乳蛋白包覆納米磷酸三鈣的表面性質和機理研究

李滟波， 陳 晨， 劉小鳴， 胡錦華，3， 周 鵬*，，4

（1.食品科學與技術國家重點實驗室，江南大學，江蘇 無錫 214122；2.江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122；3.復旦大學 聚合物分子工程國家重點實驗室，上海200433；4.江南大學 食品安全與營養協同創新中心，江蘇無錫214122）

乳蛋白包覆納米磷酸三鈣的表面性質和機理研究

李滟波1， 陳 晨2， 劉小鳴2， 胡錦華1，3， 周 鵬*1，2，4

（1.食品科學與技術國家重點實驗室，江南大學，江蘇 無錫 214122；2.江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122；3.復旦大學 聚合物分子工程國家重點實驗室，上海200433；4.江南大學 食品安全與營養協同創新中心，江蘇無錫214122）

研究了酪蛋白（SC）和乳清分離蛋白（WPI）包覆在納米磷酸三鈣（TCP）顆粒表面的過程和作用機理。Zeta電位的測試表明SC和WPI包覆在TCP表面，使得TCP納米顆粒表面所帶負電荷增加。被不同種類的乳蛋白包覆的TCP懸浮顆粒在溶液中的穩定性都得到了提高，其中被WPI包覆的TCP顆粒的水相再分散液的穩定性得到了最為明顯的改善，雖然實驗結果也表明SC對TCP的包覆更容易發生。研究乳蛋白的不同組分在TCP表面的包覆過程發現，SC中αs-CN上的Ser-P在對TCP顆粒表面的包裹過程中更有優勢。WPI中的β-Lg對TCP的包覆會比α-La容易發生。作者還討論了乳蛋白包覆在TCP顆粒表面的作用機理，認為乳蛋白對TCP的包覆過程和效果與兩種乳蛋白和TCP顆粒的結構和表面性質有關。

乳蛋白；酪蛋白；乳清分離蛋白；納米磷酸三鈣；包覆

國家規定調制乳的鈣添加量范圍在250～1 000 mg/kg［1-2］。由于牛奶中富含的酪蛋白和乳清蛋白對鈣離子非常敏感，可溶性鈣劑的添加會使得牛奶乳狀界面的蛋白之間產生橋連接絮凝，進而導致乳制品沉淀和乳析等問題［3］。目前高鈣奶制品中常用的鈣添加劑之一是難溶性的磷酸鈣鹽。雖然在食品工業的應用中通常不考慮蛋白和磷酸鹽之間的相互作用。但是生物材料領域的研究表明蛋白與磷酸鈣鹽之間存在強烈的相互作用。例如溶菌酶（LSZ）和牛血清蛋白（BSA）都可以吸附在微米級雙相磷酸鈣鹽的表面，并且在pH為7.4的PBS緩沖溶液中，LSZ與鈣鹽的相互作用更強，等電點為11.1的LSZ會比等電點為4.6的BSA在pH7.4的磷酸緩沖液中帶有更多的正電荷，因而與表面帶負電荷的鈣鹽之間的靜電相互作用也更強烈［4］。蛋白包覆磷酸鹽顆粒表面的機理比較復雜。通常認為蛋白在固體上的吸附是一個非常復雜的過程，固體對蛋白的吸附能力會受到很多因素的影響，包括材料的表面形貌、成分組成、疏水性、多相性，蛋白質的分子尺寸、帶電基團的分布、結構的穩定性和構象，以及液相環境的pH值、離子成分和濃度。另外對生物材料的性能研究還表明，當蛋白在生物材料表面形成吸附層之后還會影響材料的加工和應用［5］。目前市售的高鈣奶中添加的主要是微米級別的磷酸鈣鹽產品，納米級的鈣添加劑（如納米級的磷酸三鈣等）在食品領域中的研究和應用比較少。納米材料具有比表面積大、表面活性中心多和表面反應活性高等特性［6］，現在被廣泛應用于電子、生物、醫藥、化工和材料等眾多領域。對材料生物利用度的研究表明［7］，具有較小的顆粒尺度的材料，由于表面積與體積比增加，其在腸胃液的溶解度也相應提高，因而材料在體內的吸收速率和生物利用度也隨之提高。對添加了納米尺度營養因子的功能食品的研究也發現納米顆粒在胃腸道中很容易被吸收［8］，相應地也提高了食品對機體的調節功能，比如富含納米鈣鹽的牛奶在有效防止鈣流失方面就有較好的表現［9］。

