一种岩藻黄素微胶囊的制备方法及其激发线粒体的应用与流程

本发明涉及食品药品加工，具体为一种岩藻黄素微胶囊的制备方法及其激发线粒体的应用。

背景技术：

1、岩藻黄素又名岩藻黄质、褐藻黄素，是重要的高活性的类胡萝卜素，通过避光提取含量占比仅为近十万分之一的岩藻黄素，被誉为珍稀的藻黄金，岩藻黄素可通过激发线粒体代谢功能，提升整体细胞的代谢水平，特别是促使贮脂的白色脂肪细胞转化成燃脂的棕色脂肪细胞，从而显著减少腰腹部白色脂肪组织(wat)的重量；二是通过调解线粒体解耦连蛋白1(ucpi)的表达，促进脂肪分解和产热转化，降低血液、肝脏和皮下脂肪，从而体现整体的健康减脂塑形效果，具有抑制脂肪生成、降低脂肪沉积、平衡能量摄入、改善瘦素抵抗、增强脂肪氧化的作用，避免肥胖会引发多种慢性疾病。

2、岩藻黄素能够燃烧脂肪、消除脂肪堆积、减少腰腹部白色脂肪组织，体现整体的健康减脂塑形和静态减脂的效果，但岩藻黄素对光、热、氧气、酸碱不稳定，容易发生氧化和异构化，限制了其作为营养补充剂在食品工业中的应用；对岩藻黄素进行包封制备微胶囊，有效提高岩藻黄素的稳定性，但现有微胶囊易排挤出被包裹的岩藻黄素，使得岩藻黄素泄露。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种岩藻黄素微胶囊的制备方法及其激发线粒体的应用：岩藻黄素、卡拉胶、蛋白复合物混合，搅拌反应，蛋白复合物玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白具有两亲性，使得疏水性岩藻黄素分散在卡拉胶、蛋白混合物中，形成脂质纳米颗粒，岩藻黄素已存在于脂质纳米颗粒中，提高岩藻黄素的热稳定性，其纳米尺寸能够更好的粘附在细胞线粒体上，进而激发线粒体作用效果，增强静态减脂作用；琥珀酸酐接枝改性微晶纤维素，再与食品级吡啶甲酸铬和岩藻黄素脂质纳米颗粒混合，酸酐化微晶纤维素、岩藻黄素脂质纳米颗粒、食品级吡啶甲酸铬形成氢键交联网络状纳米乳液，进一步增强对岩藻黄素脂质纳米颗的作用力，避免岩藻黄素脂质纳米颗的泄露；复合岩藻黄素、蜂胶提取物、白芸豆提取物、石榴皮提取物、槲皮素、茶多酚混合作为芯材，β-环糊精和阿拉伯胶作为囊材，实现β-环糊精和阿拉伯胶对复合物包裹，提高了复合物的稳定性，且形成的微胶囊内部含有网络结构和脂质纳米颗粒，能够对复合岩藻黄素较强的作用力，避免微胶囊中岩藻黄素的泄露，且微胶囊壳材分解后，释放的脂质纳米颗粒能够更好的发挥减脂效果。

2、本发明要解决的技术问题：岩藻黄素对光、热、氧气、酸碱不稳定，容易发生氧化和异构化，限制了其作为营养补充剂在食品工业中的应用；对岩藻黄素进行包封制备微胶囊，有效提高岩藻黄素的稳定性，但现有微胶囊易排挤出被包裹的岩藻黄素，使得岩藻黄素泄露。

3、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、一种岩藻黄素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

5、s1.将岩藻黄素、卡拉胶、蛋白复合物混合，搅拌反应后，得到岩藻黄素脂质纳米颗粒。

6、进一步的，蛋白复合物由玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白按照(2-3):(1-2)质量比混合而成。

7、进一步的，岩藻黄素脂质纳米颗粒粒径为50-80nm。

8、进一步的，岩藻黄素脂质纳米颗粒具体由以下步骤制得：

9、将蛋白复合物加入到质量分数为85％的乙醇水溶液中，搅拌均匀，得到复合溶液，将卡拉胶加入到50ml乙醇中，搅拌均匀，加入复合溶液和岩藻黄素，搅拌均匀，加入1ml浓度为0.2mol/l的苹果醋调节ph值为4，在700r/min下搅拌1h，在40℃，-0.1mpa下旋转蒸发去除乙醇，加入去离子水，在500r/min离心处理30min以去除大颗粒，经过滤，去离子水洗涤，在4℃烘箱中干燥过夜，得到岩藻黄素脂质纳米颗粒。

