Вплив природних емульгаторів на основу емульсійних систем доставки на основі емульсії олія у воді з використанням фукоксантину
Чжаосян Ма
† Вища школа біологічних та екологічних наук, Університет Цукуби, 1-1-1 Теннодай, Цукуба, Ібаракі 305-8577, Японія
Науман Халід
‡ Школа харчових та сільськогосподарських наук, Університет управління та технологій, Лахор, 54000, Пакистан
Гаофен Шу
§ Лікарня Лішуй, Медична школа Університету Чжецзян, Лішуй 323000, КНР
Ігуо Чжао
∥ Школа сільського господарства та біології Шанхайського університету Цзяо Тонг, Шанхай 200240, Китай
Ісао Кобаясі
Institute Харчовий науково-дослідний інститут, NARO, 2-1-12 Каннондай, Цукуба, Ібаракі 305-8642, Японія
Маркос А. Невес
† Вища школа біологічних та екологічних наук, Університет Цукуби, 1-1-1 Теннодай, Цукуба, Ібаракі 305-8577, Японія
Амбо Туво
# Факультет морських наук та рибальства Університету Хассануддіна, Макассар 90245, Індонезія
Міцутосі Накадзіма
† Вища школа біологічних та екологічних наук, Університет Цукуби, 1-1-1 Теннодай, Цукуба, Ібаракі 305-8577, Японія
Анотація
Вплив природних емульгаторів (ізолят сироваткового білка, WPI; модифікований лецитин, ML; і гуміарабік, GA) на формулювання, стабільність та біодоступність емульсій "масло-у-воді" (O/W), завантажених фукоксантином вивчення. Дрібнодисперсні емульсії готували при гомогенізації під високим тиском при 100 МПа протягом 4 проходів, використовуючи 2% мас. WPI, ML та GA, в результаті чого отримували емульсії з розмірами крапель 136, 140 та 897 нм відповідно. Хімічна стабільність фукоксантину в емульсіях після тривалого зберігання при температурі навколишнього середовища знижувалася в наступному порядку: WPI> GA> ML. Вивільнення вільних жирних кислот фукоксантину, вивчене шляхом травлення in vitro, зменшувалось у наступному порядку: WPI> ML> GA> сипуча олія. Біодоступність фукоксантину в емульсіях, стабілізованих WPI, ML та GA, після перетравлення in vitro становила 92,5 ± 6,8%, 44,6 ± 0,4 та 36,8 ± 2,5 відповідно. Ці результати вказують на те, що тип і концентрація природних емульгаторів суттєво впливають на рецептуру, стабільність, перетравлення ліпідів та біодоступність фукоксантину, що може бути пов’язано з різними властивостями кожного емульгатора. Біодоступність фукоксантину покращили за допомогою систем доставки на основі емульсії.
1. Вступ
Харчові емульсії широко застосовуються в косметиці, фармацевтиці, продуктах харчування та напоях. 15 Різні дослідження показали, що емульсії можуть покращити стабільність та біодоступність нутрицевтичних інгредієнтів при введенні в краплі дисперсної фази. Системи доставки на основі емульсії O/W цілком підходять для інкапсуляції ліпофільних біоактивних інгредієнтів завдяки диспергуванню дрібних крапель ліпідів у безперервній фазі. Ці краплі можуть ефективно проходити через шкіру та посилювати проникнення компонентів. 16,17
Попередні дослідження продемонстрували успішне інкапсулювання високоочищеного фукоксантину в наноемульсії, наночастинки та інші порошки, висушені розпиленням. 10,18-21 Більшість із них зосереджувались на стабільності та біодоступності фукоксантину, на який впливали олії-носії (кукурудзяна олія, олія триацилгліцерину із середнім ланцюгом, олія апельсинового смаку та реструктуровані ліпіди) та дисперсії (незбиране молоко та знежирене молоко). Тим часом інформація про порівняння різних типів емульгаторів обмежена. Наприклад, наноемульсії, завантажені фукоксантином, були успішно приготовані та охарактеризовані Твін 80. Наночастинки казеїну та хітозану, завантажені фукоксантином, показали покращену біодоступність завдяки високому всмоктуванню та надходженню в кров. 18 Немає повідомлень про використання сирого екстракту фукоксантину та різних природних емульгаторів для приготування емульсій, завантажених фукоксантином.
2. Результати та обговорення
2.1. Вплив типу та концентрації емульгатора на рецептуру навантажених фукоксантином O/W емульсій
Вплив різних типів емульгаторів та їх концентрацій на рецептуру емульсій, що інкапсулюють фукоксантин, приготовлену за допомогою гомогенізації високого тиску при 100 МПа протягом 4 проходів. (а) Розподіл крапель за розміром емульсій, стабілізованих за допомогою ML (d4,3 = 140 нм), WPI (d4,3 = 136 нм) та GA (d4,3 = 897 нм). (b) d4,3 емульсій, стабілізованих різними концентраціями емульгаторів.
2.2. Вплив тиску гомогенізації та кількості проходів на рецептуру емульсійних/вуглецевих емульсій, завантажених фукоксантином
Вплив тиску гомогенізації та кількості проходів на рецептуру емульсій. D4,3 емульсій, сформульованих з використанням різного (a) тиску та (b) кількості проходів. Хімічну стабільність під час гомогенізації також визначали на емульсіях, гомогенізованих різною кількістю проходів. Прохід 0 стосується результатів гомогенізації ротор-статор.
2.3. Стабільність зберігання фукоксантину в O/W емульсіях
Стійкість емульсії є вирішальним фактором для визначення терміну придатності продуктів харчування та напоїв. Стабільність зберігання фукоксантину в емульсіях, стабілізованих різними типами емульгаторів (WPI, ML або GA), досліджували під час зберігання при 25 ° C до 15 днів. Через ненасичену структуру фукоксантин чутливий до тепла, світла та окислювального руйнування під час обробки та зберігання. Тому всі зразки покривали алюмінієвою фольгою і зберігали в темряві.
2.4. Фізична стабільність тривалого зберігання
Рисунок Рисунок 3 3 ілюструє результати d4,3 завантажених фукоксантином емульсій, стабілізованих різними емульгаторами (WPI, ML або GA) під час зберігання до 15 днів, при 25 ° C. Під час зберігання емульсії демонстрували чудову фізичну стабільність і не було помітного розширення в d4,3 при стабілізації за допомогою WPI або ML. WPI може утворювати фізично міцні шари, які можуть уникнути злиття крапель через стеричні перешкоди на межі розділу між нафтою та водою. 29 ML-стабілізовані емульсії містили крихітні частинки, які могли протидіяти гравітаційній силі при броунівському русі. Крім того, краплі несуть негативний заряд, який може перешкоджати флокуляції. 30 Тим часом на вершині емульсії, стабілізованої ГА, відбулося видиме зливання. GA - емульгатор з великою молекулярною структурою та високим міжфазним натягом, що може призвести до відносно великих крапель, що призводять до вищої сили плавучості.
Вплив різних типів емульгаторів на фізичну стабільність завантажених фукоксантином емульсій протягом 15 днів зберігання при 25 ° C.