基于糖基化反應(yīng)及自組裝法制備大豆分離蛋白?可溶性大豆多糖核殼結(jié)構(gòu)納米凝膠

馮紀(jì)璐，齊軍茹，劉倩茹

（華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，淀粉與植物蛋白深加工教育部工程研究中心，廣州510640）

基于糖基化反應(yīng)及自組裝法制備大豆分離蛋白?可溶性大豆多糖核殼結(jié)構(gòu)納米凝膠

馮紀(jì)璐，齊軍茹，劉倩茹

（華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，淀粉與植物蛋白深加工教育部工程研究中心，廣州510640）

結(jié)合大分子擁擠環(huán)境下的糖基化反應(yīng)與自組裝兩步法，制備了安全而新型的具有核殼結(jié)構(gòu)的納米凝膠.首先，通過(guò)水相體系中的Maillard反應(yīng)使親水性大豆多糖（SSPS）共價(jià)連接到大豆分離蛋白（SPI）上形成兩親性嵌段共聚物；然后，在疏水聚集及靜電吸引作用力的驅(qū)動(dòng)下誘導(dǎo)接枝共聚物自組裝形成SPI?SSPS納米凝膠.原子力顯微鏡與透射電子顯微鏡分析表明，SPI?SSPS納米凝膠為分布均勻、具有核殼結(jié)構(gòu)的球形粒子，以親水性的SPI為殼，以交聯(lián)的SSPS為核；利用圓二色光譜法與熒光光譜法表征了SPI?SSPS納米凝膠的結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，SPI?SSPS納米凝膠中蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，疏水基團(tuán)暴露于蛋白表面使納米凝膠內(nèi)部形成疏水微區(qū)，有利于荷載疏水性藥物；穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備的SPI?SSPS納米凝膠具有環(huán)境穩(wěn)定性，在一定的pH值與生理離子強(qiáng)度范圍內(nèi)粒子基本不變，于4℃能穩(wěn)定儲(chǔ)藏120 d以上.因此，SPI?SSPS納米凝膠在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景.

納米凝膠；Maillard反應(yīng)；自組裝；疏水聚集；靜電作用；大豆分離蛋白；可溶性大豆多糖

納米凝膠具有優(yōu)異的尺寸效應(yīng)、較高的負(fù)載能力及穩(wěn)定性，從而可實(shí)現(xiàn)藥物的靶向輸送［1］.目前，制備納米凝膠的材料主要為聚異丙基丙烯酰胺和聚丙烯酸等合成的高分子，但由于聚異丙基丙烯酰胺和聚丙烯酸具有一定的毒性與生物不相容性，限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用［2］.蛋白質(zhì)與多糖是兩大類來(lái)源廣泛的天然大分子，具有較好的生物相容性與降解性，有利于制備環(huán)境友好的納米凝膠［3］. Yu等［4］利用蛋白與多糖在水溶液中的靜電相互作用制備了殼聚糖?白蛋白納米凝膠，此類納米凝膠由于缺少表面修飾而具有pH敏感性，其二次聚集現(xiàn)象不利于納米凝膠的負(fù)載與輸送.研究發(fā)現(xiàn)，兩親性的嵌段共聚物能在水相中自組裝形成核殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定納米粒子［5～7］，因此利用共價(jià)鍵結(jié)合的蛋白多糖復(fù)合物自組裝構(gòu)建納米粒子具有良好的前景.

基于Maillard反應(yīng)（糖基化反應(yīng)或羰氨反應(yīng)）的蛋白質(zhì)改性方法是一種安全有效的方法.通過(guò)自發(fā)的羰氨反應(yīng)可使還原性多糖的羰基末端共價(jià)連接到蛋白的ε?或α?氨基上，從而形成兩親性接枝共聚物［8］.Maillard反應(yīng)通常分為干熱法與濕熱法.干熱法形成的接枝共聚物具有接枝度高及功能特性優(yōu)越等特點(diǎn)［9］.