10、其中，卡拉胶富含硫酸盐基团，带负电，能够与玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白携带的正电荷通过静电吸附，提高蛋白复合物的稳定性，进而增强玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白的抗氧化性能，进一步提高岩藻黄素的抗氧性能。

11、进一步的，玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白具有两亲性，使得疏水性岩藻黄素分散在卡拉胶、蛋白混合物中，形成脂质纳米颗粒，使得岩藻黄素存在于脂质纳米颗粒中，提高岩藻黄素的热稳定性，且脂质纳米颗粒的纳米尺寸效应，能够更好的粘附在细胞线粒体上，进而激发线粒体作用效果，增强静态减脂作用。

12、进一步的，蛋白复合物、乙醇水溶液用量比为(2-3)g(15-25)ml。

13、进一步的，卡拉胶、乙醇、复合溶液、岩藻黄素、苹果醋用量比为(1.2-1.6)g:(45-55)ml:(3-5)ml:(1-2)g:(0.5-1.5)ml。

14、s2.采用琥珀酸酐接枝改性微晶纤维素，再与食品级吡啶甲酸铬和岩藻黄素脂质纳米颗粒混合，得到复合岩藻黄素；具体由以下步骤制得：

15、将琥珀酸酐接枝改性微晶纤维素、食品级吡啶甲酸铬加入到去离子水中，升温至50℃，搅拌均匀，加入岩藻黄素脂质纳米颗，在30℃下搅拌4h后形成纳米乳液，即复合岩藻黄素。

16、其中，酸酐化微晶纤维素能够与食品级吡啶甲酸铬中的铬离子络合，形成氢键交联网络，且酸酐化微晶纤维素含有的羧基能够与岩藻黄素脂质纳米颗表面含有的亲水基团通过化学键结合，使得岩藻黄素脂质纳米颗分散在氢键交联网络中，进一步增强岩藻黄素脂质纳米颗的作用力，避免岩藻黄素脂质纳米颗的泄露。

17、进一步的，琥珀酸酐接枝改性微晶纤维素、食品级吡啶甲酸铬、去离子水用量比为(3-4)g:(1.5-1.9)ml:(45-55)ml。

18、进一步的，琥珀酸酐接枝改性微晶纤维素具体由以下步骤制得：

19、将琥珀酸酐加入到乙醇中，搅拌均匀，得到酸酐溶液，将微晶纤维素加入到质量分数为80％的乙醇水溶液中，搅拌均匀，加入酸酐溶液，升温至35℃，加入浓度为2mol/l碳酸氢钠水溶液调节ph为8.5，搅拌反应2h形成固体，固体经过滤，乙醇洗涤3次，去离子水洗涤3次，在55℃烘箱中干燥过夜，得到琥珀酸酐接枝改性微晶纤维素。

20、其中，微晶纤维素具有较好黏附力，提高岩藻黄素在细胞上粘附，激发细胞线粒体的作用，增强减脂效果，碳酸氢钠水溶液作为催化剂，使得微晶纤维素中含有的羟基能够与琥珀酸酐发生酯化反应，在微晶纤维素上引入较多的含氧官能团羧基，提高微晶纤维素对岩藻黄素脂质纳米颗粒的吸附力，避免微胶囊易排挤出被包裹的岩藻黄素，使得岩藻黄素泄露。

21、进一步的，琥珀酸酐、乙醇用量比为(1-2)g:(8-12)ml。

22、进一步的，微晶纤维素、乙醇水溶液、酸酐溶液、碳酸氢钠水溶液用量比为(3-4)g:(70-90)ml:(13-17)ml:(0.2-0.3)g。

23、s3.将复合岩藻黄素、蜂胶提取物、白芸豆提取物、石榴皮提取物、槲皮素、茶多酚混合作为芯材，β-环糊精和阿拉伯胶作为囊材，制备微胶囊。具体由以下步骤制得：

24、将复合岩藻黄素、蜂胶提取物、白芸豆提取物、石榴皮提取物、槲皮素、茶多酚加入到质量分数为70％的乙醇水溶液中，在2000rpm速率下搅拌均匀，得到芯材，将β-环糊精和阿拉伯胶加入到乙醇和去离子水中，搅拌均匀，加入芯材，升温至60℃，在1000rpm速率下搅拌反应5h进行包埋，经真空泵抽滤得到固形体，固形体在-15℃下冷冻干燥，得到微胶囊。

