הכנה ויציבות של תחליב פיקרינג עמוס רזברטרול המופק על ידי חלבון אגוז/ Cistanche Deserticola polysaccharide ננו-חלקיקים מורכבים

2 תוצאות וניתוח

2.1 אפיון חלקיקי ננו -חלקיקים מורכבים של WP/CDP

איור 1A מציג את גודל החלקיקים הממוצע של WPN וכל חלקיקי ה- WP/CDPS המורכבים. ה- PDI של כל חלקיקי הננו נמוך מ- 0. 2, ומצביע על כך שהננו -חלקיקים מופצים באופן אחיד [21]. איור 1B מציג את חלוקת גודל הטיפה של חלקיקי WP/CDPS מורכבים ו- WPN. כל חלקיקי הננו מראים חלוקה לא מודאלית. גודל הטיפה של WPN הוא בערך 17.20 מיקרומטר, וגודל הטיפה של חלקיקים מורכבים WP/CDPS קטן משמעותית מזה של WPN, מה שמצביע על כך ש- CDPs משנה את פני השטח ואת הצורה של WP, ביניהם C4W1 יש את גודל הטיפה הגדול ביותר (8.891 מיקרומטר). הגדלים של C1W4, C3W2 ו- C2W3 הם 7.063, 7. 868 ו- 8.631 מיקרומטר בהתאמה. חלקיקי ה- WP/CDPS המורכבים המורכבים שנוצרו על ידי שילוב CDPs ו- WP הם בעלי מבנה קומפקטי יותר. פוליסכרידים וחלבונים מורכבים ליצירת חלקיקים היברידיים. ניתן לספוג את החלקיקים באופן בלתי הפיך על פני מי השמן ליצירת מבנה ממשק חזק ומסודר. פוליסכרידים וחלבונים מורכבים. האינטראקציות בין חלקיקים, בין טיפות שמן מתחלקות, ובין טיפות שמן מחולקות וחלקיקים יכולות לייצב באופן משמעותי את המערכת [22].

כאשר תוכן ה- WP גדול מ- CDPs (C1W4, C2W3) או פחות מ- CDPs (C3W2, C4W1), גודל הטיפה של WP/CDPs מראה מגמה הולכת וגוברת עם הירידה של WP. גודל טיפת הננו -חלקיקים C1W1 הוא הקטן ביותר ב -5.927 מיקרומטר, שהוא קטן משמעותית מאשר חלקיקים מורכבים אחרים של WP/CDPS. חלקיקי WP ו- CDPs יוצרים את השילוב הטוב ביותר לכיסוי פני השטח של הטיפה ויוצרים מבנה יציב סביב הטיפה, שיכול למנוע ביעילות צבירת טיפות ולהעצים עוד יותר את היציבות. לפיכך, יחס המסה האופטימלי של חלקיקים מורכבים WP/CDPS הוא 1: 1.
פוטנציאל הזיטה של ​​פיזור חלקיקי ננו שונים מוצג באיור 1 ג. השעיית WPN מציגה מטען חיובי, ואילו מתלה CDPS מראה על מטען שלילי. זה מצביע על כך ש- WP ו- CDPs יוצרים WP/CDPS ליבת ננו-חלקיקים מורכבים בעיקר באמצעות אינטראקציה אלקטרוסטטית. ככל שיחס ה- CDPs גדל, קומפלקס WP/CDPS
פוטנציאל הזטה של ​​חלקיקי הננו המשולבים פחת בהדרגה מ- -22 mV ל- -37 mV.
כמות שילוב הנמוכה של CDPs יכולה לנטרל את המטענים החיוביים ב- WP ולהחליש את הדחייה האלקטרוסטטית של החלקיקים. ככל שתכולת ה- CDPS גדלה, פוטנציאל הזיטה של ​​חלקיקים מורכבים של WP/CDPS פוחת, שיכול לספק דחייה אלקטרוסטטית מספקת בין חלקיקים כדי למנוע את הצטברותם.