作者旨在研究牛奶中的主要成分—酪蛋白（SC）和乳清分離蛋白（WPI）對納米尺度的TCP顆粒的包覆行為，探究納米材料在食品體系中的應用。

1 材料與方法

1.1 材料

酪蛋白酸鈉 （SC）：Sigma-Aldrich公司產品；乳清分離蛋白（WPI）：Hilmar公司產品。通過凱氏定氮法測得SC的蛋白質質量分數為84.6%，WPI的蛋白質質量分數為 81.3%。納米級磷酸三鈣粉末（TCP）：Sigma-Aldrich公司產品，用BET法測TCP粉末的比表面積為44.01 m2/g。TCP納米顆粒在水中的粒徑分布使用Malvern Zetasizer Nano-ZS測定：將2 mL TCP的水相分散液（0.05 mg/mL）加入到測量池中，基于折射系數1.33，用CONTIN模式計算得到TCP平均粒徑（d0.5）為265.10 nm，多分散性系數（PDI）為0.237。

1.2 方法

1.2.1 制備樣品 用2種方法來制備蛋白包覆TCP納米顆粒的水相分散液。

第一種方法，制備SC和WPI的水溶液（質量濃度皆為40 mg/mL），攪拌4 h后在4℃下過夜，使蛋白完全水合。通過稀釋一定量的SC和WPI原始溶液來獲得不同質量濃度的蛋白溶液（1～30 mg/mL），攪拌至少1 h后待用。在1.5 mL的離心管中加入20 mg的納米TCP粉末，再加入0.5 mL超純水，超聲10 min后，分別在離心管中加入0.5 mL不同質量濃度的蛋白溶液。

第二種方法，將蛋白溶液（0.5 mL 5 mg/mL的SC或WPI）添加到含有TCP（0.5 mL質量濃度為2～160 mg/mL TCP懸浮液）的1.5 mL離心管中。

將兩種方法所得到的溶液在室溫下（約20℃）孵育4 h后通過7 000 r/min的速度離心15 min將被蛋白包覆的TCP分離出來，用超純水漂洗所得沉淀1次，去除表面松散附著的蛋白，然后進行下一步的分析。

1.2.2 計算包覆在TCP上的表面蛋白濃度 將第一種方法制備的溶液離心后取上清，用雙縮脲試劑法分析殘留于上清液中的蛋白質質量濃度（mg/ mL）。根據TCP的表面積，以及所制備溶液的蛋白質質量濃度與上清液中總蛋白質質量濃度的差異，來計算表面蛋白濃度（mg/m2）。

1.2.3 分析表面蛋白的成分 為了分析不同的蛋白組分在TCP顆粒表面的包覆情況，將特定濃度的SC或者WPI溶液加到不同濃度的TCP分散液中，離心后用SDS-PAGE分析上清液中每一種蛋白組分的變化。具體實驗方法是將一定量的上清液混合SDS緩沖液（0.5 mol/L Tris緩沖溶液，pH 6.8，質量分數4.0%SDS和質量分數0.01%溴酚藍），隨后在95°C水浴加熱3 min將蛋白還原，接著用冰浴冷卻。在Bio-rad微凝膠板上制備SDS膠（12 g/dL分離膠，0.4 g/dL濃縮膠），然后在每一道凝膠上上樣15 μL用冰浴冷卻后的溶液，先采用20 mA電流分離40 min，再用40 mA分離20 min。之后用考馬斯亮藍R250溶液對蛋白條帶進行染色，然后用脫色液（體積分數7.5%冰醋酸和5%甲醇）孵育24 h。用Bio-Rad Gel Doc EZ（Bio-Rad）軟件測條帶的整合強度。以不添加鈣鹽的1.25 mg/mL的SC和WPI溶液做為對照組，比較實驗組和對照組中αs-，β-酪蛋白（αs-，β-CN），以及β-乳球蛋白（β-Lg）和α-乳白蛋白（α-La）的條帶強度的差異，來分析SC和WPI中不同的蛋白組成是否在包覆TCP的過程中有差異性表現。每一個實驗重復3次。