目前已有利用Maillard干熱反應(yīng)制備穩(wěn)定納米粒子的報(bào)道［10～13］.Wu等［10］利用糖基化產(chǎn)物及其水解物通過(guò)反溶劑法制備大豆7S球蛋白?葡聚糖納米粒子，但交聯(lián)劑戊二醛?乙醇溶液具有一定的毒性. Yi等［11］通過(guò)均質(zhì)?溶劑揮發(fā)法制備包埋有β?胡蘿卜素的β?乳球蛋白?葡聚糖納米粒子，此法不僅操作繁瑣，而且容易殘留有機(jī)溶劑（乙酸乙酯）.Feng等［12］利用Maillard干熱產(chǎn)物通過(guò)自組裝法制備了具有高度穩(wěn)定性的納米凝膠，但由于干熱法存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)及反應(yīng)程度不可控等缺點(diǎn)，不利于工業(yè)化生產(chǎn)［14］.為了解決這一問(wèn)題，濕熱法被用于糖基化產(chǎn)物的制備，研究發(fā)現(xiàn)，Maillard濕熱反應(yīng)能明顯縮短

反應(yīng)時(shí)間，從而將反應(yīng)限制在初級(jí)階段［15］.但在傳統(tǒng)的水相體系中，蛋白質(zhì)在高溫條件下發(fā)生變性和聚集，導(dǎo)致產(chǎn)物的接枝度較低，使Maillard反應(yīng)始終不能有效地在水相中進(jìn)行.為了突破瓶頸，“大分子擁擠環(huán)境”的概念被引入了濕熱反應(yīng)［14，16］，利用大分子在高濃度環(huán)境下的反應(yīng)遵循分子排斥容積理論及蛋白在擁擠體系中構(gòu)型趨于穩(wěn)定的理論指導(dǎo)［17，18］，制備出變性及聚集程度較低而接枝程度較高的接枝共聚物.目前，基于大分子擁擠環(huán)境下Maillard反應(yīng)制備納米凝膠的研究尚未見(jiàn)報(bào)道.

本文利用Maillard濕熱反應(yīng)及自組裝兩步法構(gòu)建納米凝膠體系，即通過(guò)Maillard反應(yīng)使可溶性大豆多糖（SSPS）共價(jià)接枝到大豆分離蛋白（SPI）上，形成兩親性共價(jià)接枝聚合物大豆分離蛋白?可溶性大豆多糖接枝聚合物（SSC），在疏水作用力及靜電吸引力的驅(qū)動(dòng)下誘導(dǎo)其自組裝形成SPI?SSPS納米凝膠.利用透射電子顯微鏡（TEM）及圓二色光譜（CD）法表征了SPI?SSPS納米凝膠的形貌及結(jié)構(gòu).并對(duì)其環(huán)境穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)定，以期在食品醫(yī)藥領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中起到指導(dǎo)作用.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

低溫脫脂豆粕，山東省高唐藍(lán)山集團(tuán)總公司；可溶性大豆多糖［SSPS，含粗蛋白6.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），粗脂肪0.7%，灰分7.4%及水分5.6%］，福建味博食品有限公司；8?苯胺基?1?萘磺酸（ANS），美國(guó)Sigma?Aldrich公司；其它生化試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純.

Nano?ZS型激光動(dòng)態(tài)粒度掃描（DLS）儀，英國(guó)Malvern公司；H?7650型透射電子顯微鏡（TEM），日本Hitachi公司；Multimode 8型掃描探針顯微鏡（SPM），美國(guó)Bruker公司；Himac CR 22G型高速冷凍離心機(jī)，日本Hitachi公司；Alpha?4型冷凍干燥機(jī)，德國(guó)Christ公司；F?7000型熒光分光光度計(jì)，日本Hitachi公司.

1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.2.1 SPI的制備 采用堿溶酸沉法［19］從低溫脫脂豆粕中提取SPI.根據(jù)杜馬斯燃燒法（N＝5.71）測(cè)得SPI的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（85.40±0.32）%.

1.2.2 共價(jià)接枝聚合物SSC的制備 將質(zhì)量比為1∶1的SPI與SSPS溶解于去離子水中，使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，室溫下攪拌4 h使其完全溶解并調(diào)節(jié)溶液pH至7.0，于4℃靜置12 h使其充分水解；將溶液于60℃反應(yīng)24 h，然后于4℃透析24 h，每隔4 h更換去離子水；透析后溶液于20℃離心（10000g，30 min），取上清液冷凍干燥，所得粉末即為SSC.

1.2.3 SPI?SSPS納米凝膠的制備 將0.1 g SSC粉末溶于200 mL去離子水中，室溫下磁力攪拌30 min，用0.1 mol／L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值至3.8～5.8并平衡5 min，于90℃的水浴中孵育60 min，得到SPI?SSPS納米凝膠.

