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Assembly of perilla seed protein isolate-pectin nanocomplex to deliver curcumin: Properties, characterization, molecular interactions and antioxidant activity

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FOOD BIOSCIENCE 2023年第3期53卷 2952-2961页

作者： Li, Xiquan Zhang, Xiuling Li, Jiaxu Zhang, Wentao gong, dezhuang Li, Fengfeng Northeast Agr Univ Coll Food Sci Harbin 150030 Heilongjiang Peoples R China

In the present study, nanocomplexes composed of perilla seed protein isolate (PSPI) and pectin (PEC) were assembled for the delivery of curcumin (Cur) based on the pH-driven self-assembly method. The encapsulation efficiency of Cur was 87.77%, and the PSPI-Cur-PEC exhibited controlled release of Cur during the in vitro digestion. Moreover, the PSPI-Cur-PEC possessed efficient antioxidant activity and provided greater defense for Cur against thermal treatment and ultraviolet irradiation. Fourier transform infrared spectroscopy, fluorescence spectroscopy and X-ray diffraction results indicated that entrapped Cur was existed in the form of amorphous state in PSPI-PEC, and the process was driven by hydrophobic effects, hydrogen bonding and electrostatic interactions. Scanning electron microscopy images revealed substantial morphological changes of the nanocomplexes throughout the process, while transmission electron microscopy images observed the core-shell structure of PSPI-Cur-PEC nanocomplexes. Furthermore, PSPI-PEC exhibited excellent biocompatibility by the in vitro cytotoxicity assay on Caco-2 cells, and the intermolecular interactions and possible formation mechanism of PSPI-Cur-PEC were further determined by molecular docking. This work elucidated that PSPI-PEC nanocomplexes assembled by a green and energy-efficient pH-driven method was feasible to protect sensitive hydrophobic bioactive components and provided a possible utilization of perilla seed protein in delivery system for nutraceuticals.

关键词： Perilla seed protein isolate Pectin Nanocomplex Self -assembly pH -driven method Molecular docking

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基于脂质体反应器的酶纳米生物传感器在敌敌畏快速检测中的应用

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食品科学 2019年第8期40卷 280-286页

作者：关桦楠韩博林龚德状阎秀峰东北林业大学盐碱地生物资源环境研究中心黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150076

采用脂质体技术制备乙酰胆碱酯酶的微反应器,并以微反应器、壳聚糖和二氧化硅为基质,构建以多层纳米酶膜修饰电极为核心的有机磷农药残留快速检测酶电化学生物传感器。结果表明,酶脂质体微反应器平均粒径为(7.26±0.75)μm;修饰电极多... 详细信息

采用脂质体技术制备乙酰胆碱酯酶的微反应器,并以微反应器、壳聚糖和二氧化硅为基质,构建以多层纳米酶膜修饰电极为核心的有机磷农药残留快速检测酶电化学生物传感器。结果表明,酶脂质体微反应器平均粒径为(7.26±0.75)μm;修饰电极多层酶膜的最佳层数为6个双层;以敌敌畏作为有机磷农药模型,分别在其浓度为0.25～1.75μmol/L和2.00～10.00μmol/L线性范围内,传感器的峰电流值与乙酰胆碱酯酶抑制率呈现出良好的线性关系,回归方程分别为I=28.58C+5.35和I=2.38C+51.25;最低检出限为(0.72±0.065)μg/L(信噪比为3);此新型酶纳米生物传感器具有良好的灵敏度、重复性和选择性。

关键词：食品安全农药残留生物传感器二氧化硅脂质体

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基于金磁微粒模拟酶电化学增强体系检测抗坏血酸

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食品科学 2020年第16期41卷 151-157页

作者：龚德状关桦楠吴巧艳宋岩刘博杨帆张娜哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150076

通过自组装方法构建金磁微粒(Fe3O4@Au)复合纳米粒子,并表征其理化性能。基于复合纳米粒子的过氧化物模拟酶活性,构建出具有高灵敏度和选择性检测抗坏血酸的无酶增强型电化学传感器。采用循环伏安法对抗坏血酸进行测定,并优化电化学检... 详细信息