25、其中，复合岩藻黄素、蜂胶提取物、白芸豆提取物、石榴皮提取物能够与槲皮素、茶多酚混合，经高速搅拌，使得槲皮素、茶多酚与提取物混合均匀，在搅拌过程中，芯材中槲皮素、茶多酚与复合岩藻黄素通过氢键结合，形成稳定的交联网络结构，进一步增加对复合岩藻黄素的稳定性；β-环糊精和阿拉伯胶作为囊材，外表面具有游离羟基，具有亲水性，而内部空腔基本上由葡萄糖分子与糖苷键连接而成，因此具有疏水性，实现β-环糊精和阿拉伯胶对复合物包裹。

26、进一步的，形成的微胶囊内部为网络结构，能够对复合岩藻黄素较强的作用力，避免微胶囊中岩藻黄素的泄露。

27、进一步的，复合岩藻黄素、蜂胶提取物、白芸豆提取物、石榴皮提取物、槲皮素、茶多酚质量比为(1-2)g:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(0.1-0.2):(0.05-0.15):(0.2-0.3)。

28、进一步的，β-环糊精和阿拉伯胶质量比为(2.5-2.7):(1.3-1.5)。

29、进一步的，蜂胶提取物具体由以下步骤制得：

30、将粗蜂胶在-20℃冷藏研磨机中研磨，取出，加入到质量分数为80％的乙醇水溶液中，搅拌24h，加入己烷以去除蜡和非极性物质，过滤收集滤液，滤液在40℃旋转蒸发器中处理1h以去除溶剂，在-10℃下冷冻干燥10min，得到蜂胶提取物。

31、进一步的，粗蜂胶、乙醇水溶液、己烷用量比为(8-12)g:(90-110)ml:(4-6)g。

32、进一步的，白芸豆提取物具体由以下步骤制得：

33、将白芸豆在4℃去离子水中浸泡12h去皮，取出，置于在35℃烘箱中干燥10min，经粉碎机粉碎，过100目筛，得到白芸豆粉末，取白芸豆粉末加入到去离子水中，在50℃下搅拌2.5h，加入浓度为0.5mol/l盐酸调节ph为3，在10000r/min的条件下离心20min收集离心液，得到白芸豆提取物。

34、进一步的，白芸豆粉末、去离子水、盐酸用量比为(4-6)g:(90-110)ml:(0.3-0.7)ml。

35、进一步的，石榴皮提取物具体由以下步骤制得：

36、将石榴皮经研磨机研磨，加入到浓度为70％的乙醇中，搅拌均匀，置于功率为264w的微波炉中，进行微波提取1.5min，取出，经过滤收集滤液，用旋转蒸发仪浓缩，置于-20℃冻干机冻干，得到石榴皮提取物。

37、进一步的，石榴皮、乙醇用量比为(2.1-2.5)g:(40-50)ml。

38、进一步的，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

39、(1)本发明技术方案中，卡拉胶与玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白通过静电吸附，提高蛋白复合物的稳定性，进而增强玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白的抗氧化性能，进一步提高岩藻黄素的抗氧性能；玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白具有两亲性，使得疏水性岩藻黄素分散在卡拉胶、蛋白混合物中，形成脂质纳米颗粒，一方面，岩藻黄素存在于脂质纳米颗粒中，提高岩藻黄素的热稳定性，其纳米尺寸能够更好的粘附在细胞线粒体上，进而激发线粒体作用效果，增强静态减脂作用，另一方面，卡拉胶在酸碱条件下具有较好的稳定性，进而提高岩藻黄素在酸碱下的稳定性，此外，乳清分离蛋白可以促进脂肪的燃烧，有助于减脂，在减脂过程中，乳清分离蛋白含有丰富的必需氨基酸，有助于肌肉的生长和修复，具有减脂增肌功效；玉米醇溶蛋白能够减少体内自由基的产生，具有显著的抗氧化性，保护细胞在减脂免受氧化损伤。

