2 结 果
2.1 玉米黄色素微胶囊化单因素实验
2.1.1 壁材的选择 微胶囊化的壁材特性是影响微胶囊特性的至关重要因素,因此,选择适宜的壁材十分重要。用于喷雾干燥制备微胶囊的壁材应具有高度的水溶性,乳化后具有较低黏度,通过查阅资料可知,壁材的种类已有很多了,比如阿拉伯胶,明胶,辛烯基琥珀酸淀粉酯钠等,且都有很好的包埋效果,但是阿拉伯胶和明胶的价格较昂贵,而变性淀粉应用到壁材中时,不但有很好的包埋效果,而且价格低廉,容易制得,可根据不同的要求制备不同指标的变性淀粉产品,辛烯基琥珀酸淀粉酯钠和环糊精都具有很好的成膜性能,黏度也较适宜,因此本实验选择辛烯基琥珀酸淀粉酯钠和环糊精作为壁材,找出较好的工艺配方。
2.1.2 壁材比例对包埋率的影响 辛烯基琥珀酸淀粉酯钠有优异的成膜性质,还具有乳化的作用,无需额外添加乳化剂,黏度较低,可提高溶液的固形物含量;环糊精分子呈空穴的环形圆筒结构,圆筒外有多羟基组成,具有亲水性,空穴的内壁呈疏水性,因此具有分子包埋的特性。所以采用将两种壁材按一定比例配合使用的方法。由试验可知壁材比例的不同对微胶囊包埋率产生影响,这可能是因为辛烯基琥珀酸淀粉酯钠和环糊精协同作用,促进包埋作用。实验结果表明,辛烯基琥珀酸淀粉酯钠与环糊精比为0.4∶1~1.2∶1时包埋效果比较好。
2.1.3 料液固形物含量对包埋率的影响 从试验获知,料液固形物含量从15%增到20%时,包埋率也逐渐增加。当料液固形物含量大于20%时,包埋率开始下降。这是因为当料液固形物含量大于20% 时,物料黏度增加,使得雾化效果变差,造成产品粒径增加,粒形变差,粉末密度降低,包埋率下降。
2.1.4 芯材与壁材的比例对包埋率的影响 随着壁材比例的增加,包埋率也逐步增大。这是可能是因为,壁材比例越大,形成微胶囊的壁就越厚,囊壁的牢固性就增加,包埋率就增高。但由于实验采用的壁材黏度较大,壁材比例太大,不利于形成雾状喷雾。同时玉米黄色素是易氧化、热敏性物质,综合考虑,芯材与壁材的比例控制在1∶12以下。
2.2 玉米黄色素微胶囊优化正交实验 以玉米黄色素的包埋率为指标,采用正交表L9(34)进行正交实验。结果表明,在试验的水平范围内,三个因素对包埋率影响的重要性依次为壁材比例>料液固形物含量>芯材与壁材的比例,其最佳组合为料液固形物含量20%、壁材比例1∶1和芯壁比1∶10。
2.3 玉米黄色素对Wistar大鼠半乳糖白内障的防治作用 对照组中所有正常大鼠的晶体都是清亮透明的,模型组第10天已经全部发生早期白内障,随时间的延长,白内障迅速发展到Ⅱ期和Ⅲ期,第30天已经有13只眼睛出现Ⅲ期,占总数的81.25%。玉米黄色速微胶囊高剂量组第10天时,仍然有6只眼睛是清亮透明的晶体,随着时间的延长,其白内障的发展不如模型组快,直到第30天时,还有11只眼睛是小于Ⅰ期的白内障,只有5只眼睛是Ⅱ期的白内障,占总数的31.25%;玉米黄色素微胶囊低剂量组第10天时,有5只眼睛是清亮透明的晶体,随着时间的延长,其白内障的发展也不如模型组快,到第30天时,还有9只眼睛是小于Ⅰ期的白内障,只有7只眼睛是Ⅱ期的白内障,占总数的43.75%。由以上观察结果表明,玉米黄色素微胶囊组大鼠白内障的发展速度比模型组明显要慢。障眼明组在第10天时,有5只眼睛是清亮透明的,4只是小于Ⅰ期的白内障;第30天时,还有10只是小于Ⅰ期的白内障,只有6只是Ⅱ期白内障,占总数的37.5%,与模型组相比,障眼明组白内障发展慢些,与玉米黄色素微胶囊高剂量组相比,障眼明组白内障发展明显快些,但与玉米黄色素微胶囊低剂量组白内障发展速度相当。与未经微胶囊化的玉米黄色素各组相比,微胶囊化玉米黄色素各组白内障发展相对慢些,表明给予受试大鼠玉米黄色素后,玉米黄色素微胶囊组与模型组相比,晶状体混浊度明显减轻,说明玉米黄色素对白内障有防治作用,且微胶囊化能够提高玉米黄色素的稳定性。
2.4 半乳糖性白内障各实验组眼晶体生化指标测定结果 见表1。玉米黄色素微胶囊各组与模型组相比,眼晶状体SOD活力显著升高了40.55%~50.02%,MDA含量显著降低了31.84%~38.89%,均有显著性差异(P<0.05,P<0.01),说明喂食目标饲料后大鼠眼晶体细胞膜稳定性及抗脂质过氧化能力逐渐恢复,游离氨基酸含量相应提高。从表中数据还可看出,玉米黄色素微胶囊前各组与玉米黄色素微胶囊后各组相比,眼晶体SOD活力有所升高,MDA含量则有所降低,说明微胶囊化可以提高玉米黄色素的稳定性。表1 玉米黄色素对半乳糖性白内障眼晶体SOD活力和MDA含量的影响与模型组比较:1)P<0.05;2)与对照组比较:2)P<0.01
3 讨 论
本文选择了辛烯基琥珀酸淀粉酯钠和环糊精为主要的复合壁材,用超临界萃取法提取出来的玉米黄色素为芯材,以玉米黄色素微胶囊的包埋率为指标,考察了影响微胶囊效率的各种因素,通过正交实验研究,优化了影响微胶囊化玉米黄色素的料液固形物含量、芯壁比、壁材比例等参数组合。综合玉米黄色素各组大鼠眼晶体混浊度降低,且晶体SOD活力显著升高,而MDA含量显著降低,提示玉米黄色素具有防治半乳糖性白内障的作用,从文中数据还可看出玉米黄色素经微胶囊化后,其稳定性有所提高,且玉米黄色素的这种防治半乳糖性白内障的作用有可能是通过提高晶体抗氧化能力,降低脂质过氧化物实现的。
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