ホエイ蛋白質単離ハイドロゲルを含む多糖類のインビトロ消化

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Carbohydr Polym.2020 Feb;229:115469. S0144-8617(19)31137-3. doi: 10.1016/j.carbpol.2019.115469.Epub 2019-10-19.

ホエイ蛋白質単離ハイドロゲルを含む多糖類のインビトロ消化

In vitro digestion of polysaccharide including whey protein isolate hydrogels.

Baris Ozel
Ozlem Aydin
Mecit Halil Oztop

PMID: 31826508 DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.115469.

抄録

ハイドロゲルは、生理活性物質をカプセル化して送達するための優れたシステムである。本研究では、多糖類ブレンドホエイタンパク単離物（WPI）ベースのハイドロゲルに黒ニンジン（Daucus carota）濃縮物（BC）を充填し、インビトロ胃腸放出測定を行った。模擬腸液（ＳＩＦ）中で６時間消化する前に、全てのヒドロゲルを模擬胃液（ＳＧＦ）に２時間曝露した。ペクチン（PC）、ガムトラガカンス（GT）及びキサンタンガム（XG）は、放出挙動を操作するためにWPIと共に使用された多糖類であった。消化過程におけるヒドロゲルの物理化学的変化をフーリエ変換赤外分光法と核磁気共鳴（NMR）リラクソメトリー測定により評価した。その結果、各多糖類は、それぞれの構造特性により、ハイドロゲル内で異なる物理化学的相互作用を誘導していた。また、多糖類をハイドロゲルに配合すると、SIFではすべてのサンプルで放出率が低下した（p<0.05）。さらに，走査型電子顕微鏡(SEM)画像を用いて，ハイドロゲル間の微細構造の違いを評価した．

Hydrogels are great systems for bioactive agent encapsulation and delivery. In this study, polysaccharide blended whey protein isolate (WPI) based hydrogels were loaded with black carrot (Daucus carota) concentrate (BC) and in vitro gastrointestinal release measurements were performed. Prior to 6 h digestion in simulated intestinal fluid (SIF), all hydrogels were exposed to simulated gastric fluid (SGF) for 2 h. Pectin (PC), gum tragacanth (GT) and xanthan gum (XG) were the polysaccharides used with WPI to manipulate the release behavior. Physico-chemical changes of the hydrogels throughout the digestion were evaluated by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry measurements. Each polysaccharide induced different physico-chemical interactions within the hydrogels due to their distinct structural characteristics. Polysaccharide blending to hydrogels also retarded the release rates in all samples in SIF (p < 0.05). Moreover, microstructural differences between hydrogels were evaluated by scanning electron microscope (SEM) images.