本发明专利技术公开了一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法及用途，采用经多重物理诱导改性的食品蛋白为载体在特定条件下封装载运茶叶多酚，并结合壳聚糖构建三元复合稳态体系，进一步提高茶叶多酚的应用稳定性及抗氧化、抑菌等活性功效，与现有相关技术相比，多酚负载量及抑菌活性大幅提高。本发明专利技术能够作为多酚类成分包封、保护和递送系统实现茶叶酚类乃至植物多酚成分功效的高效发挥和稳态化应用，跨界应用于食品工业、日化产品、医药保健、防腐保鲜等多个领域。
Preparation and application of tea polyphenol micro nano composite based on protein carrier
【技术实现步骤摘要】
一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法及用途
本专利技术属于微纳米载体技术控缓释应用于多酚类成分及其衍生物
，具体涉及一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法及用途。
技术介绍
茶叶酚类（Teapolyphenol，TP）是一类含有多个酚羟基并具有多种生物学活性的植物次生代谢产物，因其突出的抗氧化、抗肿瘤、抗炎抑菌、降血糖等诸多活性功效而受到广泛研究和关注。近年来，随着化学添加剂健康安全风险及残留隐患逐步显现，为满足人们对高品质产品及美好生活的需求，越来越多的研究者将目光转向了来源天然、绿色安全的植物源添加剂。茶多酚作为植物源天然食品添加剂，以其优异的抗氧化能力、广谱杀菌性能和其高度安全性，并兼具一定营养价值和保健功效等特点，且来源充足，含量丰富，应用潜力巨大。然而，TP稳定性差，体系相容性不佳、脂溶性差等问题严重制约了茶叶多酚的广泛应用。首先，在光照、温度、pH、金属离子等因素影响下TP易被氧化成邻醌类及联苯酚醌物质，使其在贮存、加工过程中极易发生降解。其次，茶叶多酚与产品基质的相容性不佳，通常难以将茶多酚直接应用于产品体系中。例如，TP可以非特异性地与产品基质中的脂质结合导致有效性和生物利用度的降低。基于此，有必要寻求这一问题的解决方案，以促进茶叶多酚的利用和产品价值的更好发挥。微纳米载体技术（Micro-NanoCarrierTechnology）被认为是提高活性成分应用稳定性的有效途径，能够克服传统改性产品特征无法精准控制，靶向性不足等问题，且避免了化学改性存在的安全风险及溶剂残留等弊端，具有绿色天然、安全性高、应用范围广等特点。然而，传统基于微纳米载体封装多酚的技术存在有效成分负载率低的缺陷，导致其难以产业化应用。酪蛋白被认为是绿色安全的食品添加剂。本专利技术通过对富脯氨酸蛋白如酪蛋白等进行多重物理诱导改性，提高其包封载运活性成分的能力。通过涡旋孵育建立自组装模型，结合大分子拥挤环境下的两步自组装法，在疏水聚集及静电引力驱动下诱导改性酪蛋白结构开合以荷载TP，构建CS-TP-CTS微纳米运载体系，获得了高荷载TP的纳米粒子，克服产品易氧化劣变缺陷，丰富和扩大茶资源活性成分产品形式和应用领域，并具有原料绿色天然、技术简便、健康安全、成本可控的特点。与常规微纳米载体技术相比，多酚负载量进一步提高，能够作为多酚成分及其衍生物包封、保护和递送系统更好发挥作用，进一步广泛应用于食品加工、医药保健、日用化工等领域。
技术实现思路
针对现有研究中存在的问题，本专利技术设计的目的在于提供一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体制备方法及用途。