通过自组装方法构建金磁微粒(Fe3O4@Au)复合纳米粒子,并表征其理化性能。基于复合纳米粒子的过氧化物模拟酶活性,构建出具有高灵敏度和选择性检测抗坏血酸的无酶增强型电化学传感器。采用循环伏安法对抗坏血酸进行测定,并优化电化学检测体系。结果表明,在最适检测体系下,所构建的无酶电化学传感器对抗坏血酸检测具有较高的灵敏度,抗坏血酸浓度在1~100 mmol/L范围内,电流响应与其具有良好线性关系,工作曲线方程为y=867.81x+3.8608(R^2=0.9919),检出限为0.0117 mg/L。此外,所构建的无酶电化学传感器已成功地应用于实际样品检测。鉴于此,所提出的新型无酶电化学分析方法在食品质量控制和安全检测等领域有着巨大的应用前景。

关键词：金磁微粒模拟酶抗坏血酸电化学检测循环伏安

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基于Fe_(3)O_(4)@Au微粒电化学检测邻苯二酚的研究

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包装与食品机械 2022年第1期40卷 21-27页

作者：关桦楠张悦龚德壮宋岩哈尔滨商业大学食品工程学院哈尔滨150028

基于复合纳米粒子具有过氧化物模拟酶活性的特点,采用自组装的方法将Fe_(3)O_(4)磁性微粒与金纳米粒子(AuNPs)结合,制备出金磁微粒(Fe_(3)O_(4)@Au)复合纳米粒子。探索其模拟过氧化物酶的活性,并构建出具有高灵敏度和选择性的检测邻苯... 详细信息

基于复合纳米粒子具有过氧化物模拟酶活性的特点,采用自组装的方法将Fe_(3)O_(4)磁性微粒与金纳米粒子(AuNPs)结合,制备出金磁微粒(Fe_(3)O_(4)@Au)复合纳米粒子。探索其模拟过氧化物酶的活性,并构建出具有高灵敏度和选择性的检测邻苯二酚的无酶增强型电化学传感器。结果表明,影响Fe_(3)O_(4)@Au模拟酶催化效率的因素主次顺序为扫描速率>温度>缓冲pH值>Fe_(3)O_(4)@Au添加量,最佳催化体系为反应温度为50℃,Fe_(3)O_(4)@Au添加量为0.0125 g/mL,扫描速率为0.10 V/s,缓冲溶液pH=5;当邻苯二酚浓度处于0.001~0.1 mmol/L时,工作曲线方程为y=1189.2x+39.693,R^(2)为0.9915,最低检测限为0.01489μmol/L;检测体系具有良好的抗干扰性能。

关键词：金磁微粒模拟酶邻苯二酚电化学传感器食品分析

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基于无花果蛋白酶快速检测维生素C含量的方法研究

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食品科学技术学报 2021年第4期39卷 116-122页

作者：彭勃关桦楠薛悦吴巧艳龚德状张娜刘晓飞哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150076

无花果蛋白酶具有过氧化物模拟酶活性,能催化H_(2)O_(2)产生·OH,从而氧化底物ABTS发生显色反应,而具有强抗氧化性的维生素C可清除自由基,从而诱导绿色ABTS+·还原为无色的ABTS,基于此建立高选择、高灵敏、快速检测食品中维生素C含量的... 详细信息

无花果蛋白酶具有过氧化物模拟酶活性,能催化H_(2)O_(2)产生·OH,从而氧化底物ABTS发生显色反应,而具有强抗氧化性的维生素C可清除自由基,从而诱导绿色ABTS+·还原为无色的ABTS,基于此建立高选择、高灵敏、快速检测食品中维生素C含量的比色检测方法,优化方法并对维生素C的检测性能进行评估。研究结果表明,检测方法较优方案组合为:H_(2)O_(2)浓度0.5 mol/L,无花果蛋白酶质量浓度0.5μg/mL,温度50℃,孵育时间30 s。在优化条件下,维生素C浓度在0.001~0.080 mmol/L范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为y=7.381x+0.1091,相关系数R2值为0.9923,检出限为0.43μmol/L,说明该检测方法灵敏度高;同时此比色检测方法加标回收率在95%~105%,且其选择性高和稳定性好,在食品分析、生物化学和医药应用等方面具有很好的应用前景。