תמצית צמחי מרפא של Cistanche עם חומר פעיל גבוה

2.2 מתח ממשק של תחליב פיקרינג

מתח ממשק, כאינדיקטור לתכונות השטח, ממלא תפקיד מכריע במאפייני התחליבים [23]. איור 2 מציג את משתנה המתח הממשק עם הזמן לתחליבי פיקציה שונים. עם הזמן, המתח הממשקתי של כל תחליבי הפיקרינג פחת בהדרגה ואז התייצב. בהשוואה בין המתח הממשקתי בתנאים יציבים, המתח הממשקתי של תחליבי פיקינג אלה הראה מגמה של ירידה ראשונה ואז גדלה עם עליית תוכן WP בננו -חלקיקים מורכבים.
ל- C1W1R יש המתח הממשקתי הנמוך ביותר ואת פעילות השטח הגבוהה ביותר. פעילות השטח הגבוהה יותר משפרת את יעילות הספיחה בממשק, וכתוצאה מכך המתח הממשק הנמוך ביותר בשיווי משקל ספיחה (11.88 mn/m). לסיכום, תחת יחס מסה מתאים של WP/CDPS, ניתן ליצור חלקיקים מורכבים WP/CDPS עם מתח ממשק נמוך. מגמה זו עולה בקנה אחד עם תוצאות המחקר של המתח הממשקתי של חלקיקים ננו -חלקיקים מורכבים של זין/קרבוקסילוז על ידי Qin Weili et al. [8]. זין/קרבוקסילוז תאית ננו -גבישי ננו -חלקיקים מורכבים מייצבים תחליבי זיין זין עם תכולת גבוהה יותר של חלבון או ננו -גבישים תאית קרבוקסילוזים היו בעלי מתח ממשק גבוה יותר, מה שמעיד על יעילות ספיחה נמוכה יותר של חלקיקי הננו -חלקיקים שלהם.

איור 2 מתח ממשקתי של תחליב פיקרינג המייצב על ידי חלקיקים מורכבים WP/ CDP

2.3 הטמעת יעילות של תחליב פיקרינג

כפי שמוצג באיור 3, יעילות ההטמעה של RT ב- WPR לאחר האחסון במשך 35 יום הייתה 65.6%, מה שמצביע על כך של- WP יחיד כתחלב יש השפעה מגנה מסוימת על RT. יעילות ההטמעה של תחליב הפיקרינג שהתייצבה על ידי חלקיקים מורכבים של WP/CDPS ב- RT עלתה על 85%, וזה היה גבוה מזה של WPR. כאשר יחס WP/CDPS היה 4: 1 ו -3: 2, יעילות ההטמעה של RT לאחר האחסון במשך 35 יום הייתה 89.2% ו 88.6%, וכאשר יחס WP/CDPS היה 1: 4 ו- 2: 3, היעילות ההטבעה לאחר האחסון היה 35 יום 86. בהשוואה ליחסי WP/CDP אחרים, יעילות ההטמעה של 1: 1 הייתה הגבוהה ביותר ב 92.9% לאחר האחסון למשך 35 יום. ג'אנג יאלי ואח '. [24] השתמשו בתחליב המייצב של זין/צ'יטוסאן מיוצב כדי להטמיע RT. הניסוי הוכיח כי היציבות והשחרור המתמשך של RT במערכת תחליב זו היו טובים יותר מאלו של RT המוטבעים בננו -אמולסיה באותו מחקר. בניסוי זה, כאשר יחס התוספת של WP/CDPs היה 1: 1, RT היה מכוסה בתחליב פיקרינג, שהיה טוב יותר בפעילות ניקוי רדיקלית חופשית, יכולת טעינה ויציבות. ניתן לקחת בחשבון שכאשר יחס התוספת של WP/CDPs היה 1: 1, זו הייתה מערכת מסירה יעילה לתרכובות ביו -אקטיביות.

איור 3 השפעת זמן האחסון על יעילות האקפסולציה של RT בתחליב

2.4 יציבות אחסון של תחליבי פיקינג

איור 4 מציג את השינויים ביציבות האחסון של WPR ו- WP/WP/CDPS מורכב של חלקיקי ננו-חלקיקים מיוצבים בערבות תוך 20 יום. התחליבים הטריים שהתייצבו עם חלקיקי ננו שונים היו אחידים וחלביים לבנים. כמות קטנה של שכבת מים הופיעה ב- WPR לאחר 12 שעות, אשר עלתה בהדרגה עם הרחבת זמן האחסון. לבסוף הושגה שיווי משקל בשעה 240 שעות, ושיעור שכבת התחליב היה 63.8%.

