高俊爐,韓雪兒,虎夢吉,陳海,2*,張宇昊,2*
(1.西南大學 食品科學學院,重慶 400715;2.川渝共建特色食品重慶市重點實驗室,重慶 400715)
乳液是典型的熱力學不穩定系統,由2 種不混溶的液體組成。其中一種液體以微米或亞微米大小的液滴形式分散到另一種液體中,2 種液體之間的液-液界面通常由具有兩親性的表面活性劑穩定[1]。然而在實際生產應用過程中,表面活性劑穩定的乳液乳化狀態不佳,乳化后的液滴尺寸較大,穩定性較差[2]。Pickering乳液中的液-液界面通常由固體顆粒穩定,與傳統表面活性劑穩定的乳液相比,固體顆粒穩定的Pickering乳液具有良好的穩定性、低毒性以及優異的生物相容性,在食品營養、生物醫藥、化妝品、材料等領域均有廣泛的應用[3-4]。
蛋白質納米籠是由蛋白質亞基自組裝形成的中空籠狀納米結構[5]。隨著蛋白質納米顆粒在乳液領域的應用,籠形蛋白質因其優良的生物降解性、結構穩定性以及易于修飾的表面和天然的納米空腔結構引起了研究者的廣泛關注[6]。蛋白質納米籠的空腔為輸送各類生物活性化合物提供了渠道,其高強度的外殼用于保護活性化合物免受光、熱、酸、堿等環境的破壞。此外,由多亞基自組裝的蛋白質納米籠甚至具有可逆的拆卸和重組特性,該特性為分子封裝提供了有效的途徑[7]。基于蛋白質納米籠的優點,由蛋白質納米籠穩定的Pickering 乳液在食品、生物醫學領域具有一定的開發潛力以及廣闊的應用前景。
本文從穩定Pickering 乳液的固體顆粒種類、蛋白質納米籠種類、蛋白質納米籠穩定后Pickering 乳液的理化特性等方面進行介紹,通過相關研究分析蛋白質納米籠穩定Pickering 乳液的優缺點,總結蛋白質納米籠穩定Pickering 乳液在食品領域的應用,旨在為后續蛋白質納米籠穩定Pickering 乳液的機制探究及其在食品領域的深化應用提供參考。
Pickering 乳液是由固體顆粒穩定的2 種不混溶液體的混合物。Pickering 乳液之所以穩定,是因為油水界面上的固體顆粒堆積形成了密集的填充層,且油滴被周圍的固體顆粒高密度覆蓋,在空間上阻礙了油滴的聚結,防止分層[8]。
近年來,隨著Pickering 乳液研究的深入,越來越多的固體納米顆粒已被應用于穩定Pickering 乳液,其中包括無機固體納米顆粒和有機固體納米顆粒。Wang等[9]利用無機固體納米顆粒中的SiO2和TiC 穩定Pickering 乳液用于制備微囊化相變材料;Tian 等[10]將ZnO作為固體顆粒穩定Pickering 乳液制備抗菌生物基聚合物材料。無機固體納米顆粒作為有效的Pickering 乳液穩定劑具備一定的抗菌能力,然而由于安全性問題,其并未在食品領域得到廣泛應用。目前已報道的用于穩定Pickering 乳液的有機納米顆粒包括多糖納米顆粒、蛋白質納米顆粒等。常見的多糖納米顆粒包括淀粉[8,11]、殼聚糖[12-13]、纖維素[14-15]等。淀粉由于其優良的生物降解性以及低成本、易于生產等優點被廣泛用作穩定劑以制備Pickering 乳液。然而,天然的淀粉顆粒疏水性較差,在乳化過程中不易吸附在油水界面[16],故應用受限;殼聚糖是一種線性多糖,其作為各種海洋無脊椎動物外骨骼的主要結構成分[17],具有良好的乳化能力和穩定性,在制備Pickering 乳液過程中應用較為廣泛;天然纖維素是一種親水性多糖,缺乏良好的乳化能力[18]。
