1. 研究目的与意义
现代食品工业越来越注重食品对人类营养及健康改善的功能，大量生物活性成分被广泛应用于各类食品体系。但这类物质中的大多数的生物可及性及生物可利用度均较低。姜黄素就是其一。
姜黄素（C21H20O6）是一种天然的多酚类化合物，主要来源于姜科，天南星科中的一些植物根茎的提取物。研究表明，姜黄素具有较强的抗氧化活性，能够有效降低心血管疾病和癌症发病率[1]，改善脑神经细胞功能，预防老年痴呆[2]，以及保护肝脏等多重功效[3]。然而姜黄素的水溶性很差，约11ng/ml[4],很难将其应用于食品体系，而且姜黄素对光，热，氧敏感，容易发生降解，口服摄入的姜黄素只有很少量被小肠吸收，会在肠细胞和肝细胞内于葡萄糖苷酸和硫化物结合，很快排出体外，难以发挥其生理活性[1]，姜黄素的生物利用率很低，限制了它在食品领域的发展。针对姜黄素难以利用的问题，很多新方法和新技术被用于增加姜黄素的水溶性及提高生物利用率，包括纳米技术[5]，化学改性技术等，在这其中，与其他技术相比，纳米技术制备的传递载体能携带姜黄素在细胞内释放，实现靶向和缓释双重效果，具有更高的包埋率和负载率[6]。
纳米技术中，使用天然植物蛋白制备纳米颗粒的优点更多，除了其自身安全、无毒、可消化降解外，蛋白质分子较大，分子内部可以包埋姜黄素，分子表面可以吸附姜黄素[7]。玉米醇溶蛋白（zein）具有两亲性的分子结构中，含有超过50%的疏水集团，不溶于水，易溶于60%-90%的乙醇水溶液，zein很容易通过反溶剂沉淀法制备纳米颗粒，因而是姜黄素纳米载体的理想材料[2]。此外，更有研究表明为了提高zein纳米颗粒的稳定性，许多学者尝试使用多糖等生物分子与zein复合以修饰其表面性质及颗粒结构，基于相关研究对比更显示整体而言，zein-多糖复合后形成的纳米颗粒粒径小，改善其在极值环境中的适应能力[8]。
2. 研究内容和预期目标
研究及写作大致顺序共分为两部分：
第一部分：利用三种多糖，分别为甜菜果胶，大豆多糖和卡拉胶，将其作为稳定剂，修饰zein，观察它们对于zein的形貌尺寸结构稳定性等影响。即采用反溶剂技术构建zein-多糖复合颗粒。具体掌握反溶剂共沉淀法制备粒子，需探究胶体粒子表征特性，玉米醇溶蛋白-多糖纳米复合物颗粒特性主要包括粒径、多分散指数（Polydispersityindex ,PDI）、浊度、Zeta-电位、微观形貌等。这些理化特性可通过光谱技术、光散射技术、显微技术等进行单一表征或组合表征[8,9]
3. 国内外研究现状
玉米醇溶蛋白不溶于水，但是可被溶于醇、二醇和丙酮与水的二元溶液中。通过制造不同的溶剂条件可以导致不同的结构及应用。第一次用此方法制备玉米醇溶蛋白颗粒的文献要追溯到1991年的美国专利,[10,11] 1994 年相同作者又报道了两篇类似的专利，将这种微球颗粒用于药物工业中。[12]
反溶剂技术荷载和包封营养物质纳米颗粒适合大规模生产，灵活。能保护营养物质（包封率高）产品稳定性好，细胞粘附性，延长消化道停留时间，组织透过性，提高生物利用率纳米颗粒比微胶囊有明显的优势。水相反溶剂，超临界反溶剂技术的应用研究受到了国内外的高度关注，取得了大量的研究成果。可包封活性脂质，药物，维生素，矿物质，抗氧化剂，抗菌剂，酶，肽，蛋白质以及包埋影响食品的风味或者口感的食品原料，比如鱼油等[13]。有文献关注于利用这种微球颗粒来包裹药物 ,虽然在上世纪 90 年代有许多的关于这方面研究的专利出现，但系统并深入的研究玉米醇溶蛋白的纳米和微米颗粒的形成与机理的文献在近几年才有报道[14]。
而近年来，有大量的文献报道了利用Zein颗粒包裹疏水性物质并用于输送[15]，Zein 颗粒可以用于食品和营养物质的输送，从而增强食品的生物利用率，保证食品的稳定性，增加体系的抗菌性等。最早的研究是从输送香精油开始的[16]，通过Zein纳米颗粒的方式可以制备得到一种高包裹率的鱼油微胶囊。这种微胶囊在室温下储藏4周后表现出较好的油脂抗氧化性。但是，增加鱼油的含量会使包裹效果下降，不能起到防止鱼油氧化的作用。这种纳米颗粒中也包裹了麝香草酚和香芹酚这两种香精油，在不影响抗氧化性和抗菌性的同时，增加这两种物质的溶解性[7]。关于Zein 纳米颗粒的细胞毒性实验是输送效率的研究已经越来越多，这会为它的使用提供更多的理论基础。
4. 计划与进度安排
计划概要：熟悉实验目的及原理，掌握相关实验仪器的使用方法。观察zein的特性。准备相关原料包括姜黄素，多糖，zein，乙醇，准备相关仪器包括分析天平，离心机，PH计，zeta电位及纳米粒度仪等，采用反溶剂共沉淀法，制备出zein-多糖复合胶体颗粒，通过仪器分析复合颗粒的表征。
研究计划安排：2022年11月初---2022年5月
（一）十一月初至十二月中旬 ：确定论文选题，阅读课题相关文献，初步了解实验的背景意义，实验过程等，并撰写开题报告
5. 参考文献
[1] Pulido-Moran M,Moreno-Fernandez J, Ramirez-Tortosa C, et al. Curcumin and health[J].Molecules, 2016, 21(3): 264.
[2] 陈帅, 孙翠霞, 代蕾, 等. 基于生物来源和纳米技术的姜黄素传递载体的研究进展[J]. 中国食品学报, 2019(8): 35.
[3] Nabavi S F, Daglia M, Moghaddam AH, et al. Curcumin and liver disease: from chemistry to medicine[J].Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2014, 13(1): 62-77.
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