蛋白质-多糖非共价及共价复合物包埋活性成分的研究进展

梁洛丹，曹伟伟，李琳琳，任广跃，陈俊亮，许韩山，段 续,*

（1.河南科技大学食品与生物工程学院，河南 洛阳 471000；2.杭州市临平区质量计量监测中心，浙江 杭州 311199）

蛋白质和多糖作为食品中两类主要的大分子，被广泛用作纳米粒子的壁材及乳液的稳定剂。采用蛋白质和多糖作为天然的生物聚合物包埋活性成分，具有操作简单、低成本和重复性高等优点[3]。蛋白质和多糖在一定条件下会发生相互作用，这有助于形成具有许多特异特征的纳米结构，如较好的生物相容性、可生物降解、位点特异性传递、有效控制释放等优点。利用蛋白质和多糖相互作用产生的复合物来保护生物活性成分和提高其生物利用度的研究已有报道，如王植等[4]报道了美拉德反应及其产物在递送生物活性物质方面的应用研究进展；Liu Fuguo等[5]主要综述了蛋白质-多酚共价复合物、多糖-多糖共价复合物及蛋白质-多糖-多酚共价复合物的制备方法及其对递送活性物质生物利用度的影响；Wei Zihao等[6]总结了不同类型的蛋白质-多糖复合物的制备方法，介绍了核壳粒子、微胶囊及分子复合物等方法在递送活性成分方面的应用进展。然而，目前关于反溶剂沉淀法、pH驱动法、热凝胶法等方法同时在蛋白质-多糖共价和非共价复合物包埋活性成分方面的系统综述鲜有报道。因此，本综述对蛋白质和多糖共价复合物及非共价复合物包埋活性成分均进行了详细阐述，总结了反溶剂沉淀法、pH驱动法、热凝胶法和乳化法在蛋白质-多糖复合物递送活性成分中的应用情况，以期为制备蛋白质-多糖复合物包埋生物活性成分提供借鉴。

1 蛋白质与多糖的非共价及共价复合物的形成

1.1 蛋白质与多糖的非共价复合物形成

蛋白质与多糖非共价复合物的形成主要通过相对较弱的物理相互作用，如静电相互作用、空间排斥、疏水相互作用、氢键等，这些物理相互作用对于在一相中形成复合物并在两相中凝聚或沉淀是有利的[7]。由于蛋白质和多糖在溶液中主要以带电分子的形式存在，所以，静电相互作用是蛋白质和多糖之间主要的作用形式[8]。因此，蛋白质和多糖结构中所带电荷的高低是影响蛋白质和多糖形成非共价复合物的重要因素。如果溶解在水中的蛋白质和多糖同时携带相反的电荷，二者通过静电络合较易形成复合的生物聚合物，并最终变成均相[9]。随着体系自由能的降低，生物聚合物会进一步发生聚集、沉淀等现象。如果同时溶解在水中的蛋白质和多糖携带相同的电荷，则两者之间的静电斥力会增加，最终形成两相溶液。具有弱聚电解质的蛋白质和多糖是以熵驱动机制形成非共价复合物的[10]，在这种情况下，二者可以发生疏水相互作用、氢键和空间排斥等相互作用，从而形成聚集、凝聚或相分离形式的生物聚合物。当溶液的pH值大于蛋白质等电点时，蛋白质和多糖具有相似的电荷，两者之间可能会发生氢键结合。当溶液中粒子相互靠近时，可能会发生范德华力，使两者之间引力增大。因此，外界条件及蛋白质和多糖的理化性质是形成均相的蛋白质-多糖非共价复合物的关键因素。