目前,常見的蛋白質納米顆粒包括植物來源的玉米醇溶蛋白[19]、大豆分離蛋白[20]、動物來源的明膠[21]、乳清蛋白[22]等。玉米醇溶蛋白顆粒的高疏水性質可以在一定程度上穩定油包水(water-in-oil,W/O)乳液;大豆分離蛋白是大豆中主要存在的蛋白,大量研究表明,大豆分離蛋白是優良的乳液穩定材料,大豆顆粒的兩親性可有效穩定水包油(oil-in-water,O/W)乳液,使其擴散并吸附在油滴界面[23];明膠是膠原蛋白在酸、堿、酶、高溫等不同環境條件下的變性產物。膠原蛋白通常存在于動物產品及其副產品中,因其良好的膠凝性能,理論上適合于制備穩定Pickering 乳液的固體顆粒。然而,由于明膠具有較強的親水性和熱溶解性,在實際生產中難以得到可以穩定Pickering 乳液的明膠納米顆粒[24];源自牛奶的乳清蛋白分離物(whey protein isolate,WPI)具有優異的乳化性、起泡性和高生物利用度。目前WPI 在穩定Pickering 乳液方面的應用研究分為兩類:一是將WPI 制備成乳清蛋白微凝膠(whey protein microgel,WPM),并研究其在Pickering 乳液方面的穩定性及剛性,有研究表明,由WPM 穩定的Pickering 乳液均展現出延緩脂質消化的特性,在減少人體熱量攝入方面具有較高的潛力,且相比于高濃度的WPM,低濃度的WPM 具有較佳的界面特性,由低濃度WPM 穩定的Pickering 乳液體現出更優的穩定性[22];二是將乳清蛋白與分子/離子交聯形成復合顆粒用于Pickering 乳液的穩定探究,Yi 等[25]將Ca2+與WPI交聯制備出球形WPI 納米顆粒用于高內相乳液的穩定以及β-胡蘿卜素的遞送,研究顯示,利用Ca2+誘導的WPI 納米顆粒能夠成功制備出具有高穩定性的高內相乳液,且該乳液顯著提高了β-胡蘿卜素的化學穩定性及生物利用率。綜上,蛋白質納米顆粒在提高乳液穩定性、提高生物活性成分利用率等方面具有一定的潛力。
蛋白質納米籠是一類具有中空內部和多孔壁的新型蛋白質基納米結構,通常由多個蛋白質亞基組成,這些亞基自組裝形成尺寸為12~100 nm 的中空籠狀結構[26]。蛋白質納米籠的結構具有3 個不同的表面:外表面、內表面以及亞基之間的界面。外表面可以引入特定的基團或配體以賦予蛋白質納米籠所需的性質,例如使食品功能活性分子或者藥物能夠精確到達至對應位置的靶向功能等;內表面環繞著內腔,形成了一個密封室,通常用于限制所封裝的分子,并與外部環境物理隔離;亞基之間的界面在蛋白質納米籠的組裝中起著重要作用。相鄰亞基之間的排列和界面中涉及的相互作用直接影響到最終納米籠結構的形態和穩定性[27]。
蛋白質納米籠具有許多優點[7]:(1)具有可用于小分子負載的固有內腔,蛋白質殼充當界面膜,將生物活性化合物與外部環境分離,有效防止生物活性化合物受到環境中光、熱、pH 值等的影響;(2)尺寸較小的載體有利于遞送目標化合物,大多數籠狀蛋白的大小為5~100 nm,這為生物活性物質的有效運送提供了結構基礎;(3)與其他物質相比,蛋白質納米籠顆粒表現出較為均勻的尺寸分布,可以通過基因工程的方式進行高效的生產和改性;(4) 蛋白質納米籠具有良好的分散性、結構穩定性、生物相容性以及生物可降解性,在生物醫學、食品領域得到了廣泛的應用。目前,許多生物活性分子如原花青素[28]、姜黃素[29]等已被成功封裝于各種蛋白質納米籠中,用于改善生物活性分子的性能,提高其穩定性。綜上,蛋白質納米籠在食品營養物質的遞送中發揮了重要的作用。