1.2.4 測定表面電位 用Malvern Zetasizer Nano-ZS和一次性的DTS 1060C zeta電位池來測定溶液中TCP的表面電位。將離心后獲得的包覆蛋白的TCP沉淀重新分散在超純水中，配成質量濃度0.05 mg/mL的再分散液。將樣品轉移到測量池中，測量池溫度保持在 （25±0.1）℃。用Smoluchowski模型計算得到TCP顆粒表面的zeta電位。取3次測定的平均值。

1.2.5 濁度的測定 將離心得到的被蛋白包覆的TCP沉淀分散在超純水中得到質量濃度為1 mg/mL的再分散液，用Jasco V-560分光光度計和10 mm的石英池進行再分散液的濁度測定。記錄180 min 內900 nm波長下的吸收值，吸光度值的變化表明了樣本溶液的濁度變化，與TCP再分散液在水相體系中穩定性有關。相對吸光度值A相對用以下公式計算：

其中At對應t時間的吸光度值，A0為初始溶液的吸光度值，重復3次取平均值。

2 結果與討論

2.1 TCP納米顆粒的表面蛋白含量

圖1顯示了TCP在不同初始質量濃度的SC和WPI溶液中孵育4 h后，其表面包覆的蛋白含量與蛋白溶液初始質量濃度的關系。

圖1 蛋白溶液的初始質量濃度對TCP顆粒表面蛋白包覆的影響Fig.1 Effect of initial protein concentration on TCP surface protein concentration

當SC初始質量濃度為0～5 mg/mL時，包覆于TCP顆粒表面的蛋白含量快速增加，隨著SC質量濃度繼續增大到15 mg/mL，TCP表面包覆的蛋白含量趨于平穩。WPI初始質量濃度從0.5 mg/mL增至15 mg/mL的過程中，TCP顆粒表面蛋白含量持續增高。

通過表面蛋白含量的分析可以確認乳蛋白可以包覆在TCP顆粒表面，并且隨著SC和WPI初始濃度的增加，最終包覆在TCP顆粒上的蛋白含量也隨之增加，直到蛋白對TCP表面的包覆達到飽和狀態。對于不同的兩種蛋白，比較在相同的初始質量濃度下包覆于TCP顆粒表面的蛋白含量可以發現，SC包覆在TCP顆粒表面的量高于WPI的量。

2.2 Zeta電位

圖2是顆粒表面的zeta電位值隨著蛋白溶液的初始濃度的增加而產生的變化。Zeta電位的測試考察了TCP顆粒分散在水相時表面的帶電特性。具體實驗時將TCP顆粒分散在不同濃度的蛋白溶液中，孵育4 h后離心，將離心得到的沉淀用水洗1次，再次分散在超純水中進行表面電位的測試。

從圖2可知TCP本身在水相中分散時顆粒表面帶負電 （zeta電位值約-16.8 mV）。被SC包覆之后，TCP顆粒的表面電位絕對值逐漸增加，也就說顆粒表面帶上了更多的負電荷。當添加的SC初始質量濃度為5 mg/mL時，所得到的TCP再分散液的表面電位值從-16.8 mV變化至-24.0 mV，進一步提高SC溶液的初始質量濃度，表面電位的變化則趨于平穩。同樣的，WPI溶液如果初始質量濃度達到5 mg/mL，所制得的TCP再分散液的表面電位數值從-16.8 mV變化至-28.5 mV，當WPI初始質量濃度進一步增加時，再分散液的表面電位不再有太大變化。

圖2 不同質量濃度的蛋白質對TCP表面zeta電位的影響Fig.2 Effect of protein concentration on the zetapotential of TCP particles

在中性pH下，酪蛋白（等電點4.6）［10］和乳清分離蛋白（等電點5.0）［11］都帶負電荷，TCP再分散液的表面電位的電勢負值增加能夠說明蛋白包覆到了TCP顆粒的表面，使得TCP顆粒表面帶上了更多的負電荷。當SC或者WPI的初始濃度超過5 mg/mL時，TCP再分散液的表面電位不再隨著蛋白初始質量濃度的增加而增加，而是逐漸趨于平穩，這說明在初始質量濃度超過5 mg/mL的蛋白溶液中孵育后，蛋白對TCP表面的包覆就達到了飽和狀態。被SC和WPI所包覆的TCP顆粒在zeta電位絕對值上（峰值處）有差異，飽和時，被WPI包覆的TCP顆粒表面電位（表面電位為-28.5 mV）絕對值大于被SC包覆的TCP顆粒表面電位 （表面電位為-24.0 mV）的絕對值。WPI水溶液 （0.5 mg/mL）zeta電位為-46.5 mV，SC水溶液 （0.5 mg/mL）zeta電位為-30.2 mV。因此被WPI包覆的TCP顆粒表面比SC包覆的TCP顆粒表面帶上了更多負電荷。