蛋白质和多糖之间的作用力不仅会受到大分子的类型、分子结构等内在因素的影响，而且会受到pH值、温度、离子强度、蛋白质/多糖比例等外在因素的影响（图1）[11]。温度会影响蛋白质和多糖的构象，导致更多相互作用的位点暴露出来，低温有利于氢键的形成，而提高温度会增强疏水相互作用，促进蛋白质-多糖非共价复合物形成[12]。Liu Shuanghui等[13]发现可以通过改变温度改善豌豆分离蛋白和阿拉伯树胶之间的络合作用。Chen Feiping等[14]发现在酸性条件下大豆分离蛋白通过静电和疏水相互作用与大豆多糖结合，形成的复合物可用于包埋姜黄素以改善其水溶性和稳定性。Liu Jun等[15]研究发现pH值会影响蛋白质-多糖非共价复合物的电荷密度，使制备的牛血清白蛋白-亚麻籽胶复合物在不同pH值下表现出不同的粒度分布。综上，根据蛋白质-多糖非共价复合物的形成机理和影响因素，可以制备特定的生物聚合物包封活性成分，以满足不同包埋方法的特殊需求。

1.2 蛋白质与多糖的共价复合物形成

蛋白质与多糖共价复合物的形成方法有美拉德反应和酶催化反应，常见的蛋白质和多糖共价复合物主要是通过美拉德反应来获得的。美拉德反应可分为早期、中期和晚期3 个阶段，早期阶段会发生羰氨缩合和分子重排，中期阶段会发生Amadori产物或Heyns产物的降解，晚期阶段发生环化、脱水、异构化、缩合等反应，生成含氮大分子物质类黑精[4]。美拉德反应是蛋白质的氨基与多糖的羰基发生的羰氨反应，主要产物为类黑精及一系列中间体还原酮、醛类及挥发性杂环化合物。蛋白质-多糖共价复合物主要形成于美拉德反应早期阶段，蛋白质中的氨基特别是赖氨酸上的ɛ-氨基与多糖中的还原羰基之间通过共价键发生缩合反应，形成N-糖基胺，并失去1 个水分子。不稳定的N-糖基胺发生不可逆的Amadori电子重排，形成了具有1-氨基-1-脱氧酮糖结构的蛋白质-多糖共价复合物（图2）[16]。

图2 蛋白质和多糖通过美拉德反应形成复合物的机理[8]Fig. 2 Mechanism of the formation of protein-polysaccharide complexes through Maillard reaction[8]

影响美拉德反应的重要因素有时间、温度、pH值、水分活度、亚硫酸盐、反应中可用的氨基化合物及羰基的数量等。如对于碱性氨基酸（赖氨酸、精氨酸）更易发生美拉德反应，美拉德反应速率随温度升高而增大，此外，当反应体系的水分活度在0.3～0.7时反应可达到最大速率。多糖是高度稳定、安全无毒和可生物降解的天然聚合物，由多种多样的活性基团组成，这导致其结构的可变性，多糖的这些优点可在与蛋白质的接枝反应中应用。多糖的种类、结构、分子质量等特性也会影响美拉德反应的速率。Niu Liya等[17]研究发现多糖的分子质量对于共价复合物的功能性质很重要，木糖与蛋白质的接枝程度最高，而麦胚蛋白-葡聚糖共价复合物的溶解性和乳化稳定性要显著高于其他几种复合物。通过美拉德反应制备的蛋白质-多糖共价复合物可以改善蛋白质的乳化性、发泡性、凝胶性和热稳定性等功能特性，可用作递送活性成分的载体，用来封装保护活性成分，以提高其生物利用度。如Fan Yuting等[18]制备了由乳清蛋白-右旋糖酐共轭物稳定的β-胡萝卜素纳米乳液，负载β-胡萝卜素的纳米乳液在25 ℃和50 ℃下存储30 d，仍具有较好的稳定性，且该共轭物可作为乳化剂提高β-胡萝卜素在胃肠道中的稳定性和生物可及性。Yang Yuexi等[19]发现大豆分离蛋白和多糖的美拉德反应产物可以在热处理和模拟胃肠消化条件下长时间保持柠檬酸乳液的物理稳定性。Wang Chaonan等[20]通过美拉德反应制备牛血清白蛋白-葡聚糖共价复合物负载姜黄素，提高了姜黄素在胃肠道中的稳定性。