蛋白質納米籠分為人工設計蛋白質納米籠和天然蛋白質納米籠。人工設計蛋白質納米籠的方法主要包括對天然蛋白質納米籠的重新設計以及自下而上人工組裝蛋白質納米籠。天然蛋白質納米籠的重新設計主要通過對蛋白質界面-界面之間的關鍵氨基酸進行修飾和替換,從而改變蛋白質亞基的相互作用,實現蛋白質結構的調控。自下而上組裝蛋白質納米籠的構建策略通常為選擇合適的蛋白質結構基元,利用計算機輔助設計、蛋白質融合等策略,使蛋白質結構基元按照某種對稱性自下而上組裝,構建蛋白質納米籠。目前,由于蛋白質納米籠的分子組裝受多界面相互作用和結構對稱性等復雜因素的影響,通過自下而上的策略構建蛋白質納米籠仍然面臨巨大挑戰。
天然蛋白質納米籠源自于各類天然動植物產品,蛋白質納米籠內腔裝載物質的功能引起了學者們對于納米籠封裝的興趣。目前研究較為廣泛的蛋白質納米籠包括熱休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)、丙酮酸脫氫酶、DNA 結合蛋白(DNA -binding proteins,Dps)、包膜蛋白、鐵蛋白等,以上蛋白均在食品營養包埋及遞送等方面展現出較大潛力。表1 總結了蛋白質納米籠的特性。

表1 蛋白質納米籠特性總結Table 1 Summary of protein nanocage properties
2.2.1 熱休克蛋白納米籠
熱休克蛋白(HSPs)是一類主要存在于細菌、植物和動物細胞中的蛋白質,部分來源于食物。HSPs 通過調節蛋白質的折疊結構,能夠在環境和細胞壓力下進行表達,其具有10~110 kDa 的廣泛分子量,并可根據其分子量分為不同的組,包括小熱休克蛋白、HSP60、HSP70、HSP90 和HSP110[35]。
HSPs 可作為蛋白質納米籠載體應用于生物醫學領域。siRNA 是一類能有效抑制人體腫瘤細胞增殖的RNA,如何將siRNA 有效地定向傳遞到腫瘤細胞用于抑制其增殖是一個巨大的挑戰。在各種納米載體中,蛋白質納米籠因其獨特的結構和性質引起了廣泛關注。目前大多數報道的用于傳遞siRNA 的蛋白質納米籠是基于病毒衣殼蛋白設計而成,長期使用可能會引起人體細胞的突變并致癌。Guan 等[30]基于基因工程方法開發了一種由小熱休克蛋白(HSP16.5)納米籠構成的新型siRNA 遞送系統,HSPs 納米籠可以將siRNA濃縮成穩定的復合物,保護其免受人體降解,并通過HSPs 納米籠的運輸,將siRNA 精準遞送到人體腫瘤細胞中發揮作用。
2.2.2 丙酮酸脫氫酶納米籠
