2024年1月，南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院湯曉智、高成成（通訊作者）在國(guó)際TOP期刊Food Hydrocolloids（Q1，IF: 10.7）發(fā)表題為“Structure and functionality of cinnamaldehyde/chitosan/gum Arabic based composite nanoparticles”的研究性論文。

殼聚糖具有低免疫原性、良好的生物相容性和可降解性、無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種很有前途的生物材料。殼聚糖基納米顆粒是一種重要的應(yīng)用形式，可作為藥物、基因或生物活性物質(zhì)的載體。為了改善或豐富殼聚糖基納米顆粒的功能，通常與其他組分結(jié)合使用。阿拉伯膠是一種廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)的兩親性陰離子多糖。阿拉伯膠被證實(shí)可以提高殼聚糖的界面活性。 肉桂精油是一種天然活性植物提取物，其主要化學(xué)成分是肉桂醛，與殼聚糖可以發(fā)生席夫堿反應(yīng)提高殼聚糖的界面活性、抗菌性和抗氧化性。本文研究了殼聚糖、阿拉伯膠和肉桂醛的混合順序以及肉桂醛的濃度對(duì)復(fù)合納米顆粒結(jié)構(gòu)和功能的影響，以期為殼聚糖基納米顆粒在食品和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

研究亮點(diǎn)

本文系統(tǒng)研究了殼聚糖、阿拉伯膠和肉桂醛的混合順序以及肉桂醛的濃度對(duì)復(fù)合納米顆粒結(jié)構(gòu)和功能的影響。提出了混合順序?qū)е陆Y(jié)構(gòu)差異的機(jī)理，并構(gòu)建了復(fù)合顆粒結(jié)構(gòu)與功能的構(gòu)效關(guān)系。

研究結(jié)論

研究表明肉桂醛、殼聚糖與阿拉伯膠之間發(fā)生了非共價(jià)反應(yīng)和席夫堿反應(yīng)。當(dāng)殼聚糖與阿拉伯膠(CS-GA-1:0.3)混合時(shí)，復(fù)合納米顆粒呈扁平球形，結(jié)構(gòu)緊湊，具有更高的粒徑、Zeta電位和潤(rùn)濕性，界面張力較低。當(dāng)肉桂醛先與殼聚糖或阿拉伯膠(GA-1:0.3和CS-1:0.3)混合，再加入高濃度的肉桂醛(CS-GA-1:0.6和CS-GA -1:0. 2)時(shí)，納米顆粒的結(jié)構(gòu)致密性和形態(tài)規(guī)合性被削弱，導(dǎo)致接觸角減小，界面張力增大。所有納米顆粒均可作為皮克林乳狀液穩(wěn)定劑。當(dāng)殼聚糖與肉桂醛的質(zhì)量比達(dá)到1:0.6及以下時(shí)，復(fù)合納米顆粒表現(xiàn)出明顯的抗菌性能。

圖文賞析

圖1 肉桂醛、殼聚糖、阿拉伯膠復(fù)合機(jī)理圖

圖2 納米顆粒分散液的 pH,濁度 (A) 和外觀(B) (B: 從左到右, CS-GA-1: 0, CS-GA-1: 0.3, CS-GA-1: 0.6, CS-GA-1: 0.9, CS-GA-1: 1.2, GA-1:0.3, CS-1:0.3)

圖3 復(fù)合納米顆粒的粒徑, PDI (A) 和Zeta 電位 (B)

圖4 復(fù)合納米顆粒的小角X射線散射強(qiáng)度曲線 (A)，Kratky plot (B) and PDDF (C)

圖5 復(fù)合納米顆粒穩(wěn)定的乳液的光學(xué)顯微圖 (A), 平均粒徑和Zeta電位 (B), 儲(chǔ)存3天后的外觀圖 (C) ,(C: 從左到右 CS-GA-1: 0, CS-GA-1: 0.3, CS-GA-1: 0.6, CS-GA-1: 0.9, CS-GA-1: 1.2, GA-1:0.3, CS-1:0.3)

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109220