酶催化法是转谷氨酰胺酶通过催化氨基糖上的伯氨基团和蛋白质多肽链中的酰基供体，将具有伯胺基团的氨基糖分子结合到蛋白质分子中，从而制备糖基化蛋白质（即蛋白质-多糖共价复合物）的方法[21]。例如在转谷氨酰胺酶的催化作用下，壳聚糖上的氨基和小麦醇溶蛋白中的谷氨酰胺残基发生酰基转移反应，改变壳聚糖的结构，使壳聚糖与小麦醇溶蛋白发生共价结合[22]。温度、pH值、离子强度、蛋白质种类、酶浓度等的变化均会影响酶催化，从而使糖基化蛋白质的功能特性发生不同程度的改变[23]。Fu Miao等[24]的研究表明酶催化大豆蛋白和多糖共价结合后，使糖基化大豆蛋白可以结合更多的水，比纯大豆蛋白的水合作用更大。王坦等[25]通过酶催化法制备出了胺乙基壳聚糖-胶原蛋白肽复合物，该复合物具有很好的羟自由基清除能力和铁离子还原能力。朱常月[26]利用转谷氨酰胺酶，分别催化酪蛋白和大豆蛋白与壳聚糖降解物发生糖基化交联反应，制备糖基化产物，结果表明糖基化酪蛋白的流变学性质和持水性均得到显著改善，糖基化大豆蛋白与大豆蛋白相比有较高的持水性和吸油性。

“底本”(Pre-Narrated)与“述本”(Narrated)是叙述学中的基本概念，按照赵毅衡的说法，“述本就是‘叙述文本’，底本并非文本之底，而是叙述之所‘本’，应当被理解为述本形成之前的叙述形态。”[注]赵毅衡：《广义叙述学》，第121页。述本的概念比较容易理解。任何已经成形的叙述文本，比如一部上映的电影或是一则见报的新闻都可视为一个“述本”。那么述本成形之前的底本是否可见呢？答案是否定的。

2 蛋白质-多糖复合物包埋活性成分的方法

2.1 反溶剂沉淀法

2.1.1 反溶剂沉淀法的原理及影响因素

反溶剂沉淀法涉及溶剂互混理论和生物聚合物自组装的热力学过程理论。其原理是通过控制溶解生物活性物质溶剂量的减少，导致生物聚合物的自组装，从而形成纳米粒子（图3）。将溶解在纯乙醇中的亲脂性生物活性物质在温和搅拌条件下滴入蛋白质溶液中，通过真空旋转蒸发法将乙醇去除，然后将混合物添加到多糖溶液中，从而得到包埋生物活性物质的蛋白质-多糖纳米粒子[27]。常用的脱溶剂包括乙醇、丙酮和水，这取决于所选择的溶解生物聚合物和芯材的溶剂类型。反溶剂沉淀法的影响因素有生物聚合物类型、搅拌强度、pH值、离子强度、脱溶剂的流速和体积、交联剂的浓度、芯材的用量等。作为制备蛋白质-多糖复合物包埋生物活性物质的常用方法之一，反溶剂沉淀法具有多种优势，如操作在低温下进行，能够有效保护热不稳定的活性化合物，而且不需要专门的设备和复杂的操作条件。

图3 反溶剂沉淀法制备纳米粒子的流程Fig. 3 Process flow chart of preparation of nanoparticles by liquid antisolvent precipitation

2.1.2 反溶剂沉淀法在蛋白质-多糖非共价复合物包埋活性成分中的应用

反溶剂沉淀法制备的非共价蛋白质-多糖复合物-多酚纳米粒子可以提高多酚的包埋率、稳定性和抗氧化活性等特性。例如Dai Lei等[28]成功制备玉米醇溶蛋白-鼠李糖脂非共价复合物包埋姜黄素，与未包埋的姜黄素相比，该复合物可以更好地防止姜黄素被光降解，提高了姜黄素的稳定性。Li Hao等[29]使用反溶剂沉淀法实现了玉米醇溶蛋白-大豆多糖非共价复合物包封叶黄素，复合物中的叶黄素在保存15 d后仍能保留96%左右，而未包封的叶黄素降解率超过50%，表明复合物对叶黄素起到了较好的保护作用。Li Juan等[30]使用反溶剂沉淀法制备了玉米醇溶蛋白-阿拉伯树胶非共价复合物包埋生育酚的纳米粒子，该纳米粒子实现了在模拟胃肠消化过程中对生育酚的缓慢释放。