丙酮酸脫氫酶是一種大型多酶復合物,在糖酵解代謝途徑中,丙酮酸脫氫酶復合物催化丙酮酸氧化脫羧為乙酰輔酶A(acetyl Coenzyme A,CoA),可用于檸檬酸循環。丙酮酸脫氫酶復合物由丙酮酸脫羧酶(pyruvate decarboxylase,E1)、二氫硫辛酰基乙酰基轉基酶(dihydrolipoyl acyltransferase,E2)和二氫硫辛酰胺脫氫酶(dihydrolipoamide dehydrogenase,E3)組成。其中E2 亞基的結構作為丙酮酸脫氫酶復合物的核心與E1 和E3 的外周亞基非共價結合[7]。E2 蛋白組分自組裝產生具有二十面體對稱性的同質60 亞基十二面體納米籠結構,E2 支架的外徑和內徑分別為24 m 和18 nm,具有12 個5 nm 的孔[31]。
2.2.3 DNA 結合蛋白質納米籠(Dps)
Dps 來自于微生物,可用于保護細胞免受氧化應激作用[7]。Dps 是一種鐵儲存蛋白,屬于鐵蛋白家族。Dps 蛋白結構由12 個相同的亞基組成,這些亞基通過23 點對稱的方式自組裝形成籠狀結構蛋白質。Dps 具有鐵氧化酶活性,其內腔可以積聚氧化鐵,將環境中有毒的亞鐵離子轉化為無害的鐵納米粒子。與真核鐵蛋白相比,Dps 與Fe2+的結合親和力高200~2 500 倍[36]。
Dps 能夠穿過腎小球濾過屏障并進入腎近端小管,將腎臟端的毒性物質封裝,具有一定治療腎臟類疾病的潛力[32]。Dps 內腔可用于裝載如具有過氧化物酶樣活性的細胞色素C 等活性物質,以增強其抗氧化催化活性,使其具有作為納米催化反應器的潛力[37]。
2.2.4 包膜蛋白納米籠
包膜蛋白屬于囊蛋白家族,是由單個原聚體重復自組裝成二十面體殼狀結構而形成的納米隔室,其具有天然的內腔可用于封裝各類分子。原聚體結構的決定性基因與HK97 噬菌體中主要衣殼蛋白的GP5 基因同源,原聚體的結構中有3 個保守結構域,第一個是包含幾個α-螺旋和β-褶皺片的外圍域,第二個是包含幾個α-螺旋和β-褶皺片并形成5 倍對稱軸的軸向域,第三個是細長環。原聚體的結構對于包膜蛋白的組裝十分重要,并且決定了整個復合體的對稱性[38]。包膜蛋白可細分為3 種結構,一是在海棲熱袍菌(Thermotoga maritima,T.maritima)中發現的最小類型包膜蛋白,由60 個相同的單體(約31 kDa)組成,這些單體形成23~24 nm 寬的籠狀結構,具有22 nm 內徑的空腔;二是在黃嘌呤黏球菌(Myxococcus xanthus,M.xanthus)中發現的由180 份相同的原聚體組成的包膜蛋白,原聚體由12 個五聚體和20 個六聚體組成,占據二十面體的頂點和面,形成近似球形的結構;三是來自耐熱類芽孢桿菌(Quasibacillus thermotolerans,Q.thermotolerans)最大的包膜蛋白,由240 個相同亞基自組裝形成的寬42 nm 的二十面體籠殼[33]。
2.2.5 鐵蛋白納米籠
鐵蛋白的生物學功能是充當鐵儲存蛋白,調節人體鐵的水平并限制氧化應激作用。鐵蛋白由24 個具有八面體對稱性的亞基組成,其外徑和內徑分別為12 nm和8 nm[34]。空的鐵蛋白外殼通常被稱為脫鐵蛋白,由于生物鐵儲存作用,其適用于診斷成像的造影劑的靶向輸送以及各類營養物質的包埋。此外,鐵蛋白含有14 個離子交換孔,其中8 個是親水性三重通道,用于鐵離子的進入,6 個是疏水性四重通道。孔隙的多樣性有效促進多種治療分子、營養物質的運輸與遞送,為鐵蛋白納米籠在生物醫學、食品等領域的廣泛應用提供了一定的結構基礎[31]。鐵蛋白納米籠的結構較為堅固,它們可以承受高達80 ℃的溫度10 min,pH 值范圍為3.0~10.0,并可暴露于高濃度變性劑中[39]。同時,鐵蛋白可以從植物和動物組織中提取,也可以通過高產的工程菌株獲得。豐富的鐵蛋白納米籠來源使其在蛋白質納米籠領域的應用較為廣泛。