2 結(jié)果與討論

2.1 SSC的形成與表征

高分子量的SSPS不僅作為反應(yīng)試劑在水相體系中與SPI發(fā)生共價(jià)接枝反應(yīng)，而且作為擁擠試劑為糖基化反應(yīng)提供一個(gè)擁擠的環(huán)境.

電泳圖譜是鑒定Maillard型接枝共聚物形成的重要手段，分離膠頂部或濃縮膠界面多分散性條帶的出現(xiàn)說(shuō)明形成高分子量物質(zhì)［20］.圖1（A）為蛋白染色圖譜.條帶1清晰地顯現(xiàn)了SPI的5個(gè)特征譜帶：大豆7S球蛋白的α′，α和β亞基譜帶與大豆11S球蛋白的酸性（a）及堿性（b）亞基譜帶.蛋白與多糖的混合物條帶（條帶2）與SPI條帶無(wú)明顯差異，說(shuō)明單純加入SSPS對(duì)電泳圖譜沒(méi)有影響.但接枝共聚物條帶（條帶3）中譜帶顯色明顯變淺，表明SPI中所有的α′，α亞基與大部分的β，a和b亞基參與了糖基化反應(yīng).糖染色圖譜用于表征糖基化產(chǎn)物的形成［21］，如圖1（B）所示，SPI與混合物條帶均為空白條帶，而條帶3中高分子量區(qū)出現(xiàn)了明顯的譜帶，表明SPI與SSPS以共價(jià)鍵的形式結(jié)合，形成了高分子量的接枝共聚物.此外，在蛋白染色及糖染色圖譜各條帶樣品蛋白含量相同的條件下，條帶3在糖染色圖譜的高分子量區(qū)顯色較深，而在蛋白染色圖譜中顯色較淺，說(shuō)明共價(jià)接枝于SPI上的SSPS比

例較高［22］，即產(chǎn)物的接枝程度較高.

Fig.1 Electrophoresis profiles with protein staining （A）and carbohydrate staining（B）

Fig.2 Intrinsic fluorescence spectra of SPI（a），SPI／SSPSm ixture（b）and SSC（c）

褐變是Maillard反應(yīng)的重要特征，褐變的發(fā)生伴隨著有色物質(zhì)的形成，而熒光物質(zhì)被認(rèn)為是有色物質(zhì)的前體物［21］，因此通過(guò)對(duì)比反應(yīng)前后物質(zhì)的熒光強(qiáng)度可進(jìn)一步分析糖基化程度.內(nèi)源熒光光譜如圖2所示.與SPI和混合物相比，糖基化產(chǎn)物的最大發(fā)射波長(zhǎng)（λmax）發(fā)生藍(lán)移且熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，與文獻(xiàn)［16］報(bào)道結(jié)果一致，表明在大分子擁擠體系中SPI的糖基化程度較高，即糖基化反應(yīng)產(chǎn)物的接枝度較高.

2.2 SPI?SSPS納米凝膠的構(gòu)建及表征

自組裝法是構(gòu)建單分散性納米粒子綠色而有效的方法，在次級(jí)鍵作用力的驅(qū)動(dòng)下，兩親性的嵌段共聚物在水溶液中通過(guò)自組裝形成具有核殼結(jié)構(gòu)的納米粒子，疏水性嵌段自發(fā)形成內(nèi)核，親水性嵌段自發(fā)形成外殼［23］.

研究發(fā)現(xiàn)，納米粒子在等電點(diǎn)附近具有較高的荷載效率［24］，因此探討在SPI等電點(diǎn)（pH＝4.5）附近不同pH值對(duì)SPI?SSPS納米凝膠制備的影響，結(jié)果示于圖3.可以看出，在pH值為3.8～5.8范圍內(nèi)均可制備出粒徑分布較窄的平均表觀流體力學(xué)直徑（Dh）為125.5～150.6 nm的SPI?SSPS納米凝膠，其中在pH＝3.8時(shí)所制備的納米凝膠多分散性指數(shù)（PDI）最小，即納米粒子尺寸最為均一.蛋白質(zhì)主要依靠排斥作用（主要為靜電排斥）與吸引作用（主要為疏水聚集）兩種非共價(jià)鍵作用力維持構(gòu)象的穩(wěn)定.當(dāng)?shù)鞍自诘入婞c(diǎn)附近受熱時(shí)所帶電荷較少而使蛋白間靜電排斥作用較小，在疏水作用的驅(qū)使下蛋白趨于聚集、交聯(lián)并發(fā)生凝膠化，但共價(jià)接枝的SSPS發(fā)揮其空間位阻效應(yīng)，阻止SPI的宏觀聚集并形成粒徑均一的納米凝膠.此外，在pH＝3.8時(shí)SPI帶正電荷而SSPS帶負(fù)電荷，兩者間靜電吸引作用促進(jìn)了蛋白與多糖之間的自組裝.

