卜素乳液，实验表明在添加1.50 %的αLA的β胡萝卜素乳液物理及化学稳定性提高[4]。叶凡用OSA对水溶性淀粉（SMSS）进行改性制备成纳米级载体粒子（OSSMSS），并将其包埋β胡萝卜素制成纳米乳液，该乳液体系可以有效促进链甘三酯（MCT）油相消化，提高β胡萝卜素的生物利用率[5]。
水溶性淀粉从植物中提取，天然存在，原料丰富，安全性高。高度的超支化和短分支链结构赋予其良好的水溶性和分散性，同时水溶性淀粉溶液黏度低，具有慢消化性[6]，有更大的pH适用范围，是制备纳米载体粒子的良好材料。经辛烯基琥珀酸酐（OSA）改性后的水溶性淀粉（SMSS）表面含有的大量羟基，可以通过修饰反应基因以控制其理化性质。由于其结构优越性，使其具有更理想的亲疏水性、界面性质和载体效应。因此，以OSSMSS粒子作为乳化剂制成的β胡萝卜素纳米乳液的稳定性和生物活性能明显提高，β胡萝卜素的应用范围也会增大。
Caco2细胞具有肠上皮细胞的形态和生物学特征，具有快速高效的优点，常被应用到活性物质的研究中。HaCaT细胞是研究活性物质对氧化应激损伤的抑制作用的常用细胞。
本实验在前人研究的基础上，以3%和5% OSSMSS制备的β胡萝卜素纳米乳液为基础，通过对其进行化学抗氧化检测（包括DPPH自由基清除能力试验和FRAP自由基清除能力试验）、脂质过氧化检测、蛋白氧化检测、细胞抗氧化检测和细胞生物利用率检测，研究其在不同配比下的生物活性变化，其结论可作为β胡萝卜素纳米乳液在食品、医药、饲料、日用品等领域应用的依据。
1 材料与方法
1．1 材料与试剂
1.1.1 材料与试剂
3%及5% OSSMSS β胡萝卜素乳液，实验室提供；1二苯基2三硝基苯肼（DPPH）、无水乙醇、牛血清白蛋白（BSA），国药集团化学试剂有限公司；2,4,6三吡啶基三嗪（TPTZ），国药集团化学试剂有限公司；乙酸，国药集团化学试剂有限公司；盐酸，国药集团化学试剂有限公司；六水三氯化铁（FeC l 3 6H2O），南京化学试剂有限公司；DMEM培养基，北京索莱宝科技有限公司；胎牛血清（FBS）、磷酸盐缓冲液（PBS），美国Gibco公司；青霉素链霉素混合液（双抗）及Hank’s盐平衡溶液（HBSS），美国Hyclone公司；丙二醛（MDA）测试盒、蛋白质羰基测试盒，南京建成生物工程研究所；细胞培养瓶、细胞培养板和插入式细胞培养器，美国Corning公司；细胞培养级二甲基亚砜(DMSO)、2′,7 ′ 二氯荧光二乙酸盐(DCFHDA)、2,2′偶氮二异丁基脒二盐酸盐(ABAP) ，Sigma 公司；二氯甲烷和乙腈均为色谱纯试剂，国药集团化学试剂有限公司；BCA蛋白质分析试剂盒，上海捷瑞生物工程有限公司。
1．1．2 仪器设备
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