中國熱科院香蕉高值化利用研究團(tuán)隊(duì)在香蕉抗性淀粉納米顆粒與胃腸道消化酶的相互作用方面取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用酶解回生法制備了香蕉抗性淀粉納米顆粒(RSNPs),深入探究了載藥后的RSNPs與胃腸道消化酶在口服給藥過程中的相互作用,特別關(guān)注了與消化酶發(fā)生相互作用后藥物的釋放行為變化。該研究將有助于深入了解納米載體設(shè)計(jì)在遞送生物活性物質(zhì)方面的知識(shí),為開發(fā)創(chuàng)新的治療策略和低GI食品提供了理論參考。
近年來,將生物活性化合物封裝在納米顆粒內(nèi),由于其在醫(yī)學(xué)、食品和制藥方面的潛在應(yīng)用而受到了極大的關(guān)注。胃腸道是一個(gè)由多種生理?xiàng)l件組成的復(fù)雜系統(tǒng),包括不同的pH水平和消化酶的存在,這些生理?xiàng)l件可能會(huì)影響包封生物活性物質(zhì)的穩(wěn)定性和釋放動(dòng)力學(xué)。納米粒子被引入生物環(huán)境后,會(huì)被各種生物分子包圍和包裹,特別是蛋白質(zhì),會(huì)在其表面形成“蛋白冠”。蛋白冠的形成可以調(diào)節(jié)被包封的生物活性物質(zhì)釋放特征,可能影響其生物利用度和治療效果。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)EGCG-RSNPs表面吸附消化酶后,顆粒大小增加,同時(shí)ζ電位值顯著增加,并利用具有耗散功能的石英晶體微天平分析發(fā)現(xiàn)大多數(shù)蛋白質(zhì)通過緊密結(jié)合到EGCG-RSNPs表面形成了“硬冠”。研究團(tuán)隊(duì)還通過紅外光譜、圓二光譜、紫外-可見吸收和熒光發(fā)射光譜法等手段,闡明了消化酶與EGCG-RSNPs相互作用時(shí)酶的構(gòu)象變化。盡管發(fā)生了這些構(gòu)象變化,酶的活性基本保持不受影響。此外,RSNPs表面蛋白冠的形成導(dǎo)致EGCG的釋放速率變慢,減少了釋放量。本研究有助于優(yōu)化口服藥物和營養(yǎng)素的效力和穩(wěn)定性,為更好的健康服務(wù)提供了重要的理論基礎(chǔ)。因此,繼續(xù)探索如何制造“抗冠”納米顆粒將會(huì)成為未來研究的重要方向,這可能會(huì)進(jìn)一步提高藥物或營養(yǎng)素在體內(nèi)的生物利用度。
相關(guān)研究成果以“DigestiveenzymecoronaformedinsimulatedgastrointestinaltractanditsimpactonEGCGreleasefrombananaresistantstarchnanoparticles”為題發(fā)表于《FoodHydrocolloids》。中國熱科院生物所王申宛研究實(shí)習(xí)員和海南大學(xué)碩士生段智穎為共同第一作者,加工所盛占武研究員和生物所楊旸助理研究員為本論文的共同通訊作者。該項(xiàng)工作得到了海南省自然科學(xué)基金創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(321QN285,320CXTD440)、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(1630092022003,1630142022007)和海南省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(ZDYF2021XDNY144)的資助。