2.3 表面蛋白組分分析

將不同質量的TCP添加到蛋白質量一定的SC或WPI溶液中，來考察SC或WPI中不同組分對TCP顆粒的包覆情況。具體實驗中將TCP和SC或WPI孵育4 h后，將懸浮液離心，用SDS-PAGE分析上清液中殘余蛋白含量。圖3（a）、圖4（a）顯示了這些上清液樣品的SDS-PAGE，圖3（b）、4（b）是對懸浮液離心后的上清液中單一蛋白含量變化的量化分析，對照組是不加TCP的蛋白溶液（2.5 mg/mL SC/WPI）。

圖3 SC和不同質量的TCP孵育后的懸浮液經離心后得到的上清液的SDS-PAGE與蛋白組分變化的量化分析Fig.3 SDS-PAGE and concentration analysis on the supernatants prepared from SC（1.25 mg/mL）and TCP （0～20 mg/mL）

圖4 不同質量的TCP孵育后的懸浮液經離心后得到的上清液的SDS-PAGE與蛋白組分變化的量化分析Fig.4 SDS-PAGE and concentration analysis on the supernatants prepared from WPI（1.25 mg/mL）and TCP （0～20 mg/mL）

由圖3（a）、圖4（a）可以觀察到，與不含有TCP的純蛋白的條帶相比，TCP被蛋白包覆之后再分散液的上清液跑膠得到的條帶上的單一蛋白成分含量隨著TCP含量增加而減少。

將兩種不同的蛋白對TCP顆粒包覆情況進行比較，可以發現SC更易包覆在TCP顆粒表面。比較圖3（a）和圖4（a）中相同TCP添加量的樣品發現，上清液中SC和WPI不同的蛋白組分殘留的量是不一樣的。以TCP添加量為10 mg的兩個樣品為例，上清液中SC的兩種組成成分β-CN和αs-CN條帶都幾乎不可見，但是WPI的組分β-Lg和α-La的兩條條帶依舊比較清晰。定量化數據的分析指出（圖3（b）、圖4（b）），大約12.5 mg的TCP就可以完全吸附1.25 mg的SC，但是同樣質量的WPI，需要超過50 mg的TCP才能將其完全吸附。也就是說SC包覆在TCP顆粒表面的量高于WPI的量。比如20 mg的TCP顆粒表面能被1.25 mg的SC包覆，而只有0.5 mg的WPI能包覆在20 mg TCP的表面，其中β-Lg為0.38 mg而α-La為0.12 mg。類似的結果在對TCP顆粒的表面蛋白含量的研究中也存在。前面的圖1就顯示了在相同的初始濃度下，SC包覆在TCP顆粒表明的量高于WPI的量。

TCP上有兩種不同類型的結合位點，通常叫做C-位點和P-位點［12］。當分散在水相介質中，C-位點富含帶正電荷的鈣離子，而P-位點富含帶負電荷的磷酸根粒子。蛋白帶負電荷的羧酸基團和TCP上帶正電荷的C-位點以及蛋白帶負電荷的氨基基團和TCP上帶負電荷的P-位點這兩對反離子對之間的相互作用，使得蛋白可以包覆在TCP顆粒表面。