40、(2)本发明技术方案中，琥珀酸酐可以促进人体细胞的能量代谢、增强心肌细胞的代谢活力、提高人体免疫力和抗氧化能力；微晶纤维素中含有丰富的膳食纤维，可以促进胃肠道蠕动，也可以促进消化液的分泌，在一定程度上还可以达到促进消化的效果、减脂效果，且具有较好黏附力，进而提高岩藻黄素在细胞上粘附，激发细胞线粒体的作用，增强减脂效果，此外，微晶纤维素能够替代部分脂肪中链三酸甘油酯，增加对热量的消耗，加速脂肪代谢。

41、(3)本发明技术方案中，微晶纤维素与琥珀酸酐发生酯化反应，在微晶纤维素上引入较多的含氧官能团羧基，提高微晶纤维素对岩藻黄素脂质纳米颗粒的吸附力，避免微胶囊易排挤出被包裹的岩藻黄素，使得岩藻黄素泄露，酸酐化微晶纤维素、岩藻黄素脂质纳米颗粒、食品级吡啶甲酸铬形成氢键交联网络状纳米乳液，进一步增强对岩藻黄素脂质纳米颗的作用力，避免岩藻黄素脂质纳米颗的泄露，且食品级吡啶甲酸铬作为铬膳食补充剂，含量成分较少，不会对人体造成影响，其改善了胰岛素敏感性和葡萄糖代谢，减少体内脂肪，以及通过增加胰岛素活性或上调胰岛素受体使胰岛素发挥更敏感的作用，助于控制体重。

42、(4)本发明技术方案中，蜂胶提取物含有大量的多酚结构，具有抗肥胖作用，通过改善脂质代谢和降低胰岛素的抵抗以减轻体重，含有的类黄酮和非类黄酮可以有效对抗引起氧化应激的自由基，具有较好的抗氧化性能，能够增强岩藻黄素的抗氧化性能；还可以防止脂质过氧化、血小板聚集和毛细血管通透性。白芸豆提取物含有基于蛋白质的α-淀粉酶抑制剂，它通过与靶酶α-淀粉酶结合而起到“淀粉阻滞剂”的作用，抑制淀粉酶，使得碳水化合物的消化减少，降低餐后血浆中血糖含量，控制脂肪堆积，具有较好的抗肥胖功能。白芸豆提取物和蜂胶提取物中发现的类黄酮和多酚在降低高脂血症和避免脂质过氧化具有协同作用。

43、(5)本发明技术方案中，石榴皮提取物能有效地清除自由基，体现抗氧化作用，石榴皮提取物含有的脂肪酶抑制剂减少人体脂肪酸的合成，增加能量消耗，达到减脂的目的，石榴皮提取物中含有的鞣花酸对人前脂细胞有抑制作用，通过抑制人前脂细胞分化，增殖成为成熟的脂肪细胞，从而达到减脂的目的；石榴皮提取物含有α-淀粉酶抑制剂蜂胶提取物在抗肥胖方面具有协同作用。槲皮素能有效减轻心肌缺氧损伤，促进内源性能量的生成，改善心肌缺血后线粒体功能，提高线粒体复合酶的活性，激发细胞内的线粒体，促进细胞所需能量三磷酸腺苷的生成；茶多酚通过激活交感神经系统，释放去甲肾上腺素，刺激周围脂肪氧化，增加体内产热，从而有效的减轻体重，可通过调节酶活性，也能够抑制α-葡糖苷酶的活性，从而抑制血糖的升高，减少糖类物质向脂肪的转化，从而预防肥胖和控制体重，此外，茶多酚对胰脂肪酶具有较高的抑制活性，可减少人体对食物中甘油三酯的吸收，抑制脂肪的形成、积累，在抗肥胖方面具有良好的作用效果。

44、(6)本发明技术方案中，蜂胶提取物，白芸豆提取物，石榴皮提取物、槲皮素、茶多酚与复合岩藻黄素通过氢键结合形成稳定的芯材，β-环糊精和阿拉伯胶作为囊材，实现β-环糊精和阿拉伯胶对复合物包裹，提高了复合物的稳定性，且形成的微胶囊内部含有网络结构和脂质纳米颗粒，能够对复合岩藻黄素较强的作用力，避免微胶囊中岩藻黄素的泄露，且微胶囊壳材分解后，释放的脂质纳米颗粒能够更好的发挥减脂效果。