磷脂氧化对脂质体性质的影响

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脂质体作为一种新型的包埋载体具有广阔的发展空间,它可以包埋多种食品敏感物质,如抗菌肽、维生素、香精等,保护所包埋物在储藏及运输过程中免于化学反应并延长它们发挥作用的时间。脂质体的包封率和稳定性是影响脂质体应用的重要指标,由于脂质体主要膜材为磷脂,磷脂的脂肪酸链多含有不饱和键,使脂质体在制备和放置过程中极易发生氧化,因此磷脂氧化可能是引起食品脂质体加工过程中膜渗漏的原因之一,限制了脂质体在食品中的应用。本文使用大豆磷脂酰胆碱SPC90作为脂质体的膜材,薄膜分散法制备脂质体,最终所制得的脂质体平均粒径为178.1nm,多不分散指数(PDI)为0.397,膜表面电动势为-40.2mV,丙二醛(MDA)含量为0.051μg/mL,制备过程中氧化程度较小。为了确定放置过程中不同环境因素对脂质体氧化程度和稳定性的影响,将所制备的脂质体放置于不同的温度、光照、NaCl浓度及阳离子环境中,测定不同的放置时间下其氧化程度、平均粒径及PDI值的变化。实验结果证明,在37oC条件下,脂质体在2d内已经发生剧烈氧化,而4oC条件下放置时间对脂质体氧化基本无影响,且高温会使脂质体的粒径及PDI值显著增加,降低脂质体稳定性;除温度之外,光照亦可以增加脂质体的氧化速率,但光照对脂质体粒径的影响并不显著;缓冲液中添加NaCl可以抑制氧化,但是NaCl浓度的增高会使脂质体粒径分布更不均匀,脂质体的稳定性也会随之下降;在所测阳离子中,促进脂质体氧化作用的顺序为:Fe2+> Cu2+> Mg2+> Ca2+> Al3+>Ba2+。为了探讨磷脂氧化影响脂质体稳定性下降的作用机制,实验采用Fenton反应加速脂质体氧化,从而测定氧化后脂质体各性质的变化。将脂质体氧化程度和浊度作为指标,确定Fenton试剂的最佳浓度为0.5mM。将脂质体经Fenton氧化24h后,脂质体的平均粒径略微变大,由184.5nm增大至202.6nm,PDI值由0.406增高至0.424,4d后,脂质体粒径迅速降低至73.2nm;观察脂质体的形态发现,脂质体的形态由球形变为不规则形状,随着氧化的深入,溶液中出现了脂质体膜碎片;氧化后脂质体中钙黄绿素的包封率由8.49%下降至4.51%,测定所分离脂质体透析液的荧光强度,在Fenton氧化4d后脂质体所包埋的钙黄绿素基本上完全释放;脂质体膜的微极性增加,相对流动性下降;考察脂质体氧化后磷脂的变化,发现氧化24h后磷脂损失率达到28%,不饱和脂肪酸及长链脂肪酸的相对含量下降的较为明显。在所制备的脂质体中添加多种不同的抗氧化剂,其中二丁基羟基甲苯(BHT)的抗氧化效果最为显著。添加BHT的脂质体放置5d后,MDA的浓度仅为0.083μg/mL。添加BHT后,脂质体的形态呈标准对称球形,粒径分布更为集中。通过与水溶性抗氧化剂TP对比,发现BHT除了发挥自由基清除剂的常规作用外,还可以提高脂质体膜的致密性和流动性。
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