基于鐵蛋白納米籠優異的穩定性和生物相容性,其在封裝生物活性營養素方面得到了廣泛的應用。黃芩苷是一類具有優異抗氧化性能和營養價值的活性物質,但其較低的生物利用度和溶解度限制了其在食品營養領域的應用。苜蓿鐵蛋白納米籠是一種新型植物鐵蛋白,Sun 等[40]利用鐵蛋白納米籠的特性,將水溶性殼聚糖和黃芩苷納米顆粒封裝于鐵蛋白納米籠模擬胃腸道消化中黃芩苷的釋放,結果表明,一個脫鐵蛋白籠可以包封52 分子黃芩苷,殼聚糖-鐵蛋白-黃芩苷蛋白納米籠延長了模擬胃腸道消化中黃芩苷的釋放時間且包封于鐵蛋白的黃芩苷在細胞運輸中效率更高,體現了鐵蛋白納米籠在提高不溶性生物活性分子的生物利用度方面具有潛在的應用前景。目前,由于鐵蛋白獨特的籠形結構和自組裝特性,使鐵蛋白納米籠內部空腔可以實現姜黃素、胡蘿卜素、花青素等各種脂溶性、水溶性小分子的裝載,并有效提高生物活性成分的穩定性和細胞吸收效率。蛋白質納米籠結構見圖1 所示。

圖1 蛋白質納米籠結構圖Fig.1 Structure diagram of protein nanocages
由于蛋白質顆粒在構象中的多功能性,蛋白質長期以來被認為是制備Pickering 乳液的優秀天然原料。蛋白質不僅可以通過在液滴之間形成保護層穩定乳液,還可利用油滴間的排斥和靜電相互作用來穩定乳液,其良好的界面特性和乳化活性成為穩定Pickering乳液的優勢[41]。蛋白質納米顆粒穩定Pickering 乳液的能力主要取決于其形狀、尺寸、顆粒濃度、表面潤濕性等特性。
目前已開發出許多不同形狀的蛋白質納米顆粒用于穩定Pickering 乳液,包括球形納米顆粒、納米纖維、納米管、納米凝膠、板狀納米顆粒和納米籠[26]。不同形狀的納米顆粒,具有不同的顆粒密度、解吸能力以及相鄰顆粒之間的毛細管力,顆粒形狀決定顆粒的潤濕性行為及其與相鄰顆粒之間的相互作用,在一定程度上影響乳液的穩定性[42]。籠形蛋白質因為其外殼具有較強的酸堿穩定性以及良好的可逆自組裝特性,在各類形狀的蛋白質納米顆粒中脫穎而出。
傳統乳液中乙醇的加入可以調節乳液的流變特性、口感并提高營養活性成分在乳液中的溶解度,然而乙醇會導致乳液連續相的物理性質如黏度、表面張力、密度等發生一系列的非線性變化,大多數乳液在乙醇的存在下并不穩定[43]。南瓜籽蛋白納米顆粒是一類從脫脂南瓜籽粉中提取出的蛋白,其作為固體顆粒穩定劑,可以有效提高Pickering 乳液的穩定性與乙醇耐受性。一方面,南瓜籽蛋白納米顆粒的高度親脂性及較小的靜電排斥更易吸附在油滴表面,增加乳液空間層厚度,提高乳液穩定性;另一方面,乙醇的加入不會改變南瓜籽蛋白納米顆粒的構象和穩定性,納米顆粒界面處較高的堆積密度足以使納米顆粒在分散的液滴周圍產生屏障,從而獲得對乙醇具有高耐受性的乳液,經南瓜籽蛋白納米顆粒穩定的Pickering 乳液中乙醇與水的體積比最高可達到9∶1,并在室溫條件下穩定60 d 左右[44]。
