中國熱科院香飲所在胡椒淀粉與胡椒堿相互作用研究方面取得新進展

　　近日，中國熱科院香飲所加工與工程技術(shù)研究團隊在胡椒淀粉與胡椒堿相互作用研究方面取得新進展，制備了一種新的胡椒堿載體——多孔胡椒淀粉，并探明了胡椒淀粉與胡椒堿之間的相互作用機制，為胡椒的應用范圍及胡椒堿穩(wěn)定性的提高和胡椒精深加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

 

　　胡椒是世界上最重要的香辛料之一，因其獨特的風味和藥理活性，在食品加工和藥物中具有不可或缺的地位，是名副其實的“香料之王”。胡椒含有多種活性物質(zhì)賦予了獨特的香氣和風味，主要是天然存在的生物堿，即胡椒堿。盡管胡椒堿具有重要的治療作用，但受限于水溶性差和見光易分解。因此，需要嘗試新的方法來避免胡椒堿見光分解和克服水溶性差的問題，以提高其生物利用度。研究團隊發(fā)現(xiàn)，胡椒中淀粉占果實干重的50%，但相關(guān)研究較少，本研究選擇胡椒淀粉作為載體制備多孔胡椒淀粉-胡椒堿復合物（PPS-PIP），為提高胡椒堿的溶解性和穩(wěn)定性，擴大其應用范圍提供了一種新的方法。

 

　　研究團隊利用胡椒淀粉制備了一種用于負載胡椒堿的新型載體，并對其相互作用機理進行了研究。與多孔玉米淀粉-胡椒堿復合物（PCS-PIP，52.34%）相比，多孔胡椒淀粉-胡椒堿復合物（PPS-PIP）顯示出更高的負載效率（76.15%）。這可能是由于多孔胡椒淀粉（PPS）與多孔玉米淀粉（PCS）的多孔結(jié)構(gòu)相比，具有半球形外殼結(jié)構(gòu)。此外，與多孔玉米淀粉（17.37 μm、32.17%、74.35°C）相比，PPS-PIP的粒徑更小（10.53 μm），相對結(jié)晶度更高（38.95%），熱穩(wěn)定性更好（87.45°C）。傅立葉變換紅外光譜（FTIR）結(jié)果表明，胡椒堿不僅能與直鏈淀粉形成絡(luò)合物，還可能以物理方式存在于多孔淀粉中。分子動力學模擬證實，氫鍵是直鏈淀粉和胡椒堿之間的主要相互作用。除了形成直鏈淀粉-胡椒堿復合物外，部分哌啶也以物理形式存在。因此，PPS-PIP復合物的制備可以作為提高胡椒堿的溶解性和穩(wěn)定性的一種新載體。

 

　　相關(guān)研究成果以“Investigation of the formation mechanism of the pepper starch-piperine complex”為題發(fā)表于《International Journal of Biological Macromolecules》。中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院香料飲料研究所與吉林農(nóng)業(yè)大學聯(lián)合培養(yǎng)研究生趙康云為第一作者，香飲所張彥軍研究員和韓國江陵原州大學Sang Guan You為論文共同通訊作者。該研究得到海南省重點研發(fā)計劃、海南省科技創(chuàng)新人才項目、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院國家熱帶農(nóng)業(yè)科學中心科技創(chuàng)新團隊和木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金的支持。