关键词：无花果蛋白酶模拟酶过氧化物酶维生素C 快速检测

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金磁微粒模拟酶检测食品中的葡萄糖

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食品科学 2019年第22期40卷 331-338页

作者：韩博林关桦楠龚德状遇世友刘晓飞张娜哈尔滨商业大学食品工程学院

采用水热法制备Fe3O4纳米粒子,并通过对其表面氨基化与金纳米粒子自组装方法构建金磁微粒(Fe3O4@Au),并表征其性能。在其具有模拟过氧化物酶活性的基础上结合葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下产生H2O2,并与过氧化物酶底物二胺盐产生显色反应... 详细信息

采用水热法制备Fe3O4纳米粒子,并通过对其表面氨基化与金纳米粒子自组装方法构建金磁微粒(Fe3O4@Au),并表征其性能。在其具有模拟过氧化物酶活性的基础上结合葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下产生H2O2,并与过氧化物酶底物二胺盐产生显色反应的原理,建立可视化检测葡萄糖含量的简便方法,并优化葡萄糖检测体系,并对其选择性和回收率进行分析。结果表明,氨基化的Fe3O4纳米粒子可以有效固载金纳米粒子,Fe3O4@Au饱和磁化强度为43 emu/g。检测体系最优工艺组合为:Fe3O4@Au混悬液质量浓度0.15 g/mL、温度70℃、时间50 min。在优化条件下,葡萄糖在1~20 mmol/L范围内具有良好的线性关系,线性相关系数R2为0.9925,检出限为2.45μmol/L,加标回收率在96%~104%之间,并具有良好的选择性和稳定性。本研究将拓宽纳米材料模拟酶在食品检测的应用并为葡萄糖检测方法的改进提供一种新的思路。

关键词：金磁微粒(Fe3O4@Au) 模拟酶葡萄糖食品检测

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基于Fe3O4-PGA@Au构建无酶电化学生物传感器检测葡萄糖

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食品科学 2020年第12期41卷 267-272页

作者：关桦楠龚德状宋岩刘博韩博林杨帆崔琳琳张娜哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150076

基于聚谷氨酸(poly-(γ-glutamic acid),PGA)金磁微粒(Fe3O4-PGA@Au)电沉积修饰玻碳电极,构建具有高灵敏度和选择性的无酶型葡萄糖电化学生物传感器。采用绿色还原吸附法制备Fe3O4-PGA@Au,并利用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电... 详细信息

基于聚谷氨酸(poly-(γ-glutamic acid),PGA)金磁微粒(Fe3O4-PGA@Au)电沉积修饰玻碳电极,构建具有高灵敏度和选择性的无酶型葡萄糖电化学生物传感器。采用绿色还原吸附法制备Fe3O4-PGA@Au,并利用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜表征Fe3O4-PGA@Au的理化性质。优化葡萄糖传感检测体系的反应温度、pH值、扫描速率和反应时间等检测参数。采用循环伏安法考察无酶传感器检测葡萄糖时的电化学行为。结果表明,Fe3O4-PGA@Au具有良好的电催化性能;在葡萄糖浓度分别为0.1~5.0μmol/L和10~250μmol/L范围内时,所构建的生物传感器峰电流密度与其葡萄糖浓度具有良好的线性关系,检出限为0.74μmol/L(RSN=3);此无酶型生物传感器具有好的重复性和抗干扰性能。

关键词：葡萄糖电化学生物传感器纳米模拟酶金纳米粒子四氧化三铁聚谷氨酸

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天然发酵产物γ-聚谷氨酸修饰金纳米星及其pH响应性

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食品与发酵工业 2019年第12期45卷 41-45页

作者：关桦楠龚德状宋岩韩博林梁金钟王薇宇佳哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150076 东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

采用天然发酵产物γ-聚谷氨酸修饰星状金纳米粒子,构建一种简单高效的pH比色体系。以十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)为还原剂,制备带有正电荷的金纳米星,通过静电吸附作用自组装表面带有负电荷的聚... 详细信息