鐵蛋白可作為微粒乳化劑與不同油相結合制備穩定的Pickering 乳液,并且隨著鐵蛋白濃度的增加,液滴的平均直徑降低,乳化效果更好。經鐵蛋白乳化后的液滴可通過內徑小于液滴直徑的毛細管,該特性使其在食品營養封裝領域應用方面具有一定的潛力[45]。然而乳液在實際封裝過程中,共溶劑的加入或乳液液滴向極性相同相轉移的過程均會導致乳液的穩定性下降。目前解決該問題的有效方法主要是,開發新型的生物納米顆粒-聚合物雜化材料用于穩定乳液。在鐵蛋白籠表面利用2-二甲基馬來酰亞胺-N-乙基丙烯酰胺共聚物[2-(dimethyl maleinimido)-N-ethylacrylamide,DMIAAm] 裝飾并通過原子轉移自由基聚合,形成對極性-非極性界面具有較高親和力的鐵蛋白-DMIAAm 聚合物,其在低濃度下也能非常有效地穩定乳液,并且Pickering 乳液可通過交聯自組裝的蛋白質-聚合物材料提高其在封裝過程中的穩定性[46]。
表面電荷對Pickering 乳液的穩定性至關重要,表面電荷量的降低會導致液滴間的靜電排斥力增加,從而引發廣泛的絮凝和凝結,降低Pickering 乳液的穩定性。E2 蛋白質納米籠可通過吸附在兩種不混溶液相的界面來穩定Pickering 乳液[47],吸附在界面上的E2 蛋白質納米籠能有效控制乳液液滴的表面電荷并使其在pH 4.0~8.0、儲存溫度高達50 ℃時仍表現出優異的穩定性,該理化特性進一步證實了蛋白質納米籠穩定Pickering 乳液的潛力。
鐵蛋白是自然界中普遍存在的蛋白質,天然的納米空腔結構可以儲存豐富的鐵離子。一般而言,天然全鐵蛋白(Holoferritin)中鐵含量約為3 000 Fe3+/ferritin。最近,本課題組通過鐵離子脅迫大腸桿菌,可以高效地合成Holoferritin,且每分子鐵蛋白的鐵含量約為2 500 Fe3+/ferritin[48]。基于Holoferritin 豐富的鐵離子含量,Holoferritin 已經成為一種潛在的天然補鐵制劑。而且,Holoferritin 具有均一的納米尺度,其蛋白質外殼具有獨特的兩親性,作為一種Pickering 納米顆粒,可用于補鐵基功能性乳液的制備[49]。此外,鐵蛋白天然的納米籠形結構,還可以封裝其他多種礦物元素。例如,Zhu 等[50]提出了一種基于鐵蛋白納米籠和酪蛋白磷酸肽(casein phosphopeptides,CPP)的新型鈣輸送策略,利用鐵蛋白的籠狀構象和CPP 的鈣結合能力制備了一種具有pH 響應可逆自組裝的鐵蛋白-CPP 復合物(ferritin-casein phosphopeptides,FC),通過FC 與鈣的進一步結合,制備FC-鈣復合材料(ferritin-casein phosphopeptides-calcium,FCC) 用于鈣的儲存與輸送。研究結果表明,鈣含量相同時,FCC 的鈣裝載能力明顯高于單獨使用的鐵蛋白和CPP,且FCC 作為運輸載體可以延長磷酸鈣的沉淀時間,以更持續的方式釋放鈣,提高鈣的生物利用度。因此,基于鐵蛋白納米籠封裝各種礦物元素的能力以及天然的納米尺度和兩親性的蛋白質外殼,蛋白質納米籠在礦物元素基功能性乳液構建方面展現出一定的應用前景。