進一步分析SC和WPI在TCP顆粒表面包覆量的差異，可能是以下幾個原因導致了SC包覆在TCP顆粒表面的量高于WPI的量。第一是兩種蛋白的相對分子質量差異。SC相對分子質量（αs1-CN 23 000；αs2-CN 24 300；β-CN 24 000）［10］大于WPI相對分子質量（β-Lg 16 800；α-La 14 600）［13］，所以對于活性位點數目相同的TCP表面而言，如果吸附了相同摩爾數的不同蛋白，則摩爾相對分子質量大的蛋白吸附量多。第二是兩種蛋白的不同結構。WPI是緊實的球體，在TCP顆粒表面的包覆可能只形成一個單層的包覆，并且WPI的蛋白與蛋白分子之間也不存在相互作用［14］。SC則是無規線性的松散結構，在包覆到TCP顆粒表面時，SC鏈段伸展，蛋白表面層會暴露出更多帶電的氨基酸側鏈基團［5］，這些暴露出來的帶電基團與TCP表面位點之間可以發生靜電吸引，使得SC分子更加牢固地包覆在TCP顆粒上。另外由于SC的蛋白與蛋白分子之間還會自組裝形成聚集體［15］，因而可以在TCP顆粒表面形成較厚的蛋白層，從而有著比WPI更多的包覆量。第三，在作者的研究中，酪蛋白是磷酸化的蛋白［16］，這些Ser-P基團是酪蛋白亞膠束連接點，使得亞膠束形成酪蛋白膠束［17］。Ser-P能結合鈣，特別是鈣離子［18］，由此可以推測酪蛋白中的 Ser-P也能結合到TCP中富含鈣離子的C-位點上。另外也有報道指出蛋白的磷酸化基團與磷酸鹽上C-位點的結合比對羧基基團的結合更強。所以，作者認為酪蛋白包覆于TCP顆粒表面的能力更強。對上清液樣品進行SDS-PAGE表征還顯示了蛋白的不同組分在對TCP包覆的過程中存在差異。

分析圖3（a）可知，對SC而言，當TCP的添加量小于10 mg時SC的組成組分αs-CN和β-CN條帶都在膠帶上顯現，顯然此時TCP的添加量還不足以將溶液中的蛋白完全吸附。相應的蛋白組分定量化數據表明，10 mg的TCP顆粒加入到1.25 mg的SC溶液中時，約有質量分數80%αs-CN和50%的β-CN覆蓋在TCP顆粒的表面（圖3（b）表明上清液中αs-CN質量分數為20.86%，β-CN的質量分數為51.09%）。但是當TCP的添加量增加到12.5 mg時，兩種組分幾乎都能包覆在TCP顆粒表面。以上數據說明，當鈣鹽不足量的時候，αs-CN會優先吸附到TCP顆粒的表面。這種差異性可能是由于Ser-P基團在蛋白鏈段上的分布不同所造成的［5］。Ser-P基團在αs-CN和β-CN中的含量都很高，但是在序列中的分布并不均勻［10］。αs1-CN上Ser-P分布在45、47、64、66、67序列點；αs2-CN Ser-P分布在8、9、10、16、56、57、58、61、129、131序列點。β-CN上的 5個Ser-P主要集中在N端，帶有很高負電荷，而余下的分子則沒有凈電荷。比較αs-CN和β-CN上Ser-P的分布可知，相比β-CN上的Ser-P的集中分布，αs-CN上的Ser-P分布較散顯得更加均勻，因而在對TCP顆粒表面的包裹過程中更有優勢。

根據圖4（a）中被WPI包覆的TCP再分散液的跑膠結果可以知道，當TCP的添加量為40 mg時，約有89.23%α-La和55.38%的β-Lg覆蓋在TCP顆粒的表面。當TCP的添加量大于50 mg時，溶液中幾乎所有的蛋白都包覆在TCP表面。圖4（b）中蛋白含量的定量化數據也清楚的顯示出，隨著TCP添加量的增多，上清液中殘留的β-Lg的量減少的速率比α-La減小的速率更大，也就是說，相比α-La，β-Lg對TCP的包覆作用更強。α-La和，β-Lg在鈣鹽表面吸附過程的差異性或許與蛋白上電荷分布有關。已有研究指出蛋白表面的電荷分布對同屬磷酸鈣鹽的羥基磷灰石與蛋白間的親和力非常重要。另外β-Lg和α-La在WPI中的含量不同使得二者在溶液中的熱力學運動有差異。β-Lg是乳清中的主要蛋白質，約占乳清蛋白的50%，而α-La約占乳清蛋白質的20%，粒子數目更多的β-Lg會更容易達到TCP顆粒表面將其包覆。