2.1.3 反溶剂沉淀法在蛋白质-多糖共价复合物包埋活性成分中的应用

反溶剂沉淀法也被应用于蛋白质-多糖共价复合物包埋活性成分方面，以改善生物活性物质的功能。据Wu Nana等[31]的报道，通过反溶剂沉淀法制备的β-甘氨酸-葡聚糖共价复合物纳米颗粒具有较高的表面疏水性，能增强分子间相互作用，使其具有较高的界面张力和膨胀模量，其共价复合物的这些特性在递送生物活性物质方面有较大的应用潜力。Davidov-Pardo等[32]通过美拉德反应制备了玉米醇溶蛋白-右旋糖酐共价复合物，并采用反溶剂沉淀法得到了负载白藜芦醇的玉米醇溶蛋白-右旋糖酐复合物纳米粒子，该纳米粒子在pH值、温度等条件改变时仍可保持白藜芦醇的稳定性。Davidov-Pardo等[33]采用美拉德反应制备出玉米醇溶蛋白-葡聚糖复合物，通过反溶剂沉淀法将白藜芦醇包埋在复合物中，结果表明该复合物纳米粒子阻止了紫外光诱导的白藜芦醇异构化，并可保持其在胃肠条件下的稳定性。这些研究为反溶剂沉淀法在蛋白质-多糖复合物包埋活性成分方面的应用提供了良好的借鉴。

2.2 pH驱动法

2.2.1 pH驱动法的原理及影响因素

一般来说，大多数蛋白质和多糖的电荷密度和分布较易被氢离子和氢氧根离子的浓度调节。因此，pH驱动法只需要调节溶液的pH值，将pH值设定在多糖的酸度系数和蛋白质的等电点之间，使蛋白质和多糖形成复合物，然后加入生物活性成分，即可制备负载活性成分的纳米粒子（图4）。如酪蛋白颗粒在碱化过程中分子质量降低，姜黄素等生物活性物质在中性和酸性条件下不溶，在碱性条件下溶解，它们可以与碱性条件下解离的酪蛋白共溶解，并在酸化过程中被包封在自组装的酪蛋白纳米颗粒中[34]。pH驱动法的影响因素有蛋白质类型、蛋白质浓度、多糖浓度、交联剂种类、溶液混合和酸化的顺序等。pH驱动法作为一种简便且绿色的方法，在蛋白质-多糖复合物包埋生物活性物质方面得到了广泛的应用。

图4 pH驱动法制备纳米粒子的流程Fig. 4 Process flow char of preparation of nanoparticles by pH-driving method

2.2.2 pH驱动法在蛋白质-多糖非共价复合物包埋活性成分中的应用

无论生物聚合物溶液发生酸化或碱化，pH驱动的蛋白质和带相反电荷的多糖之间的非共价作用都被证实对生物活性物质的稳定性和抗氧化性等方面有重要作用。例如，Hosseini等[35]采用pH驱动法制备了姜黄素-β-乳球蛋白-海藻酸钠非共价纳米复合物，在水中低溶解度的姜黄素成功地被包埋在静电稳定的由β-乳球蛋白-海藻酸钠相互作用产生的纳米复合物中，所制备的可溶性纳米复合物具有良好的抗聚集稳定性。Xie Hujun等[36]通过pH驱动法实现了姜黄素在卵清蛋白-κ-角叉菜胶非共价复合物纳米颗粒中的包封，负载的姜黄素显示出较高的抗氧化活性，且其热稳定性和光稳定性均有所增加。Razi等[37]使用酪蛋白酸盐和壳聚糖作为包埋壁材，通过pH驱动法制备了负载姜黄素的蛋白质-多糖非共价复合物纳米粒子。与游离姜黄素相比，负载姜黄素的纳米复合物显著增强了姜黄素在水中的溶解性和稳定性。

