[发明专利]一种蛋白-甾醇共价复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种蛋白‑甾醇共价复合物及其制备方法和应用，属于食品加工技术领域。所述蛋白‑甾醇共价复合物为羧基活化的蛋白质与植物甾醇通过共价聚合制得。本发明通过化学改性的方法，在几乎不破坏植物甾醇C‑3羟基的前提下，利用植物甾醇的C‑3位羟基与碳二亚胺(EDC)活化的蛋白质羧基发生酯化反应，形成结构可控的蛋白‑甾醇共价复合物。该复合物具有两亲性能，使甾醇的水溶性得以提升，增强甾醇的口服生物可及性。该共价复合物在水溶性介质中可自组装为稳定的亲水壳‑疏水核结构，作为如甾醇等疏水性生物活性物的较好载体。该复合物作为添加剂可应用于食品、保健品、药品、生物制品以及化妆品等行业。

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种蛋白-甾醇共价复合物及其制备方法和应用。

背景技术

植物甾醇是一种具有环戊烷多氢菲结构的植物源性化合物，具有多种对人体有益的生理功能，研究发现植物甾醇能够竞争性地抑制胆固醇在肠道的吸收，显著降低人体血浆中胆固醇含量，减少血浆低密度脂蛋白(LDL)合成，降低密度脂蛋白胆固醇，防治心血管疾病，具有免疫调节，抗炎症，抑制癌细胞增殖等功效。由于动物不能内源性地合成植物甾醇，人体只能通过摄取植物来源的食物来获得，因此开发植物甾醇产品有实际意义。

由于其疏水性和水不溶性，植物甾醇难以形成稳定的分散体，也难以均匀添加到食品中，这一缺点限制了植物甾醇在水溶性食品中的应用。当食用膳食补充剂形式的植物甾醇时，溶解速率可能会影响其降低低密度脂蛋白胆固醇的能力，从而引发植物甾醇在以补充形式输送时有效性低的问题。

以乳液形式摄入有利于甾醇的消化吸收，乳液可以通过改变它们的组成和结构来改善活性物质的生物利用度，因此这也是人体从食品中摄取甾醇的主要形式之一。但是传统的O/W乳液形式，植物甾醇存在于乳液的油相中，整体乳液的水相与油相不易于混合且乳化效果并不理想。且有文献报道指出乳液中的植物甾醇会在乳液界面发生氧化反应劣变为甾醇氧化物，对人体产生危害作用。

因此，如何增强植物甾醇的水溶性及提升植物甾醇生物可及性是研究人员需要解决的技术问题。

蛋白质作为一种重要的营养物质，具有多种特性，由于其侧链具有游离的羧基，因此也具有良好的改性性能，侧链经修饰后可获得两亲性的蛋白衍生物。近年来，有文献报道蛋白质与多糖或多酚之间的共价复合物制备方法，如专利文献CN 105601701 A公开利用蛋白质与多酚的自由基接枝聚合反应或碱诱导反应，制备蛋白质-多酚共价复合物，以该复合物作为乳化剂可显著提升β-胡萝卜素乳状液的化学稳定性和生物利用率。

目前并无针对脂质与蛋白质共价复合物制备的研究报道。如何通过蛋白与植物甾醇相互作用安全而高效地提高植物甾醇溶解性，提高生物可及性具有广泛的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蛋白-甾醇共价复合物，通过优化植物甾醇的分子结构提升植物甾醇生物可及性，以解决现有技术中植物甾醇不易于添加到食品、生物可及性低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种蛋白-甾醇共价复合物，所述共价复合物为羧基活化的蛋白质与植物甾醇通过共价聚合制得。

本发明利用植物甾醇C-3位的酚羟基活性，与蛋白质游离羧基共价结合，形成新型两亲性植物甾醇基蛋白衍生物。一方面，该衍生物具有两亲性，增强植物甾醇的水溶性，促进植物甾醇在摄入后肠腔内胶束化率进而提高生物可及性。另一方面，该两亲性复合物可在水溶性介质中可自组装为亲水壳-疏水核结构，可作为疏水性生物活性物质的载体。

进一步的，所述蛋白质为乳清分离蛋白、大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白、酪蛋白酸钠中的一种或多种；所述甾醇为β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇中的一种或者多种。

进一步的，甾醇与蛋白质量比为1:1～15。

本发明还提供了所述的蛋白-甾醇共价复合物的制备方法，包括以下步骤：