【摘 要】
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锌元素作为一种人体所必需的微量元素,与许多基础性的生理活动有着紧密的联系。锌缺乏症是世界许多地方普遍存在的问题,锌补充剂可用于预防锌缺乏症。发展稳定的食品来源锌离子载运体系对于防止锌缺乏症有重要的意义。以食品为原料水热合成的食源性纳米粒子（FNs）不仅尺寸小、易溶于水、细胞毒性低、生物相容性好,且表面还含有丰富的官能团,具有成为锌离子载体的潜力。本文选取具有多种生理功能的黑木耳进行微生物发酵,提升
【基金项目】
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国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项子任务,项目名称:多糖稳态化保持与靶向递送机制研究,项目号:2018YFD0901106,起止年月:2018.12-2022.12； 国家杰出青年科学基金,项目名称:食品营养组分包埋与递送机制,项目号:31925031,起止年月:2020.01-2024.12；
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锌元素作为一种人体所必需的微量元素,与许多基础性的生理活动有着紧密的联系。锌缺乏症是世界许多地方普遍存在的问题,锌补充剂可用于预防锌缺乏症。发展稳定的食品来源锌离子载运体系对于防止锌缺乏症有重要的意义。以食品为原料水热合成的食源性纳米粒子（FNs）不仅尺寸小、易溶于水、细胞毒性低、生物相容性好,且表面还含有丰富的官能团,具有成为锌离子载体的潜力。本文选取具有多种生理功能的黑木耳进行微生物发酵,提升其营养价值,制备黑木耳发酵液。以微生物发酵制备的黑木耳发酵液为碳源,水热合成具有较强抗氧化活性的FNs。对FNs的形貌特征、光学特性以及结构特征进行表征,用于探究FNs与Zn（Ⅱ）的结合机制,从而实现纳米粒子对锌离子的载运。研究FNs-Zn（Ⅱ）复合物的细胞毒性以及在小鼠体内的生物分布。第一,分别采用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）单一菌种发酵和枯草芽孢杆菌、乳酸菌（Lactic acid bacteria）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）复合菌种发酵的方式,制备两种黑木耳发酵液（FB-1和FB-3）。研究结果显示,经过13天的发酵,微生物可以利用黑木耳中的碳源和氮源进行生长繁殖,并通过微生物的代谢将大量的生物活性物质释放到黑木耳发酵液中。FB-1中总糖和总蛋白含量分别为511.45±13.93和88.83±1.02 mg/g,FB-3中总糖和总蛋白质含量分别为671.91±31.58和91.87±2.73 mg/g。经微生物发酵后,黑木耳的抗氧化活性得到明显提升,可有效清除DPPH和羟基自由基,保护NRK细胞免受H2O2诱导的细胞损伤。以0.5 mg/mL浓度的FB-3孵育NRK细胞,经H2O2诱导损伤后活细胞量高达75.91%。第二,研究发现以黑木耳发酵液为碳源,可水热合成具有较强抗氧化活性的FNs。该FNs为近球状颗粒,具有独特的荧光特性,在紫外灯照射下显蓝色荧光。结构分析发现,FNs表面存在N-H、O-H、C=O和C-H等官能团,具有与锌离子结合的潜力。其中,以三菌发酵液（FB-3）为碳源合成的FNs最为出色,不仅尺寸小、颗粒均匀、荧光特性稳定,而且在pH值为6的条件下与锌离子的结合能力最强,结合率高达23.48%。第三,通过对FNs和FNs-Zn（Ⅱ）复合物的形貌特征、光学特性和结构进行对比发现,FNs主要通过氨基中的氮、羧基和羟基中的氧与锌离子结合形成FNs-Zn（Ⅱ）复合物。且FNs-Zn（Ⅱ）复合物形成后其形貌和荧光特性均有所改变。FNs-Zn（Ⅱ）复合物具有良好的生物相容性,在20-80μg/mL浓度范围内对细胞活力无影响。当用浓度为100μg/mL的FNs-Zn（Ⅱ）复合物处理NRK细胞时,细胞存活率为75%。动物实验结果表明,FNs-Zn（Ⅱ）复合物被小鼠服用后可以通过体液输送至小鼠器官中,其中在肾和睾丸中有较为明显的分布。
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