Fig.3 Effect of pH on size（a）and PDI values（b） of the fabrication of SPI?SSPS nanogels

利用DLS與AFM探討納米凝膠的形成過(guò)程（圖4和圖5）.SPI呈球形狀態(tài)，部分蛋白由于自身聚集而形成大的顆粒，其Dh為（95.57±0.68）nm.SSPS由于缺少表面活性劑對(duì)糖鏈的展開而大致呈橢圓形，其Dh為（197.4±2.4）nm，粒徑分布不均勻（PDI＝0.430）.大分子擁擠環(huán)境下的糖基化反應(yīng)使SSPS接枝到SPI上從而形成密集的聚集體，顆粒形狀不規(guī)則，樣品分布不均勻.而聚集體進(jìn)一步在水相體系中自組裝形成了分散性好、粒徑均勻、球形完整的納米粒子，其Dh為（143.1±1.4）nm，PDI為0.186，表明形成單分散性的SPI?SSPS納米凝膠.經(jīng)過(guò)SSPS改性的納米凝膠的親水性得到明顯改善.同時(shí)高分子量多糖的立體位阻效應(yīng)與粒子間多糖的靜電排斥作用可有效地保持SPI?SSPS納米凝膠的分散穩(wěn)定性，即SSPS在SPI?SSPS納米凝膠體系中起界面穩(wěn)定劑的作用.

Fig.4 DLS resu lts of SPI（A），SSPS（B），SSC（C）and SPI?SSPS nanogels（D）

Fig.5 AFM images of SPI（A），SSPS（B），SSC（C）and SPI?SSPS nanogels（D）

2.3 納米凝膠的結(jié)構(gòu)

圖6給出納米凝膠的TEM照片.由圖6可見(jiàn)，納米凝膠具有核殼結(jié)構(gòu)，顯色較深的為親水性的SSPS外殼，而顯色較淺的是疏水性SPI內(nèi)核.推測(cè)由于外殼多糖的結(jié)構(gòu)較為疏松而內(nèi)核蛋白的結(jié)構(gòu)較為緊密，采用磷鎢酸染色時(shí)難以進(jìn)入內(nèi)核復(fù)染，因此TEM照片中納米凝膠外殼呈現(xiàn)黑色而內(nèi)核呈現(xiàn)灰白色.此外，從圖6中觀察到納米凝膠的粒徑約為45 nm，而DLS測(cè)得該納米凝膠的Dh為（143.6± 0.7）nm，這是由于TEM制樣過(guò)程中樣品干燥而使

粒子內(nèi)部水分揮發(fā)從而導(dǎo)致粒子體積收縮，即所制備的納米凝膠具有較高的溶脹比.