זה נובע בעיקר מהעובדה ש- WP מכיל כמות גדולה של חומצות אמינו שאינן קוטביות, הגורמות ל- WP להצטבר בתחליב [25]. עבור תחליבים מיוצבים על ידי חלקיקי WP/CDPs, C1W1R הראה את יציבות האחסון הטובה ביותר לאחר 480 שעות, עם חלק תחליב של 95.6%. זה עולה בקנה אחד עם תוצאות המתח הממשקיות שנצפו בתחליבי פיקרינג. ככל שהמתח הממשק נמוך יותר, כך פעילות השטח של החלקיקים המורכבים גבוהה יותר. שיפור פעילות פני השטח ממלא תפקיד מפתח בייצוב התחליב. חלקיקי הננו המורכבים נספגים ביעילות בממשק מי השמן, יוצרים שכבת מגן, מצמצמים את הצטברות ומשפרים את היציבות של תחליב הפיקרינג [{9}}]. כאשר תוכן ה- CDPS בחלקיקים המורכבים הוא גבוה, יציבות התחליב פוחתת. לאחר 240 שעות, שכבת התחליב של C3W2R הגיעה לרמה יציבה של 72.5%. לאחר 300 שעות, שכבת התחליב של C4W1R הגיעה לרמה יציבה של 75.7%. זה נובע בעיקר מההידרופוביות הגבוהה של חלקיקי הננו המורכבים המכילים CDPs גבוהים יותר. יש דחייה אלקטרוסטטית חזקה בתחליב, והיציבות המבנית של חלקיקי הננו המורכבים היא גרועה, וכתוצאה מכך חוסר היציבות של התחליב. ככל שעובר הזמן, חלקיקי הננו המורכבים מתנדנדים ומטורפים תחת פעולת הכובד. יציבות האחסון של C1W4R ו- C2W3R טובה יותר מזו של C4W1R ו- C3W2R, ושניהם נשארים במצב אחיד ויציב לפני 96 שעות. הם מגיעים למצב יציב ב 300 שעות ו -252 שעות בהתאמה, ויחס שכבת האמולסיה הסופי הוא בערך 92.6%. לכן ניתן ליצור תחליב יציב יותר ב- C1W1R. Wu Bi et al. [28] הכין תחליב פיקרינג חדש מבוסס עמילן על ידי שינוי עמילן עם אוקניל סוקינאט עמילן אנהידריד לצורך עקירת RT. מערכת זו יכולה להשפיע על שחרור מתמשך על RT ויכולה להישאר יציבה במשך 60 יום ב -4 מעלות צלזיוס ו -25 מעלות צלזיוס, עם צנטריפוגה טובה ויציבות דילול.

איור 4 הופעות (א) ושיעור השכבה המתחלפת (B) של תחליב פיקרינג המתייצב על ידי חלקיקי חלקיקים מורכבים של WP/CDPS ב 25 מעלות

2.5 יציבות תרמית של תחליב פיקרינג

היציבות התרמית של תחליבי פיקינג המייצבים על ידי חלקיקי WP/WP/CDPs ננו -חלקיקים מורכבים מוצגת באיור 5. גודל החלקיקים הראשוני של WPR הוא 45.6 מיקרומטר.
גודל החלקיקים הראשוני של תחליב הפיקרינג שהתייצב על ידי חלקיקים מורכבים WP/CDPS גדל מעט. ל- C1W1R גודל החלקיקים הקטן ביותר (53.8 מיקרומטר). כאשר תוכן WP או CDPS גדל, גודל החלקיקים הראשוני של התחליב עולה, מה שעשוי להיות קשור לננו -חלקיקים המורכבים שלהם. במהלך תהליך הטיפול בחום בטמפרטורות שונות, כאשר יחס המסה של WP/CDPS הוא 1: 1, פוליסכרידים וחלבונים המורכבים ליצירת חלקיקים היברידיים, והחלקיקים נספגים באופן בלתי הפיך על פני מי השמן ליצירת מבנה ממשק חזק ומסודר. WP האינטראקציה בין /CDPs יוצרת מערכת יציבה משמעותית. גודל החלקיקים של C1W1R משנה את הקטן ביותר עם הטמפרטורה, מה שמצביע על כך שיש לו את היציבות התרמית הטובה ביותר. זה מראה כי החלקיקים המורכבים C1W1R יוצרים את מבנה העטיפה החזק ביותר מחוץ לטיפות השמן. ככל שתכולת ה- WP גבוהה יותר, גודל החלקיקים של C1W4R ו- C2W3R עולה גם עם עליית הטמפרטורה. הסיבה העיקרית יכולה להיות שטיפול בחום גורם לדנתור חלבון, חושף קבוצות הידרופוביות, מקדם צבירה בין חלקיקים ננו -חלקיקים ומעורר אגרומציה של טיפות. [29]. לאחר טיפול בחום, תחליבי פיקינג שונים מראים דרגות שונות של דליפות, ומידת הפקודה עולה עם העלייה בטמפרטורת החימום. בין התחליבים היציבים של חלקיקי ננו מורכבים שונים, ל- C1W1R יש את השינוי הקטן ביותר לכאורה והיציבות התרמית הטובה ביותר.