除了作為人體礦物元素補充劑,蛋白質納米籠還可以作為納米載體封裝和遞送生物活性化合物。許多生物活性化合物,對人類健康具有一定益處,同時攝入兩種或多種生物活性化合物可以在促進人類健康方面發揮協同作用[51]。在簡單Pickering 乳液體系中,親水性生物活性化合物包封在油包水(W/O) 乳液的水滴中,疏水性生物活性物質則被封裝在水包油(O/W)乳液的油滴中。傳統的Pickering 乳液無法同時封裝兩種不同類型(親水性和疏水性)的生物活性化合物。因此,開發一種新型的可同時封裝兩種不同類型的生物活性化合物,并發揮其協同作用的雙腔室雙乳液系統至關重要。將親水分子封裝進蛋白質納米籠的核心,疏水分子封裝在乳液的油相中,這種分隔系統可保護納米籠中的親水分子在人體胃腸道消化過程中免受物理和化學方式降解,順利到達體內的作用部位[52]。例如,胰脂肪酶可以被裝載到蛋白質納米籠空腔中,乳液液滴表面含有其底物甘油三酯,通過蛋白質納米籠表面的特定識別位點可以將胰脂肪酶精準遞送到對應部位,當胰脂肪酶從蛋白質納米籠中釋放出來時,其可以發揮作用并消化乳液油滴中的甘油三酯,幫助早產兒和胰腺外分泌功能不全或慢性胰腺炎患者獲得生命活動所必需的營養[1]。
Chen 等[53]利用蝦鐵蛋白開發了一種雙腔室Pickering 乳液系統,用于親水和疏水生物活性化合物的共包封。將綠原酸作為親水分子模型包裹在蝦鐵蛋白納米籠腔中,β-胡蘿卜素作為疏水分子模型封裝在油滴中,通過液滴尺寸分布、微觀結構、生物活性化合物保留率等指標分析該雙腔室模型的可行性。試驗結果表明,蝦鐵蛋白納米籠能夠吸附在油水界面并形成穩定的O/W 型Pickering 乳液,液滴大小取決于油水比和蝦鐵蛋白濃度,并且在乳化過程中鐵蛋白納米籠的殼狀結構穩定性較佳。兩種生物活性化合物的成功共包封提高了生物活性化合物儲存穩定性,蝦鐵蛋白納米籠穩定的雙腔室Pickering 乳液系統在食品生物活性化合物或藥物的共遞送方面具有巨大潛力。
食品中的許多生物活性化合物如多酚、胡蘿卜素等具有良好的生理功能,有益于人體健康。然而由于物理化學性質的差異,生物活性化合物在人體消化吸收過程中會產生一定的障礙,限制了生物活性物質在人體中的應用。蛋白質納米籠由于其獨特的結構以及功能特性,在Pickering 乳液領域具有良好的應用前景,蛋白質納米籠能夠有效隔絕外部環境對其封裝的生物活性物質的干擾,并精確運輸到人體所需部位。然而,目前蛋白質納米籠穩定Pickering 乳液仍存在一些問題:(1)目前常見的蛋白質納米籠具有較強的親水性,單獨用于穩定Pickering 乳液效果較差,通常需要進行進一步的物理改性、化學修飾或與多糖等物質復配形成復合物從而提高其乳化能力以及乳液的穩定性;(2)在實際應用過程中,由于蛋白質納米籠的合成成本較高,目前還未創新出有效的途徑實現蛋白質納米籠的高效合成,難以在工業生產中為功能性乳液的構建提供原料基礎。
本文綜述了常見的用于穩定Pickering 乳液的有機及無機固體顆粒類型、蛋白質納米籠種類、蛋白質納米籠穩定后Pickering 乳液的理化性質及其在食品領域中的應用,總結了蛋白質納米籠穩定Pickering 乳液的研究現狀。未來,對于各種蛋白質納米籠穩定Pickering乳液的方法、穩定機理、在各個領域的應用以及目前存在問題的解決方案仍有待學者們進一步探索。