Fig.6 TEM image of SPI?SSPS nanogels

圖7給出SPI、SPI／SSPS混合物、SSC與SPI?SSPS納米凝膠的CD光譜.蛋白在近紫外區(qū)的圓二色性可以反映其側(cè)鏈基團(tuán)苯丙氨酸（260～270 nm）、酪氨酸（275～282 nm）、色氨酸（290～305 nm）微環(huán)境的變化，進(jìn)而分析蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的精細(xì)變化.由圖7可見(jiàn)，SPI／SSPS混合物的CD光譜與SPI沒(méi)有明顯區(qū)別，表明單純加入SSPS不會(huì)對(duì)蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)造成影響.但SSC與SPI?SSPS納米凝膠的CD光譜在苯丙氨酸及酪氨酸（260～282 nm）信號(hào)范圍內(nèi)均出現(xiàn)較大的波動(dòng)且CD光譜信號(hào)增強(qiáng)，這是因?yàn)榈鞍纂逆準(zhǔn)軣嵴袷帉?dǎo)致其次價(jià)鍵遭受破壞，從而發(fā)生一定程度的伸展，埋藏于分子內(nèi)部的苯丙氨酸及酪氨酸暴露于肽鏈表面，使蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變.通過(guò)測(cè)定蛋白的表面疏水性可進(jìn)一步分析疏水基團(tuán)的暴露情況.混合物的表面疏水性與SPI相比沒(méi)有本質(zhì)差異（p＜0.05），表明游離的多糖對(duì)蛋白的表面疏水性沒(méi)有影響.SPI在大分子環(huán)境下接枝到SSPS上后表面疏水性顯著降低，一方面由于蛋白質(zhì)肽鏈的伸展打破了蛋白質(zhì)自身的親?疏水平衡，分子內(nèi)部的疏水基團(tuán)暴露，另一方面由于接枝了親水性強(qiáng)的多糖使蛋白肽鏈的親水基團(tuán)數(shù)目增加，且高分子量的多糖對(duì)蛋白的疏水基團(tuán)具有一定的屏蔽作用，使接枝共聚物的表面疏水性下降，進(jìn)一步證明SPI的親水性能得到較大的改善.與接枝共聚物相比，SPI?SSPS納米凝膠的表面疏水性顯著增加，推測(cè)在進(jìn)一步加熱自組裝的過(guò)程中，SPI的肽鏈由于發(fā)生劇烈的熱振蕩使其次價(jià)鍵受破壞，即導(dǎo)致疏水鍵進(jìn)一步暴露于蛋白表面，從而導(dǎo)致蛋白表面疏水性增強(qiáng).結(jié)合TEM分析結(jié)果可知，疏水聚集作用是自組裝的主要驅(qū)動(dòng)力，SPI表現(xiàn)出較強(qiáng)的疏水性而蜷縮在內(nèi)核，其疏水側(cè)鏈的進(jìn)一步打開使納米凝膠內(nèi)部形成疏水微區(qū).

Fig.7 Near?ultraviolet CD spectra of SPI（a），SPI／SSPSm ixture（b），SSC（c）and SPI?SSPS nanogol（d）

2.4 SPI?SSPS納米凝膠的穩(wěn)定性

由聚電解質(zhì)通過(guò)靜電相互作用自組裝形成的納米凝膠由于缺少表面修飾而具有pH依賴性［4］，從而限制了其在較寬pH值范圍內(nèi)的應(yīng)用.本文制備的SPI?SSPS納米凝膠的表面由于經(jīng)過(guò)親水修飾，在pH＝2～10范圍內(nèi)均未出現(xiàn)二次聚集現(xiàn)象，而且其粒徑能維持在一定范圍內(nèi)（圖8），具有較強(qiáng)的pH穩(wěn)定性.此種獨(dú)特的pH穩(wěn)定性得益于納米凝膠核內(nèi)交聯(lián)的SPI與外層SSPS的空間位阻效應(yīng)及靜電排斥作用.一方面，在SPI等電點(diǎn)附近，SPI?SSPS納米凝膠粒子間的SPI由于缺乏靜電排斥而趨于相互聚集，但外殼帶負(fù)電荷的SSPS屏蔽了核內(nèi)的蛋白并發(fā)揮其立體效應(yīng)從而阻止納米粒子的聚集；另一方面，遠(yuǎn)離等電點(diǎn)時(shí)，納米凝膠核內(nèi)的SPI帶有相同的電荷而傾向于解離，但蛋白分子間交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其保持穩(wěn)定狀態(tài).

Fig.8 Dh（a）and PDI values（b）of SPI?SSPS nanogels at pH＝2—10

納米凝膠僅具備pH穩(wěn)定性并不能滿足其在人體內(nèi)應(yīng)用的基本要求，因此進(jìn)一步研究SPI?SSPS納米凝膠在生理離子強(qiáng)度下的穩(wěn)定性.研究發(fā)現(xiàn)，SPI?SSPS納米凝膠在0～200 mmol／L NaCl溶液中的粒徑?jīng)]有明顯的變化（圖9），具有較高的NaCl穩(wěn)定性.此外，由于SPI?SSPS納米粒子表面為帶負(fù)電荷的多糖，NaCl溶液的加入使帶正電荷的鈉離子吸附于SPI?SSPS納米凝膠的表面，從而中和其表面電荷以屏蔽粒子間的靜電相互作用.由于粒子間缺少靜電排斥作用會(huì)趨于聚集，但所制備的SPI?SSPS納米凝膠溶液能保持穩(wěn)定，表明靜電相互作用并不是維持納米凝膠穩(wěn)定的唯一因素.