2.4 再分散液的懸浮顆粒的穩定性考察

圖5所示為被不同質量濃度的SC或WPI所包覆的TCP顆粒再分散液 （TCP質量濃度為1 mg/ mL）的濁度隨時間變化情況。通過分光光度法來表征溶液中懸浮顆粒的穩定性。180 min內，未被蛋白包覆的TCP顆粒都沉降于比色皿底部。TCP顆粒在水中不穩定是因為TCP顆粒間會發生聚集，導致它們的平均粒徑增加，因而快速沉淀；而被不同質量濃度的蛋白所包覆的TCP顆粒的沉降速度較為緩慢，TCP顆粒表面被蛋白包覆之后，其表面電位增加（圖2），顆粒表面電負性更強，顆粒間排斥力增加，顆粒聚集和沉淀就會得到改善，溶液的穩定性提高。同時，兩親性蛋白包覆在TCP顆粒表面之后，蛋白分子中的親水鏈段伸展在水相中，使得TCP顆粒能穩定分散在水相中。

圖5 不同質量濃度的蛋白質對TCP顆粒穩定性的影響Fig.5 Effects of different concentrations of protein on TCP suspension behavior

比較兩種蛋白包覆后的TCP顆粒在水相中的沉降過程可以看出，被WPI所包覆的TCP顆粒的穩定性比被SC所包覆的顆粒更好。這可能是因為被WPI包覆的TCP顆粒比被SC包覆的TCP顆粒表面帶上了更多的負電荷，顆粒之間的靜電排斥力更強。在前面的圖2中也觀察到，當一定質量的鈣鹽被相同起始濃度的蛋白溶液包覆時，在吸附飽和的條件下，被WPI包覆的TCP顆粒表面電位絕對值大于被SC包覆的TCP顆粒。所以被WPI覆蓋的TCP顆粒在水相中再分散液的穩定性得到了更好的改善（圖5）。另一方面，前面討論過SC的摩爾相對分子質量比WPI大，所以相同質量的WPI比SC擁有更多的蛋白質分子數目。這也就意味著，添加相同質量的蛋白時，有更多的WPI蛋白分子鏈段包覆在TCP顆粒的表面，所以伸展在水相中的親水鏈段也更多，故而更好地改善了被WPI包覆的TCP顆粒分散在水相時的的穩定性。

3 結語

酪蛋白和乳清分離蛋白能包覆于TCP顆粒的表面，改變了TCP在水相中分散時的穩定性。被蛋白包覆的TCP顆粒由于表面帶上了更多的負電荷，當顆粒重新分散在水中時，懸浮顆粒的沉降速率明顯減慢，溶液穩定性得到了改善。作者證實了乳蛋白包覆到TCP顆粒或其它磷酸鈣鹽表面的可能性，為改善高鈣乳奶制品的穩定性提供了實驗依據。

［1］GB 28050-2011，食品安全國家標準預包裝食品營養標簽通則［S］.

［2］GB 14880—2012，食品安全國家標準食品營養強化劑使用標準［S］.

［3］張鋒華，張云，孟令潔，等.高鈣牛奶穩定性研究［J］.乳業科學與技術，2009（2）：63-66. ZHANG Fenghua，ZHANG Yun，MENG Lingjie，et al.Study on the stability of high-calcium milk［J］.Joural of Dairy Science and Technology，2009（2）：63-66.（in Chinese）

［4］ZHU X，FAN H，LI D，et al.Protein adsorption and zeta potentials of a biphasic calcium phosphate ceramic under various conditions［J］.Journal of Biomedical Materials Research，2007，82（1）：65-73.

［5］KAY C DEE，DAVID A.Puleo，Rena Bizios.Protein-Surface Interactions［M］//Kay C Dee，David A.Puleo，Rena Bizios.In An Introduction To Tissue-Biomaterial Interactions.US：John Wiley&Sons，Inc.2003：37-52.

［6］董晶瑩，劉寧.納米微粒在生物醫學領域的應用研究［J］.國外醫學生物醫學工程分冊，2005，28（4）：237-240. DONG Jingying，LIU Ning.Application and investigation of nanoparticles in field of biomedicine［J］.Biomedical Engineering Foreign Medical Science，2005，28（4）：237-240.（in Chinese）

［7］THAKKAR Hetal，PATEL Bindesh，THAKKAR Sneha.A Review on Techniques for Oral Bioavaliability Enhancement of Drugs ［J］.International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research，2010，4（3）：203-223.