בהתאם לתוצאות אלה, Lu Siyi et al. [30] השתמשו תחליב מורכבים של חלבון פקטין-וואטין כדי לחקור את יציבותו ומצא כי לאחר 14 ימי אחסון, גודל החלקיקים של תחליב חלבון פקטין-וואטין-וולני (D4, 3) חלה עלייה קלה ללא הפרדת פאזה. תחליב מורכבות אלבומין אגוזים עם כורכומין, הראה יציבות טובה לטיפול ב- NaCl (עד 300 מ"מ/ל ') וטיפול בחום (עד 90 מעלות), מה שמצביע על כך שהמורכבה היא מערכת מסירה יעילה לתרכובות ביו-אקטיביות וניתן להשתמש בה באופן נרחב במזונות פונקציונליים.

איור 5 שינוי גודל החלקיקים של תחליב פיקרינג מיצב על ידי חלקיקי WP/ CDP

2.6 יציבות חמצון שומנים של תחליב פיקרינג

התוצרים העיקריים של חמצון שומנים הם אחד האינדיקטורים לקביעת היציבות החמצונית של תחליב [31]. כפי שמוצג באיור 6, עם הרחבת זמן האחסון, ה- POV של תחליבי פיקרינג התייצב על ידי חלקיקים מורכבים WP/CDPS בממדים שונים עלה בהדרגה, שנגרם כתוצאה מחמצון אוטומטי של שמנים.
ככל ששיעור ה- CDPs גדל, ה- POV של התחליב יורד בהתחלה באופן משמעותי, מה שמצביע על כך של- CDPs יש השפעה של עיכוב חמצון שמן. עם זאת, ככל ששיעור ה- CDP ממשיך לגדול, ה- POV של התחליב עולה בהדרגה; כאשר יחס WP/CDPS הוא 1: 1 (C1W1R), ייצור ה- POV הוא הנמוך ביותר בתחליבים. וואנג רץ [32] השתמשו בחלקיקי ננו-חלקיקים של פוליפנולס-סטארם של תה כדי לייצב תחליבי פיקינג. המחקר מצא כי פוליפנולים של תה יכולים להפחית באופן משמעותי את ה- POV בתחליב ולעכב ביעילות את חמצון השמן, התואם את סיום המחקר.

איור 6 POV של תחליבי פיקרינג המייצבים על ידי חלקיקים מורכבים WP/CDPS שונים כפונקציה של זמן האחסון עד 30 יום

2.7 מיקרו -מבנה של תחליב פיקרינג

מיקרו -מבנה של תחליב הפיקרינג שהוכן עם WP/CDPs ביחס מסה של 1: 1 והפצת RT במערכת התחליב נצפתה על ידי CLSM. איור 7A הוא תמונת מצב ערימה תחת עירור סימולטני בגובה 488 ננומטר ו 633 ננומטר, המוצג בצהוב (צבעים מונחים על ירוק ואדום). מבנה הרשת של WP/CDPs סביב טיפות השמן העטופות נצפה, מה שעשוי לנבוע מהאינטראקציה האלקטרוסטטית החזקה בין WP/CDPs. איור 7B מציג תמונה ירוקה של WPN המוכתמת בצבע חלבון FITC תחת עירור לייזר אורך גל 488 ננומטר, מה שמצביע על כך שיש שכבת עטיפה WPN מחוץ לטיפות השמן. איור 7C מציג תמונה אדומה של RT המוכתמת באדום הנילוס תחת עירור לייזר של 633 ננומטר.
בתמונת CLSM ניתן לציין כי טיפות השמן הכדוריות של תחליב פיקינג WP/CDPS מתפזרות. מיקרוגרפי פלואורסצנציה חופפים מראים כי RT (חלק אדום) מכוסה בצפיפות על ידי WP/CDPs (חלק ירוק), מה שמצביע על כך שניתן לספוג WP/CDPs עם יחס מסה של 1: 1 בממשק מי השמן כדי לייצב ביעילות את תחליב הפיתול. יאנג טאנג ואח '. [15] חקר סוג חדש של ג'ל תחליב פנימי גבוה במאכל, שהופק ביעילות על ידי חלקיקים היברידיים ייחודיים של פוליסכריד-חלבון, וצפה בפיזור כדורי הדומה לתחליב במחקר.