本专利技术通过以下技术方案加以实现：所述的一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）茶叶酚类（TP）溶液体系制备：将茶叶多酚溶于超纯水或磷酸盐缓冲液（phosphatebuffersaline，PBS）中超声处理至澄清透明，搅拌，制得浓度为2-10mg/mL的茶叶酚类溶液，4℃储存待用；2）蛋白溶液体系制备：以蛋白为基本运载模型，通过超声空化同步热诱导，pH多极性震荡变换处理对蛋白进行改性和结构重组，制得改性后蛋白，将改性后蛋白溶于PBS缓冲液中，于超声条件下进行分散处理制得浓度为2～20mg/mL的蛋白溶液体系，调节pH至8.0，储存待用；3）壳聚糖（CTS）溶液体系制备：按料液比0.01～1.5g/50～100mL的比例，取壳聚糖溶于1%（v/v）乙酸水溶液，超声空化处理20min至澄清透明，搅拌，使其充分溶解至溶液透明，制得浓度1～30mg/mL壳聚糖溶液，调节pH至6.0，储存待用；4）CS-TP-CTS微纳米聚集体制备：将步骤1）、步骤2）、步骤3）所得储备液在RCF4000×g下离心10～20min，以进一步除去杂质和不溶物；将步骤1）制得的浓度为2～10mg/mL的茶叶多酚储备溶液使用注射器按1滴/秒的速度逐滴加入或使用微量恒流泵以10ml/min的速度滴加于150～800r/min搅拌状态下的蛋白储备溶液中，并于1h内滴加完毕，滴加完毕后的混合溶液在30℃，600r/min密封条件下涡旋孵育10h，以形成CS-TP溶液体系。涡旋过程中保证茶叶多酚储备液与CS蛋白储备液体积比为1:0.5～1:10之间，对应的TP与蛋白的质量比为1:100～10:1g/g；涡旋完毕后，将步骤3）制得的壳聚糖储备溶液使用微量恒流泵滴加处于150～1000r/min搅拌状态下的CS-TP溶液体系，以120～1200rpm连续搅拌2～24h，以确保形成微纳米复合物，其中，壳聚糖储备液与CS-TP溶液体系的体积比为1:1，制得CS-TP-CTS微纳米体系；或者将步骤2）制得的浓度为2～10mg/mL的蛋白储备溶液使用微量恒流泵以3滴每秒的速度滴加处于150～1000rpm搅拌状态下的CTS-TP涡旋体系，在30℃下以120～1200r/min连续搅拌4～24h，以形成CS-TP-CTS微纳米聚集体；保证蛋白储备液与CS-TP溶液体系的体积比为1:2；其中，CTS-TP体系制备方法如下，取0.01～1.5g壳聚糖（CTS）溶于50～100ml1%（v/v）乙酸水溶液中，800r/min搅拌1h使其充分溶解至溶液透明，超声空化处理(450W,10min)使溶液充分溶解，制得浓度1～30mg/mlCTS溶液，再加入2～10mg/mlEGCG，800r/min搅拌1h使其充分溶解至溶液透明，超声空化处理即得；5）反应底物及非目标物的脱除：采用透析法、离心法、膜过滤法中的一种或一种以上对反应底物及非目标物进行脱除，得混合反应体系；6）溶剂的脱除：将混合反应体系过膜通过0.22μm滤膜，以除去杂质和大分子非目标产物，所得溶液于25℃的条件下通过减压旋转蒸发脱除体系中相应溶剂，得到不透明单相溶液，通过离心分离出CS-TP-CTS微纳米体；7）干燥及贮存：在步骤6）制得的CS-TP-CTS中添加冷冻干燥保护剂吐温80后，于0.01Mpa，-50℃的条件下冷冻干燥48h至水分含量低于7%，得固态茶多酚微纳米复合体。上述体系的制备过程，也可以添加在涡旋孵育过程中，适当添加乳化剂以改善产品份分散特征的理化性能；所述的一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法，其特征在于步骤1）中茶多酚与超纯水或磷酸盐缓冲液的料液比为0.2g/20～100ml，所述磷酸盐溶液的pH=7.4，浓度为0.2M，超声功率200w，超声时间15min。所述的一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法，其特征在于步骤2）中超声空化同步热诱导的条件为：将超声波探头置于70mL蛋白悬浮液液面下方3cm处，超声过程中恒温水浴控制温度，超声占空比50%，超声频率30Hz，工作7s，间歇3s，超声功率600w，总时间40min，温度35℃，不同组合处理CS体系，得到超声处理后的系列样品。