2.2.3 pH驱动法在蛋白质-多糖共价复合物包埋活性成分中的应用

蛋白质和多糖可以在天然蛋白的等电点处发生共价结合，形成具有纳米结构的球形胶束包埋生物活性物质。例如，Pan Xiaoyun等[38]使用美拉德反应制备出酪蛋白-葡聚糖共价复合物，通过pH驱动法将β-胡萝卜素包埋在复合物中。实验结果表明，当pH值、温度和离子浓度等外界条件变化时，负载β-胡萝卜素的纳米颗粒仍表现出很强的稳定性。Meng Jun等[39]通过美拉德反应制备出酪蛋白-葡聚糖共价复合物，采用pH驱动法将姜黄素包埋在共价复合物中。实验结果表明，包埋后的纳米颗粒表现出良好的热稳定性、胃肠稳定性和储存稳定性。未来还需进行更多的研究来探索pH驱动法在其他蛋白质-多糖共价复合物包封生物活性物质中的应用可能性。

2.3 热凝胶法

2.3.1 热凝胶法的原理及影响因素

变性可使天然蛋白质的功能得到修饰，加热是常见的变性方法，也是蛋白质类食品加工中最直接、绿色的方法。热凝胶法是将溶液的pH值调整为蛋白质的等电点值，将溶液加热到高于蛋白质的变性温度，使蛋白质与多糖可以相互作用，形成具有胶体稳定性的蛋白质-多糖复合物纳米颗粒以负载活性成分（图5）。蛋白质在等电点处的净电荷为零，此时静电斥力最小，疏水相互作用较强，因此，将溶液的pH值选择在蛋白质等电点可防止其形成可溶性聚集体[40]。热凝胶法的关键步骤是加热和调节溶液pH值，前者可使蛋白质发生变性，后者可使蛋白质通过非静电作用等形式与多糖形成纳米粒子，以此来包埋生物活性物质。影响热凝胶法的因素有溶液的pH值、加热温度和加热时间等。由于热凝胶法易于操作且无需专门设备，此方法也常用于制备蛋白质-多糖复合物来包埋生物活性物质。

图5 热凝胶法制备纳米粒子的流程Fig. 5 Process flow chart of preparation of nanoparticles by thermal gelation

2.3.2 热凝胶法在蛋白质-多糖非共价复合物包埋活性成分中的应用

对于热凝胶法而言，选择合适的加热温度和时间，可以形成稳定性高的蛋白质-多糖非共价复合物，进一步提高其包埋的生物活性物质的稳定性和生物利用度。例如，Xiong Wenfei等[41]通过热凝胶法制备了卵清蛋白-羧甲基纤维素复合物纳米粒子，并将白藜芦醇包埋在纳米粒子中，与天然白藜芦醇相比，纳米粒子包埋的白藜芦醇光稳定性和生物可及性均有所提高。Ding Xuzhe等[42]使用热凝胶法通过调节pH值和温度制备了负载叶酸的大豆蛋白-大豆可溶性多糖纳米粒子，结果表明，该纳米粒子可使叶酸对温度、光照表现出优异的稳定性，并在中性pH值下快速释放。然而，该方法不适用于所有生物活性物质，如Arroyo-Maya等[43]使用热凝胶法制备了乳清蛋白分离物和甜菜果胶复合物纳米颗粒负载花青素，结果表明，加热处理使花青素的结构遭到破坏，与未负载的花青素相比，在负载的花青素纳米颗粒中观察到较低的抗氧化活性，即热凝胶法不适用于花青素的包埋。因此，使用热凝胶法包埋时要选择合适的加热温度和时间，以保证形成稳定性高的负载生物活性物质的纳米颗粒。

