源自牛肉汤中的纳米锌离子载体研究

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锌作为一种重要的微量营养素,在人体生长的某些关键生物学过程中发挥着重要作用,因而被广泛用作营养补充剂。然而,由于无机金属盐具有许多的负面作用,它并不是很好的微量营养素补充剂。一些具有结合基团的螯合肽作为一种替代方法已被用作载体,以增强锌在胃肠道中的吸收。但是,多肽的制备和分离是费时和昂贵的。近年来,在人类日常食品中发现了一种新型的纳米颗粒,即食源性荧光纳米粒子(FNs)。FNs含有丰富的表面官能团,具有作为纳米载体螯合微量营养素补充剂中锌离子的潜力。本文以富有营养的牛肉为原料,分别在30、50和70 min不同蒸煮时间下熬制肉汤,从肉汤中发现并提取了一种亲水性的FNs,并对其作为锌纳米载体的应用潜力进行了研究。肉汤中的FNs为半球形,水溶性好,尺寸微小(小于11 nm),并且随着蒸煮时间的延长粒径逐渐变小。FNs还具有良好的光学性质,在365 nm紫外灯照射下可发出较强的蓝色荧光。X-射线光电子能谱(XPS)与傅里叶红外光谱的结果表明,纳米颗粒表面存在丰富的羟基、氨基和羧基,有利于与锌离子的配合。与锌离子结合后,FNs光谱中羰基(C=O)在1688 cm-1处的振动对应的傅立叶变换红外波段向1718 cm-1移动,表明C=O基团参与了FNs与锌离子的结合。Zn(II)-FNs的XPS图谱中,在1021.6-1045 eV处出现典型的Zn2p双峰结构,高分辨率XPS图谱显示FNs与锌离子之间形成了Zn-O。同时,在核磁共振氢谱中发现了Zn(II)-FNs信号的下磁场,充分表明Zn(II)离子通过羧酸、羟基和氨基与FNs结合,配位锌离子。此外,FNs和Zn(II)-FNs复合物在正常大鼠肾脏细胞(NRK细胞)中的生物分布情况表明,它们可以很容易地进入正常大鼠肾脏细胞并且主要分布在胞浆中。更重要的是,FNs和Zn(II)-FNs都无明显的细胞毒性。以上结果表明,牛肉肉汤中的FNs具有作为锌螯合纳米载体的应用潜力。
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