采用天然发酵产物γ-聚谷氨酸修饰星状金纳米粒子,构建一种简单高效的pH比色体系。以十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)为还原剂,制备带有正电荷的金纳米星,通过静电吸附作用自组装表面带有负电荷的聚谷氨酸,并对其理化性质进行表征;再采用比色法和荧光光谱法评估其对不同pH的响应性能。结果表明,所制备的金纳米星的平均粒径为(28.93±8.96)nm,表面电势为21mV;当pH(5~12)高于聚谷氨酸等电点(PI=4~5)时,粒子出现聚集,颜色由紫变蓝,荧光强度衰弱;而当pH低于等电点时,颜色由紫变红直至无色,荧光强度减弱。γ-聚谷氨酸修饰的金纳米星因其所具有的pH敏感性,可将其应用于食品加工、生物分析和药物缓释等领域。

关键词：星状金纳米粒子聚谷氨酸 pH敏感静电吸附天然发酵

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废弃黑葵花籽壳绿色制备金纳米粒子及其抗氧化和催化性能

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食品科学 2020年第8期41卷 14-20页

作者：关桦楠宋岩龚德状刘博韩博林杨帆刘晓飞张娜哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150076

采用废弃黑葵花籽壳提取物作为还原剂和保护剂,低成本快速绿色制备金纳米粒子。利用紫外-可见光谱、透射扫描电镜、X射线衍射光谱和傅里叶红外光谱表征所制备的金纳米粒子。结果表明,采用体积分数80%提取物制备的金纳米粒子在波长526 n... 详细信息

采用废弃黑葵花籽壳提取物作为还原剂和保护剂,低成本快速绿色制备金纳米粒子。利用紫外-可见光谱、透射扫描电镜、X射线衍射光谱和傅里叶红外光谱表征所制备的金纳米粒子。结果表明,采用体积分数80%提取物制备的金纳米粒子在波长526 nm处具有特征吸收峰,平均粒径为(7.25±2.24)nm。傅里叶红外光谱和X射线衍射光谱结果表明,提取物中的成分可以在金纳米粒子表面形成保护层。而这层保护剂不仅使得金纳米粒子在不同贮藏时间、温度、pH值和盐浓度的条件下具有较高的稳定性,而且在其清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基过程中展现出了较强的抗氧化活性。此外,在催化还原4-硝基苯酚转变为4-氨基苯酚的反应中,表现出良好的催化活性。鉴于此,此类型金纳米粒子在食品催化、生物医药和工业生产等领域将具有广泛的应用价值。

关键词：金纳米粒子绿色合成催化活性抗氧化性稳定性

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上转换纳米粒子在食品分析中的应用研究进展

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食品工业 2019年第3期40卷 207-211页

作者：关桦楠龚德状韩博林宋岩张娜阎秀峰哈尔滨商业大学食品工程学院哈尔滨150076 东北林业大学盐碱地生物资源环境研究中心哈尔滨150040

上转换纳米粒子由于其诸多优点已发展成为一类新兴的荧光生物探针和光学分析纳米材料。上转换纳米粒子因其具有毒性低、成本低、生物相容性好、化学稳定性好等优点,被广泛应用于各个领域。上转换纳米粒子具有独特的发光形式,它将低能辐... 详细信息

上转换纳米粒子由于其诸多优点已发展成为一类新兴的荧光生物探针和光学分析纳米材料。上转换纳米粒子因其具有毒性低、成本低、生物相容性好、化学稳定性好等优点,被广泛应用于各个领域。上转换纳米粒子具有独特的发光形式,它将低能辐射转化为高能辐射,和传统的染料和量子点等依靠下转换的发光材料相比,它可以通过近红外光激发,因此在生物医学及食品分析中有其不可比拟的优点。综述上转换纳米粒子的特性和制备方法,着重介绍近年来上转换纳米粒子在食品毒素、食源性致病菌、氨基酸、维生素和微量元素的快速高效检测中的研究进展,并对上转换发光纳米材料的应用前景进行分析和展望。

关键词：上转换纳米粒子食品分析化学致发光食品毒素食源性致病菌

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