2.3.3 热凝胶法在蛋白质-多糖共价复合物包埋活性成分中的应用

作为制备以大分子聚合物为包封材料的核壳结构纳米粒子技术，热凝胶法也被广泛应用于制备蛋白质-多糖共价复合物纳米粒子。蛋白质在加热到其变性温度或与多糖发生糖基化反应时，可以增加其疏水性，使其更适合用作包封亲脂性生物活性物质的核心材料。此外，由于多糖组成的壳是亲水性的，使纳米颗粒可溶于水。因此，热凝胶法也可用于蛋白质-多糖共价复合物包埋脂溶性生物活性物质。如Fan Yuting等[44]使用热凝胶法制备出牛血清白蛋白-葡聚糖共价复合物纳米颗粒包埋姜黄素，与游离姜黄素相比，牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒中的姜黄素显示出更好的稳定性。此外，牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒还可改善姜黄素的抗氧化活性。Feng Jin等[45]使用热凝胶法制备卵清蛋白-葡聚糖共价复合物纳米颗粒来包埋姜黄素。结果表明，这些纳米颗粒显示出球形结构，可使姜黄素的稳定性、再分散性和生物利用度得到改善。Qi Jianing等[46]使用热凝胶法制备出牛血清白蛋白-葡聚糖共价复合物纳米颗粒，将纳米颗粒的pH值调为7.4后，利用纳米颗粒与阿霉素之间的静电作用和疏水相互作用，可有效地将阿霉素包埋在纳米颗粒中，该纳米颗粒可显著降低阿霉素的毒性。

2.4 乳化法

2.4.1 乳化法的原理及影响因素

乳化法是通过合适的乳化剂或表面活性剂使两种或更多种不相溶的溶液相同时溶解，增加了在相对稳定状态下油水混合的可能性，从而克服了生物活性物质的水不溶性或油不溶性问题。蛋白质具有表面活性，可作为有效的乳化剂，通过静电相互作用等形式赋予乳液较好的胶体稳定性。但有些蛋白质是难溶的，通过与多糖形成非共价或共价复合物，可以调控液相的流变学特性，进一步增强乳液的稳定性[10]。将生物活性物质溶液加入到蛋白质-多糖复合物稳定的水包油或油包水的乳液中，经高速剪切、高压均质或微流化等操作进一步形成微乳液，实现蛋白质-多糖复合物稳定的乳液对生物活性物质的递送（图6），这些乳状液具有提高生物活性物质稳定性及使活性物质在胃肠道条件下延缓释放的作用。影响乳化法的因素主要有乳液的类型、生物活性物质的类型、剪切速度和时间、温度等。乳化法在蛋白质-多糖复合物递送活性成分方面得到了广泛应用。

图6 乳化法制备纳米粒子的流程Fig. 6 Process flow chart of preparation of nanoparticles by emulsification

2.4.2 乳化法在蛋白质-多糖非共价复合物包埋活性成分中的应用

由于乳液特有的理化性质，疏水性和亲水性生物活性物质大都可以被包埋于蛋白质-多糖非共价复合物稳定的乳液中。Esfanjani等[47]使用乳化法制备了由乳清蛋白浓缩物/麦芽糖糊精/果胶稳定的递送藏红花、番红花中生物活性成分的乳液，即使在30 ℃下储存22 d后，载有生物活性物质的乳液仍可保持稳定的纳米级结构，表明蛋白质-多糖非共价复合物稳定的乳液具有良好的递送活性成分的性质。Cheng Hao等[48]采用乳液均质化方法实现了酪蛋白酸钠-果胶或阿拉伯树胶复合物纳米颗粒在水包油乳液中对α-生育酚和白藜芦醇的共包封作用。结果表明，该纳米颗粒可改善α-生育酚和白藜芦醇在储存和体外消化过程中的稳定性，提高它们的生物可及性，进一步表明蛋白质-多糖非共价复合物具有稳定包封脂溶性活性成分乳液的优势。张羽[49]制备了由玉米醇溶蛋白-改性淀粉非共价复合物稳定的Pickering乳液，用于姜黄素和VC的递送，该乳液对两种活性物质都有接近90%的包埋率，模拟小肠消化实验结果表明，Pickering乳液提高了姜黄素及VC的稳定性及生物利用率。乳化法也可以与喷雾干燥和冷冻干燥等脱水方法结合，用来制备蛋白质-多糖非共价复合物负载生物活性物质的固体纳米粒子，使生物活性物质具有更好的稳定性和更长的保质期[50]。Assadpour等[51]通过乳化法成功制备出麦芽糖糊精-乳清蛋白复合物稳定叶酸的油包水纳米乳液，在250 kPa、进风温度（180±5）℃、出风温度（90±5）℃、进料速率450 mL/h的条件下使用喷雾干燥将乳液转化为粉末，使叶酸成功地包埋在固体纳米粒子中，为强化水溶性营养成分的固体食品提供了参考。Assadpour等[52]研究了果胶-乳清蛋白复合物稳定叶酸的水包油包水乳液，通过果胶-乳清蛋白复合物乳化剂的作用，有效地控制了叶酸从水包油包水乳液内相到外相的运输，并在保质期内保持了其完整性。