SPI?SSPS納米凝膠在4℃下儲(chǔ)藏120 d時(shí)的粒徑分布基本不變（圖10），表明SPI?SSPS納米凝膠

處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)，具備長(zhǎng)期儲(chǔ)存的穩(wěn)定性，對(duì)其實(shí)際應(yīng)用具有較高的價(jià)值.

Fig.9 Dh（a）and PDI values（b） of SPI?SSPS nanogels with different NaCl concentrations

Fig.10 Size distribution of nanogels that stored for various times

3 結(jié) 論

采用Maillard反應(yīng)及自組裝兩步法構(gòu)建大豆分離蛋白?可溶性大豆多糖納米凝膠.以大分子擁擠環(huán)境作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)可溶性大豆多糖與大豆分離蛋白在水相體系中的Maillard反應(yīng)制備兩親性接枝共聚物；在SPI等電點(diǎn)附近對(duì)共聚物進(jìn)一步熱處理使其在疏水聚集作用及靜電吸引作用的誘導(dǎo)下自組裝形成具有核殼結(jié)構(gòu)的納米凝膠，熵的驅(qū)動(dòng)使疏水性較強(qiáng)的SPI自發(fā)聚集成內(nèi)核，親水性較強(qiáng)的SSPS自發(fā)包覆在外層.形貌學(xué)分析結(jié)果顯示，納米凝膠為分布均勻的具有明顯核殼結(jié)構(gòu)的球形粒子，圓二色譜及表面疏水性測(cè)試結(jié)果表明，納米凝膠中蛋白的空間構(gòu)象發(fā)生了轉(zhuǎn)變，疏水側(cè)鏈的暴露導(dǎo)致內(nèi)核疏水微區(qū)的生成，進(jìn)而有利于通過(guò)疏水相互作用對(duì)疏水性藥物進(jìn)行包埋與運(yùn)載.所制備的納米凝膠在較寬的pH值范圍及一定的離子強(qiáng)度下均不發(fā)生解離或聚集，并且其粒徑能維持在一定范圍內(nèi)；在4℃下儲(chǔ)藏120 d粒徑分布基本不變，具有較高的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性.納米凝膠的核殼結(jié)構(gòu)與高度穩(wěn)定性使其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景.

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Fabrication of Soy Protein Isolate?soluble Soy Polysaccharide Core?shell Nanogels via Maillard Reaction and Self?assembly?

FENG Jilu，QIJunru?，LIU Qianru
（Engineering Research Center ofStarch and Vegetable Protein Processing，Ministry ofEducation，School of Food Science and Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）

A“two?step”method，which involved Maillard reaction in macromolecular crowding environment and self?assembly approach，has been adopted to fabricate the novel and safe core?shell nanogels.First，am?phiphilic graft copolymers were synthesized by soluble soy polysaccharide（SSPS）covalently attaching to soy protein isolate（SPI）via Maillard wet?heating reaction.Second，the resultant conjugates（SSC）were induced by both hydrophobic and electrostatic interaction to self?assemble soy protein isolate?soluble soy polysaccharide （SPI?SSPS）nanogels.Microscopic technology indicated that the SPI?SSPS nanogels were well?separated and spherical in shape with obvious core?shell structures：the hydrophilic soy polysaccharide constituted the shell and the cross?linked soy protein constituted the core.Spectroscopy investigation revealed that the tertiary structure of protein in nanogels was changed and the non?polar groups were exposed to the surface of soy protein to develop the hydrophobic compartments in the core of SPI?SSPS nanogels，which might offer a promising potential for drugs encapsulating via hydrophobic attraction.The SPI?SSPS nanogels exhibited remarkable stability against pH and NaCl concentration change，and they were pretty stable against 120 d storage at4℃.All of these valuable properties provide a great potential for practical application in the field of biomedicine.

Nanogel；Maillard reaction；Self?assembly；Hydrophobic attraction；Electrostatic interaction；Soy protein isolate；Soluble soy polysaccharide

O629.7；O629.12

A

10.7503／cjcu20160364

（Ed.：W，Z）

?Supported by the National Natural Science Foundation of China（No.31370036）and the Fundamental Research Funds for the Central Univer?sities，China（No.2015Z2119）.

2016?05?20.

日期：2016?10?09.

國(guó)家自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)：31370036）和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（批準(zhǔn)號(hào)：2015Z2119）資助.

聯(lián)系人簡(jiǎn)介：齊軍茹，女，博士，教授，主要從事蛋白物性修飾及功能性多糖研究.E?mail：jrqi@scut.edu.cn