作者：趙鵬1，楊尚1，張慧玲2，溫倫軍2，胡霞2，孫海鵬2，崔自學1，侯啟瑞2*
機關：1.河南省蠶業科學研究院；2.江蘇科技大學
簡介：趙鵬，男，河南南召人，助理研究員，從事桑資源利用研究。*通信作者，副研究員，博士，從事桑資源利用研究。
基金項目：江蘇省産學研合作項目（BY2019259）。
來源：《安徽農業科學》2024年6期
引文格式：趙鵬,楊尚,張慧玲,等.桑多酚微囊的制備及其特性研究[J].安徽農業科學,2024,52(6):166-169.
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長按識别論文專屬二維碼，聽作者講述論文寫作背景，與同行交流心得體會。
桑（Morus alba L．）是多年生葉用經濟作物，具有耐貧瘠、耐幹旱、适應性強等特點，在大陸有較廣的栽培範圍。據估計，大陸桑樹的種植面積超過10.6hm2，鮮桑葉的生物質産量每年25~30t/hm2，是目前木本葉用植物中産量最高的樹種之一。幾百年來，桑葉一直被用作蠶的飼料。基于其抗氧化、抗菌和降血脂的特性，桑葉也被用于中草藥。近年來，人們對桑葉的營養價值和治療功效有了新的認識，桑葉及其提取物正被廣泛應用于飼料和動物養殖，在提高動物生産性能、飼料轉化效率和畜産品品質等方面效果顯著。
多酚是植物中的酚類次生代謝産物，在植物葉、果、皮、根中廣泛存在。桑多酚占桑葉幹重的l％～3％，具有較強的清除羟自由基和氧自由基活性，是亟待開發的蘊藏在大陸總量較大的一種植物天然抗氧化劑。植物多酚苯環上有多個羟基，可發生消去、取代、置換和顯色等化學反應，在自然界中具有高度不穩定性，儲存過程還會受到氧化劑、熱、光和酶反應的影響，降低多酚化合物的生物利用度。微囊技術是以天然或人工合成的高分子材料為壁材，以所保護的物質為芯材，通過微囊化減少芯材與外界環境接觸，使其免遭光照、溫度或氧化物的破壞，提高穩定性。研究顯示，微囊技術可以顯著改善多酚的穩定性和貯藏性，且微囊有緩釋作用，可防止多酚被消化液破壞而吸收不完全。微囊化常用的壁材有麥芽糊精、普魯蘭、凝乳素、海藻酸鈉、果膠、β-環糊精等。
目的
獲得較好的桑多酚微囊産品，促進桑葉資源在食品、飼料添加劑等方面的開發利用。
方法
以β-環糊精為壁材，桑多酚提取液為芯材，采用冷凍幹燥法制備桑多酚微囊，并對其緩釋特性、穩定性和抗氧化性能進行檢測。桑多酚提取液與β-環糊精配比見表1，沒食子酸标準曲線見圖1。
圖1 沒食子酸标準曲線
結果
◆桑多酚微囊包埋率及顯微結構
根據桑多酚提取物的濃度優化壁材β-環糊精的濃度。如表2所示，桑多酚微囊包埋率随β-環糊精的增加而提高（最高可達76.97%），桑多酚提取液：β-環糊精≤1∶3時（T3~T6）表面多酚含量、總多酚含量和包埋率趨于穩定。壁材濃度的增加會減少機關品質中多酚的含量，是以随着β-環糊精的增加多酚含量相對降低。綜合包埋率和總多酚含量的資料，T4組配比較優。
選取T4組桑多酚微囊進行顯微結構觀測，結果如圖2所示。未微囊化的桑多酚黏連現象嚴重，微囊化後分散性提高，更加蓬松。
注：B.100 μm;C.300 μm;D.500 μm。
圖2 未微囊化（A）和微囊化（B、C、D）桑多酚掃描電鏡（SEM）顯微圖
◆桑多酚微囊在模拟胃、腸液中多酚釋放
用β-環糊精将較小尺寸的桑多酚包裹起來，不僅可以增強其對不良環境的抵抗性，還能使微囊中的桑多酚在腸道适宜條件下快速釋放出來，明顯提高其在腸道中的有效吸收率。T4組桑多酚微囊在人工胃、腸液中的溶出情況如圖3所示。在人工胃液中，120min左右多酚含量最大（0.45mg/mL），而在人工腸液中，桑多酚微囊能夠迅速釋放多酚，10min時多酚含量就迅速上升至1.18mg/mL，并在之後的2h内含量維持在1.0mg/mL左右（最大值為60min時1.19mg/mL）。桑多酚微囊經過人工胃液處理後，仍保持顆粒狀态，液體清亮，而進入人工腸液後變得松散，并逐漸崩解，液體渾濁，說明所得的微囊産品具有較好的緩釋效果。計算可知桑多酚微囊最大累積釋放度達到88.37%。
圖3 桑多酚微囊在模拟腸、胃液中多酚的稀釋曲線
◆桑多酚微囊的穩定性檢測
由圖4可知，随着時間的延長，桑多酚微囊和桑多酚樣品中多酚保留率整體呈明顯的下降趨勢，且桑多酚樣品中的多酚含量下降趨勢更為急劇。在放置20d時，桑多酚微囊所含多酚的保留率為86.22%，而桑多酚樣品中的多酚保留率僅為42.43%，說明微囊化對内部芯材的保護效果比較理想，能夠有效提升桑多酚在貯藏期間的穩定性。
圖4 放置時間與多酚保留率的關系
◆桑多酚微囊的抗氧化活性檢測
多酚類化合物普遍具有抗氧化活性，可有效清除體内有害的自由基，發揮抗氧化損傷作用。從圖5可以看出，桑多酚微囊抗氧化活性與桑多酚相當，清除·OH和O-2·的能力呈現明顯的劑量－效應關系，清除DPPH·的能力在低濃度（≤0.5mg/mL）時有明顯上升趨勢，超過0.5mg/mL清除率變化不大。随着樣品濃度的增加，桑多酚微囊中多酚含量低于桑多酚樣品中多酚含量，是以高濃度時桑多酚微囊清除自由基的能力略低于桑多酚。
圖5 桑多酚微囊和桑多酚對·OH（a）、DPPH·（b）和O-2·（c）的清除能力
結論
桑多酚微囊包埋率随β-環糊精的增加而提高，二者比值≤1∶3時多酚含量和包埋率趨于穩定；掃描電鏡觀察，桑多酚微囊分散效果較好；微囊化可以顯著改善桑多酚在貯藏期間的穩定性，減少多酚在胃液中的損耗，增加其在腸液中的釋放量；桑多酚微囊對·OH、DPPH·和O-2·的清除率與桑多酚相當，說明微囊化未影響其抗氧化活性。
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- 采編：小白
- 排版：小同