作者：赵鹏1，杨尚1，张慧玲2，温伦军2，胡霞2，孙海鹏2，崔自学1，侯启瑞2*
单位：1.河南省蚕业科学研究院；2.江苏科技大学
简介：赵鹏，男，河南南召人，助理研究员，从事桑资源利用研究。*通信作者，副研究员，博士，从事桑资源利用研究。
基金项目：江苏省产学研合作项目（BY2019259）。
来源：《安徽农业科学》2024年6期
引文格式：赵鹏,杨尚,张慧玲,等.桑多酚微囊的制备及其特性研究[J].安徽农业科学,2024,52(6):166-169.
OSID开放科学计划
长按识别论文专属二维码，听作者讲述论文写作背景，与同行交流心得体会。
桑（Morus alba L．）是多年生叶用经济作物，具有耐贫瘠、耐干旱、适应性强等特点，在大陆有较广的栽培范围。据估计，大陆桑树的种植面积超过10.6hm2，鲜桑叶的生物质产量每年25~30t/hm2，是目前木本叶用植物中产量最高的树种之一。几百年来，桑叶一直被用作蚕的饲料。基于其抗氧化、抗菌和降血脂的特性，桑叶也被用于中草药。近年来，人们对桑叶的营养价值和治疗功效有了新的认识，桑叶及其提取物正被广泛应用于饲料和动物养殖，在提高动物生产性能、饲料转化效率和畜产品品质等方面效果显著。
多酚是植物中的酚类次生代谢产物，在植物叶、果、皮、根中广泛存在。桑多酚占桑叶干重的l％～3％，具有较强的清除羟自由基和氧自由基活性，是亟待开发的蕴藏在大陆总量较大的一种植物天然抗氧化剂。植物多酚苯环上有多个羟基，可发生消去、取代、置换和显色等化学反应，在自然界中具有高度不稳定性，储存过程还会受到氧化剂、热、光和酶反应的影响，降低多酚化合物的生物利用度。微囊技术是以天然或人工合成的高分子材料为壁材，以所保护的物质为芯材，通过微囊化减少芯材与外界环境接触，使其免遭光照、温度或氧化物的破坏，提高稳定性。研究显示，微囊技术可以显著改善多酚的稳定性和贮藏性，且微囊有缓释作用，可防止多酚被消化液破坏而吸收不完全。微囊化常用的壁材有麦芽糊精、普鲁兰、凝乳素、海藻酸钠、果胶、β-环糊精等。
目的
获得较好的桑多酚微囊产品，促进桑叶资源在食品、饲料添加剂等方面的开发利用。
方法
以β-环糊精为壁材，桑多酚提取液为芯材，采用冷冻干燥法制备桑多酚微囊，并对其缓释特性、稳定性和抗氧化性能进行检测。桑多酚提取液与β-环糊精配比见表1，没食子酸标准曲线见图1。
图1 没食子酸标准曲线
结果
◆桑多酚微囊包埋率及显微结构
根据桑多酚提取物的浓度优化壁材β-环糊精的浓度。如表2所示，桑多酚微囊包埋率随β-环糊精的增加而提高（最高可达76.97%），桑多酚提取液：β-环糊精≤1∶3时（T3~T6）表面多酚含量、总多酚含量和包埋率趋于稳定。壁材浓度的增加会减少单位质量中多酚的含量，因此随着β-环糊精的增加多酚含量相对降低。综合包埋率和总多酚含量的数据，T4组配比较优。
选取T4组桑多酚微囊进行显微结构观测，结果如图2所示。未微囊化的桑多酚黏连现象严重，微囊化后分散性提高，更加蓬松。
注：B.100 μm;C.300 μm;D.500 μm。
图2 未微囊化（A）和微囊化（B、C、D）桑多酚扫描电镜（SEM）显微图
◆桑多酚微囊在模拟胃、肠液中多酚释放
用β-环糊精将较小尺寸的桑多酚包裹起来，不仅可以增强其对不良环境的抵抗性，还能使微囊中的桑多酚在肠道适宜条件下快速释放出来，明显提高其在肠道中的有效吸收率。T4组桑多酚微囊在人工胃、肠液中的溶出情况如图3所示。在人工胃液中，120min左右多酚含量最大（0.45mg/mL），而在人工肠液中，桑多酚微囊能够迅速释放多酚，10min时多酚含量就迅速上升至1.18mg/mL，并在之后的2h内含量维持在1.0mg/mL左右（最大值为60min时1.19mg/mL）。桑多酚微囊经过人工胃液处理后，仍保持颗粒状态，液体清亮，而进入人工肠液后变得松散，并逐渐崩解，液体浑浊，说明所得的微囊产品具有较好的缓释效果。计算可知桑多酚微囊最大累积释放度达到88.37%。
图3 桑多酚微囊在模拟肠、胃液中多酚的稀释曲线
◆桑多酚微囊的稳定性检测
由图4可知，随着时间的延长，桑多酚微囊和桑多酚样品中多酚保留率整体呈明显的下降趋势，且桑多酚样品中的多酚含量下降趋势更为急剧。在放置20d时，桑多酚微囊所含多酚的保留率为86.22%，而桑多酚样品中的多酚保留率仅为42.43%，说明微囊化对内部芯材的保护效果比较理想，能够有效提升桑多酚在贮藏期间的稳定性。
图4 放置时间与多酚保留率的关系
◆桑多酚微囊的抗氧化活性检测
多酚类化合物普遍具有抗氧化活性，可有效清除体内有害的自由基，发挥抗氧化损伤作用。从图5可以看出，桑多酚微囊抗氧化活性与桑多酚相当，清除·OH和O-2·的能力呈现明显的剂量－效应关系，清除DPPH·的能力在低浓度（≤0.5mg/mL）时有明显上升趋势，超过0.5mg/mL清除率变化不大。随着样品浓度的增加，桑多酚微囊中多酚含量低于桑多酚样品中多酚含量，因此高浓度时桑多酚微囊清除自由基的能力略低于桑多酚。
图5 桑多酚微囊和桑多酚对·OH（a）、DPPH·（b）和O-2·（c）的清除能力
结论
桑多酚微囊包埋率随β-环糊精的增加而提高，二者比值≤1∶3时多酚含量和包埋率趋于稳定；扫描电镜观察，桑多酚微囊分散效果较好；微囊化可以显著改善桑多酚在贮藏期间的稳定性，减少多酚在胃液中的损耗，增加其在肠液中的释放量；桑多酚微囊对·OH、DPPH·和O-2·的清除率与桑多酚相当，说明微囊化未影响其抗氧化活性。
更多推荐论文
论文推荐｜广西主导农业经济产业发展变化分析与对策建议
论文推荐｜数字经济赋能吉林省农业生产性服务业高质量发展研究
论文推荐｜二倍体苍白茎藜组织培养研究
论文推荐｜基于全基因组重测序分析中国地方鸡的群体结构和保护优先权
论文推荐｜干旱胁迫对不同生长期不同玉米品种生长性状的影响
论文推荐｜氮密互作对弱筋小麦长麦8号产量和品质的影响
论文推荐｜牛蒡繁育系统与花部特征研究
论文推荐｜秸秆高附加值工业应用现状
论文推荐｜农机财政支出绩效分析——基于江苏省的实证
论文推荐｜临安青山湖绿道游客游憩行为研究
- 采编：小白
- 排版：小同