2.4.3 乳化法在蛋白质-多糖共价复合物包埋活性成分中的应用

蛋白质-多糖共价复合物可以通过乳化法实现对生物活性物质的包封。如Fan Yuting等[53]使用乳化法制备了天然乳清蛋白分离物-葡聚糖共价复合物递送β-胡萝卜素的纳米乳液，并评估了不同糖基化分子质量对β-胡萝卜素的物理、化学性质和生物可及性的影响。结果显示，低分子质量的葡聚糖接枝物（5 kDa和20 kDa）不会影响β-胡萝卜素的生物可及性，高分子质量（70 kDa）的葡聚糖接枝物可以降低β-胡萝卜素的释放速率，即高分子质量的葡聚糖接枝物可用于调节活性成分的生物利用度。乳化法同样可以用于蛋白质-多糖共价复合物对两种生物活性物质的共包埋。Yi Jiang等[54]制备出乳清分离蛋白-葡聚糖复合物稳定的负载β-胡萝卜素和白藜芦醇的乳液，该复合物使纳米乳液的稳定性提高，并显著提高了负载的β-胡萝卜素在光和热处理下的稳定性，这一研究结果为可食用乳化剂的制备和开发提供了借鉴。在制备蛋白质-多糖共价复合物稳定的负载生物活性物质的乳液后，使用喷雾干燥处理也可获得相应的固体纳米颗粒。如Shah等[55]在制备乳清蛋白分离物-麦芽糖糊精共价复合物后，使用乳化法得到包埋丁香酚的纳米乳液，采用喷雾干燥获得固体纳米粒子。该复合物改善了丁香酚的溶解度，在蛋白质的等电点处得到的纳米粒子仍可保持良好的溶解度，表明纳米粒子在功能性饮料中递送亲脂性生物活性物质时，可能不会对饮料视觉外观产生不利影响。因此，蛋白质-多糖共价复合物为乳化法递送生物活性物质的稳定性提供了借鉴。

以上4 种方法在蛋白质-多糖复合物递送活性成分中的应用及优、缺点如表1所示。

表1 蛋白质-多糖非共价及共价复合物包埋活性物质的方法Table 1 Methods of encapsulating bioactive substances in protein-polysaccharide non-covalent and covalent complexes

3 结 语

大多数生物活性物质在胃肠道中结构不稳定，这导致其在体内的生物利用度较低。通过包埋或者合理的递送体系可以提高活性成分在不利环境下的稳定性，提高其生物利用度，有效保证其发挥健康功效。蛋白质和多糖作为食品中来源广泛的天然生物大分子，二者之间的非共价相互作用（如静电和疏水相互作用、氢键）或共价相互作用（如糖基化）可用来制备蛋白质-多糖复合物，以微胶囊、乳液等递送系统的形式实现对活性成分的包封保护、达到良好的递送和控释等效果。因此，蛋白质-多糖复合物是递送生物活性物质的有效载体，可用于设计功能性食品。然而，目前关于蛋白质-多糖复合物包埋活性成分的研究主要集中在递送体系对活性成分的保护作用方面，未来应开展更多的体内实验，同时结合代谢组学方法探究复合物封装的生物活性物质在血液和肝、肾、脑等器官中的积累量及其代谢物的种类、含量，探究复合物包封的活性成分母体及其代谢物的生理活性。此外，应采用分子模拟、分子动力学、多光谱手段及分子生物学方法探究蛋白质-多糖相互作用发挥保护活性成分及影响活性成分在体内吸收的机制，为活性成分在功能性食品中的应用提供借鉴。