איור 7 מיקרוגרפיות קונפוקליות של תחליב פיקרינג המייצב על ידי חלקיקים מורכבים C1W1

3 מסקנה

חלקיקי ננו -חלקיקים מורכבים של WP/CDPs נבנו באמצעות WP ו- CDPs, ותחליבי פיקינג הוכנו עימם כמייצבים, ושיעור היציבות שלהם ושיעור ה- RT שלהם נחקרו עוד יותר. גודל הירידה של חלקיקים מורכבים WP/CDPS היה קטן משמעותית מזה של WPN. CDPs שינו את פני השטח והצורה של WP, ובשילוב עם WP ליצירת מבנה קומפקטי יותר של חלקיקים מורכבים WP/CDPS, שיכולים למנוע ביעילות צבירת טיפות ולהעצים עוד יותר את היציבות. ביניהם, כאשר יחס המסה של WP ל- CDPs היה 1: 1, גודל החלקיקים הממוצע של תחליב הפיטרינג היה הקטן ביותר (5.927 מיקרומטר), המתח הממשקתי היה הנמוך ביותר (11.88 מ"נ/מ '), והיה לו יציבות אחסון טובה ויציבות תרמית. לאחר 480 שעות אחסון, שיעור ריבוד התחליב היה 95.6%. במהלך הטיפול בחום בטמפרטורות שונות, גודל חלקיקי התחליב של C1W1R שינה הכי פחות עם הטמפרטורה. תוצאות בדיקת CLSM מראות ש- WP/CDPs יכולים להכיל ביעילות את RT. יעילות ההטמעה של RT של תחליב פיקרינג שהתייצבה על ידי חלקיקי ננו מורכבים של WP/CDPS עלתה על 85%, שהייתה גבוהה יותר מזו של תחליב WPR. יעילות הטמעת ה- RT הייתה גבוהה עד 92.9% לאחר האחסון במשך 35 יום.

הפניות:

[1] Tian BR, Liu J Y. Resveratrol: סקירה של מקורות צמחיים, סינתזה, יציבות, שינוי ויישום מזון [J]. Journal of the Science
של אוכל וחקלאות, 2020, 100 (4): 1392-1404. Doi: 10.1002/jsfa.10152.
[2] טיאן יאנג'י, שי איימין, ליו הונגצ'י ואח '. התקדמות מחקרית על ביו -פעילות של רזברטרול ומערכת המסירה שלה [J]. מדעי המזון, 2023, 44 (1): 371-379. Doi: 10.7506/spkx 1002-6630-20220308-104.
[3] Xie ZF, Chen X. יתרונות בריאים ומערכות מסירה אכילה של Resveratrol: סקירה [J]. Food Reviews International, 2023, 39 (7): 3879-3905. Doi: 10.1080/87559129.2021.2013873. [4] Kumar S, Chang YC, Lai KH, et al. רזברטרול, מולקולה עם פעילויות אנטי דלקתיות ואנטי סרטן: מוצר טבעי לסינתזה כימית [J]. כימיה רפואית נוכחית, 2021, 28 (19): 3773-3786. Doi: 10.2174/0929867327999200918100746. [5] Huang XL, Liu Y, Zou y, et al. אנקפסולציה של רזברטרול בננו-חלקיקים של זין/פקטין ליבה-חלקיקים: יציבות, נגישות ביולוגית ויכולת נוגדת חמצון לאחר סימולציה של מערכת העיכול [J]. מזון הידרוקולואידים, 2019, 93: 261-269. Doi: 10.1016/j.foodhyd.2019.02.039.
[6] Meng Lingli, Zhang Han, Hou Huijing, et al. השפעה של קופולימרון חומצה-גלגומין-גלגל-קופולימרון היציבות והפעילות הנוגדת חמצון של רזברטרול [j]. מדעי המזון, 2022, 43 (16): 135-144. Doi: 10.7506/spkx 1002-6630-20220320-235.
[7] Chen FP, Li BS, Tang C H. ננו מורכבות בין כורכומין לבודד חלבון סויה: השפעה על יציבות הכורכומין/נגישות ביולוגית ועיכול חלבון חוץ -גופית [J]. כתב העת לכימיה חקלאית ומזון, 2015, 63 (13): 3559-3569. Doi: 10.1021/acs.jafc.5b00448.

[8] Qin WL, Tang ST, Chen CW, et al. הכנה ואפיון של קינמון שמן אתרי שמן אתרים תחליב מיוצב על ידי זין/קרבוקסילוז תאית ננו -גבישים ננו -חלקיקים מורכבים [J]. מזון הידרוקולואידים, 2024, 147: 109321. Doi: 10.1016/j.foodhyd.2023.109321.