所述的一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法，其特征在于步骤2）中pH多极性震荡变换处理为：将物理诱导处理后的蛋白分散体系于去离子水中搅拌1h，得浓度为20mg/mL的溶液，用0.1MNaOH将溶液pH调至12，并持续600r/min涡旋1h以使折叠蛋白质分子充分展开，然后用0.1MHCl中和溶液至本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）茶叶酚类溶液体系制备：将茶叶多酚溶于超纯水或磷酸盐缓冲液中超声处理至澄清透明，搅拌，制得浓度为2～10mg/mL的茶叶酚类溶液，4℃储存待用；2）蛋白溶液体系制备：以蛋白为基本运载模型，通过超声空化同步热诱导，pH多极性震荡变换处理对蛋白进行改性和结构重组，制得改性后蛋白，将改性后蛋白溶于PBS缓冲液中，于超声条件下进行分散处理制得浓度为2～20mg/mL的蛋白溶液体系，调节pH至8.0，储存待用；3）壳聚糖溶液体系制备：按料液比0.01～1.5g/50～100mL的比例，取壳聚糖溶于1%（v/v）乙酸水溶液，超声空化处理20min至澄清透明，搅拌，使其充分溶解至溶液透明，制得浓度1～30mg/mL壳聚糖溶液，调节pH至6.0，储存待用；4）CS‑TP‑CTS微纳米复合体制备：将步骤1）、步骤2）、步骤3）所得储备液在RCF 4000×g下离心10～20min，以进一步除去杂质和不溶物；将步骤1）制得的浓度为2～10mg/mL的茶叶多酚储备溶液使用注射器按1滴/秒的速度逐滴加入或使用微量恒流泵以10ml/min的速度滴加于150～800r/min搅拌状态下的蛋白储备溶液中，并于1h内滴加完毕，滴加完毕后的混合溶液在30℃，600 r/min密封条件下涡旋孵育10h，以形成CS‑TP溶液体系；涡旋过程中保证茶叶多酚储备液与CS蛋白储备液体积比为1:0.5～1:10之间，对应的TP与蛋白的质量比为1:0.1～1:10；涡旋完毕后，将步骤3）制得的壳聚糖储备溶液使用微量恒流泵滴加处于150～1000r/min搅拌状态下的CS‑TP溶液体系，以120～1200rpm 连续搅拌2～24h，以确保形成微纳米复合物，其中，壳聚糖储备液与CS‑TP溶液体系的体积比为1:1，制得CS‑TP‑CTS微纳米体系；或者将步骤2）制得的浓度为2～10mg/mL的蛋白储备溶液使用微量恒流泵以3滴每秒的速度滴加处于150～1000rpm搅拌状态下的CTS‑TP涡旋体系，在30℃下以120～1200r/min连续搅拌4～24 h，以形成CS‑TP‑CTS微纳米聚集体；保证蛋白储备液与CTS‑TP溶液体系的体积比为1:2；其中，CTS‑TP体系制备方法如下，取0.01～1.5g壳聚糖溶于50～100ml1%（v/v）乙酸水溶液中，800r/min搅拌1h使其充分溶解至溶液透明，于450W超声空化条件下处理10min，使溶液充分溶解，制得浓度1～30 mg/ml CTS溶液，再加入2～10mg/ml EGCG，800r/min搅拌1h使其充分溶解至溶液透明，450W超声空化条件下处理10min即得，也可达同样之效果；或者将步骤3）制得CTS溶液与步骤2）制得CS溶液等体积混合，持续搅拌1h，80℃水浴下800r/min搅拌1h；待溶液温度降低至室温后，将步骤1）制备得8mg/mlEGCG溶液按照体积比2:1（v/v）以每秒2滴速度滴加于混合反应液中，并于30min内滴加完毕；滴加过程中保持混合体系800r/min涡旋状态；避光条件下200 r/min搅拌2h，在50℃下热反应0.5h，然后以功率600w超声10min后即得，也可达同样之效果；5）反应底物及非目标物的脱除：采用透析法、离心法、膜过滤法中的一种或一种以上对反应底物及非目标物进行脱除，得混合反应体系；6）溶剂的脱除：将混合反应体系过膜通过0.22μm滤膜，以除去杂质和大分子非目标产物，所得溶液于25℃的条件下通过减压旋转蒸发脱除体系中相应溶剂，得到不透明单相溶液，通过离心分离出CS‑TP‑CTS微纳米体；7）干燥及贮存：在步骤6）制得的CS‑TP‑CTS中添加冷冻干燥保护剂吐温80后，于0.01Mpa，‑50℃的条件下冷冻干燥48 h至水分含量低于7%，得固态茶多酚微纳米复合体。...