［8］ERFANIAN A，MIRHOSSEINI H，MANAP M Y A，et al.Influence of nano-size reduction on absorption and bioavailability of calcium from fortified milk powder in rats［J］.Food Research International，2014，66（0）：1-11.

［9］PARKk H S，JEON B J，KWAK H S，et al.Effects of nanocalcium supplemented milk on bone calcium metabolism in ovariectomized rats［J］.Asian-Australasian Journal of Animal Sciences，2007，20（8）：1266-1271.

［10］HUPPERTZ T.Chemistry of the Caseins［M］.//McSweeney P L H，Fox P F.In Advanced Dairy Chemistry.US：Springer，2013：135-160.

［11］柴智，冷小京.鈣誘導乳清分離蛋白包埋體系對VB12的穩態研究［J］.食品科學，2010，31（3）：1-4. CHAI Zhi，LENG Xiaojing.Effect of calcium-induced whey protein encapsulation system on stability of vitamin B12［J］.Journal of Food Science，2010，31（3）：1-4.（in Chinese）

［12］OHTA K，MONMA H，TAKAHASHI S.Adsorption characteristics of proteins on calcium phosphates using liquid chromatography［J］.Journal of Biomedical Materials Research，2001，55（3）：409-414.

［13］DICKINSON E，GALAZKA V B.Emulsion stabilization by ionic and covalent complexes of β-lactoglobulin with polysaccharides［J］.Food Hydrocolloids，1991，5：281-296.

［14］TERCINIER L，YE A，ANEMA S，et al.Adsorption of milk proteins on to calcium phosphate particles［J］.Journal of Colloid and Interface Science，2013，394（0）：458-466.

［15］MAGESH Srinivasan，HARJINDER Singh，PETER A Munro.Adsorption behaviour of sodium and calcium caseinates in oil-in-water emulsions［J］.International Dairy Journal，1999，9（3-6）：337-341.

［16］JENNESS R，LARSON B L，MCMEEKIN T L，et al.Nomenclature of the proteins of bovine milk［J］.Dairy Science，1956，39：536-541.

［17］HOLT C，de Kruif C G，TUINIER R，et al.Substructure of bovine casein micelles by small-angle X-ray and neutron scattering［J］. Colloids and Surfaces A：Physicochemical and Engineering，2003，213：275-284.

［18］HORNE D S.Casein micelle structure and stability［M］.San Diego：Academic Press，2008.

Study on Surface Properties and Mechanism of Milk Protein Coated Nanotricalcium Phosphate Hydrate

LI Yanbo1， CHEN Chen2， LIU Xiaoming2， HU Jinhua1，3， ZHOU Peng*1，2，4
（1.State Key Laboratory of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.Food ScienceofTechnology，Jiangnan University，Wuxi214122，China；3.StateKey Laboratory ofMolecular Engineering of Polymers，Fudan University，Shanghai 200433，China 4.Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

The adsorption of caseins from sodium caseinate（SC）and whey proteins from whey protein isolate（WPI）onto particles of nanotricalcium phosphate hydrate（TCP）was studied. Zeta-potential measurements involved that both SC and WPI bound to TCP，resulting in an increase in the absolute value of the zeta-potential of the particles.This adsorption improved the suspension stability of the TCP particles in water.WPI has stronger ability of improvement in suspension，and SC is easier that absorbed on TCP particles.For WPI，there was a preference in the protein adsorption：β-lactoglobulin＞α-lactalbumin.Possible mechanisms showed the interaction betweenmilk proteins and TCP are discussed.It is related to the structure and the surface properties of SC，WPI and TCP particles.

milk protein，sodium caseinate，whey protein isolate，nano tricalcium phosphate hydrate，adsorption behavior

TS 252.4

A

1673—1689（2016）07—0714—07

2015-01-11

國家自然科學基金項目（31471697）；復旦大學聚合物分子工程國家重點實驗室開放課題（K2015-20）；食品科學與技術國家重點實驗室開放課題（SKLF-ZZB-201401）；教育部科學技術研究項目（113032A）；教育部新世紀優秀人才支持計劃（NCET-11-0666）。

周 鵬（1975-），男，山東青島人，理學博士，教授，主要從事食品科學研究。E-mail：zhoupeng@jiangnan.edu.cn