【技术特征摘要】
1.一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）茶叶酚类溶液体系制备：将茶叶多酚溶于超纯水或磷酸盐缓冲液中超声处理至澄清透明，搅拌，制得浓度为2～10mg/mL的茶叶酚类溶液，4℃储存待用；2）蛋白溶液体系制备：以蛋白为基本运载模型，通过超声空化同步热诱导，pH多极性震荡变换处理对蛋白进行改性和结构重组，制得改性后蛋白，将改性后蛋白溶于PBS缓冲液中，于超声条件下进行分散处理制得浓度为2～20mg/mL的蛋白溶液体系，调节pH至8.0，储存待用；3）壳聚糖溶液体系制备：按料液比0.01～1.5g/50～100mL的比例，取壳聚糖溶于1%（v/v）乙酸水溶液，超声空化处理20min至澄清透明，搅拌，使其充分溶解至溶液透明，制得浓度1～30mg/mL壳聚糖溶液，调节pH至6.0，储存待用；4）CS-TP-CTS微纳米复合体制备：将步骤1）、步骤2）、步骤3）所得储备液在RCF4000×g下离心10～20min，以进一步除去杂质和不溶物；将步骤1）制得的浓度为2～10mg/mL的茶叶多酚储备溶液使用注射器按1滴/秒的速度逐滴加入或使用微量恒流泵以10ml/min的速度滴加于150～800r/min搅拌状态下的蛋白储备溶液中，并于1h内滴加完毕，滴加完毕后的混合溶液在30℃，600r/min密封条件下涡旋孵育10h，以形成CS-TP溶液体系；涡旋过程中保证茶叶多酚储备液与CS蛋白储备液体积比为1:0.5～1:10之间，对应的TP与蛋白的质量比为1:0.1～1:10；涡旋完毕后，将步骤3）制得的壳聚糖储备溶液使用微量恒流泵滴加处于150～1000r/min搅拌状态下的CS-TP溶液体系，以120～1200rpm连续搅拌2～24h，以确保形成微纳米复合物，其中，壳聚糖储备液与CS-TP溶液体系的体积比为1:1，制得CS-TP-CTS微纳米体系；或者将步骤2）制得的浓度为2～10mg/mL的蛋白储备溶液使用微量恒流泵以3滴每秒的速度滴加处于150～1000rpm搅拌状态下的CTS-TP涡旋体系，在30℃下以120～1200r/min连续搅拌4～24h，以形成CS-TP-CTS微纳米聚集体；保证蛋白储备液与CTS-TP溶液体系的体积比为1:2；其中，CTS-TP体系制备方法如下，取0.01～1.5g壳聚糖溶于50～100ml1%（v/v）乙酸水溶液中，800r/min搅拌1h使其充分溶解至溶液透明，于450W超声空化条件下处理10min，使溶液充分溶解，制得浓度1～30mg/mlCTS溶液，再加入2～10mg/mlEGCG，800r/min搅拌1h使其充分溶解至溶液透明，450W超声空化条件下处理10min即得，也可达同样之效果；或者将步骤3）制得CTS溶液与步骤2）制得CS溶液等体积混合，持续搅拌1h，80℃水浴下800r/min搅拌1h；待溶液温度降低至室温后，将步骤1）制备得8mg/mlEGCG溶液按照体积比2:1（v/v）以每秒2滴速度滴加于混合反应液中，并于30min内滴加完毕；滴加过程中保持混合体系800r/min涡旋状态；避光条件下200r/...
【专利技术属性】
技术研发人员：左小博，杨秀芳，孔俊豪，苏小琴，谭蓉，刁春华，
申请(专利权)人：中华全国供销合作总社杭州茶叶研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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