伴侣素纳米筒分散稳定的Pickering乳液性能研究及其应用探索

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:z534921
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
通过生物来源的颗粒稳定Pickering乳液在食品、化妆品或生物医学制剂中显示出巨大潜力,因为它们具有优异的生物相容性、生物降解性以及功能性。生物来源的颗粒尤其是蛋白质纳米粒子令人特别感兴趣,其天然的两亲性质和营养价值在制备高级Pickering乳液方面具有双重益处。虽然最常见的蛋白质纳米粒子在水溶液中显示出优异的单分散性,但它们很容易受到工业乳液的过程变量的影响(例如,高温或宽p H变化)。此外,蛋白质表面通常呈现高度异质性,其电荷和疏水性的不规则分布会导致界面处蛋白质取向的不确定性或降低蛋白表面活性。故常需表面改性或甚至加热变性以进一步改善蛋白质在分散相液滴周围的堆积以提高其乳化能力。然而,这在很大程度上难以精准控制,并且在配制蛋白质分散的乳液方面增加了额外的复杂性。因此,非常希望开发固有精致结构和高表面活性的蛋白质纳米颗粒,以有效稳定高级Pickering乳液。在本论文中,伴侣素GroEL纳米筒状蛋白及其单环突变体SR,被引入作为新的Pickering乳化剂。一方面它们具有良好的热稳定性和化学稳定性,另一方面其顶端疏水腔有助于油相的有效分散。本论文主要对GroEL及SR稳定的Pickering乳液的组成、稳定性进行了研究,并探索了在配制功能性食品中的潜在应用。主要包括以下几个方面的内容:首先,表达纯化了目的蛋白GroEL及SR。通过SDS-PAGE、质谱、透射电子显微镜和动态光散射对目的蛋白的分子量、结构完整性、形貌和单分散性等进行了系统表征。此外,采用绿色荧光染料Alexa Fluor 488(AF488)对GroEL及SR进行了荧光标记,为Pickering乳液研究奠定基础。其次,以伴侣素GroEL为乳化剂制备了Pickering乳液。采用光学显微镜和荧光显微镜表征了Pickering乳液的微观结构,并对配方进行了优化。结果表明油水比例为0.05-0.35(v/v)、蛋白质量分数在0.05-0.45(wt.%)之间乳液稳定性较好,此时液滴的大小在200-450 nm左右。Pickering乳液Zeta电位研究表明,GroEL表面电荷发挥着重要作用。同时,在中性至碱性p H值、离子强度高达200 m M、存储温度至65℃时,Pickering乳液表现出良好的稳定性。流体力学研究表明,乳液呈非牛顿流体性质,油水比超过0.30(v/v)时,会形成高级的凝胶网络结构。β-胡萝卜素的包埋和稳定研究表明,氧化剂、紫外线辐射、还原剂和蔗糖对包裹在GroEL稳定的Pickering乳液中的β-胡萝卜素的稳定性影响依次减弱。此外,温度、离子强度和p H等通过影响乳液稳定性进而对包载的β-胡萝卜素稳定性产生影响。最后,对比研究了GroEL的单环突变体SR对Pickering乳液的稳定性能。研究表明SR对Pickering乳液稳定效果和稳定条件与GroEL大体相同。但是,相比而言SR稳定的乳液离子强度耐受能力比GroEL强,而GroEL稳定的乳液的温度耐受能力比SR强。对于β-胡萝卜素的包埋和稳定研究表明,SR和GroEL效果基本一致。
其他文献
煤储层敏感性评价对于煤层气的开发至关重要。进行敏感性研究可以为煤层的损害机理分析提供依据,以达到预防伤害、优化后续的各类作业措施、设计保护煤层气开发的系统工程技术方案和提高单井产量的目的。与常规砂岩储层不同,煤岩具有独特的理化性质,煤层气开发具有独特的排采特点,现阶段常用常规油气储层的敏感性评价方法并不能完全适用于煤储层,需要针对煤储层的特性建立适合于煤储层敏感性评价的技术方法。本文借助室内实验,
近年来,世界各地范围内高温高压油气藏勘探均取得了重大突破,一批温度可达150-250℃,压力为50-150MPa的大型高温高压油气田被发现,深层油气研究已经成为我国陆上油气勘探突破发现与规模增储的重要领域。基于储层电阻率特性的孔隙流体性质识别是储层评价的关键,高温高压条件下,岩石的微观孔隙结构和孔隙流体性质与地面常温常压条件下的性质差异较大,为提高深层油气储层评价的精度,需定量研究储层条件下的岩石
破坏性地震给人类社会造成灾难性的后果,使得各国地震学家都在努力探索和研究抗震减灾的方法和手段。如今人们逐渐认识到地震预警、地震灾情速报等在抗震减灾方面的重要性和实用价值,地震预警系统开发与布设成为当前各国研究的热点。地震预警技术的关键是利用P波阶段的有限信息快速确定震源参数,强震动数据凭借高灵敏度、高分辨率、宽频带响应、大动态范围的特点,在地震P波监测拾取、预警震级、震中的确定以及震后烈度场快速确
储层岩石裂缝是油气重要的储集空间与运移通道,开展裂缝发育分布规律研究对于油气田勘探开发具有重要指导意义。研究区历经多期构造运动作用,裂缝发育期次较多、分布特征复杂,亟需开展裂缝量化预测为井区下一步工作部署提供参考。目前在裂缝量化预测领域已有较多学者进行了探索,但现有的裂缝预测方法仍然存在较多不足,比如对裂缝发育的多期性考虑较少,裂缝预测地质模型简化程度较高等问题。论文在前人研究的基础上,以车排子西
聚乙烯是世界合成材料中产量最大、应用最广泛的产品之一,因其优异性能,国内外对此材料的需求量越来越大。在其生产、加工和储存等过程中,由于聚乙烯粉尘在管道运输过程中因摩擦、碰撞等原因产生静电火花,极有可能会发生粉尘燃爆事故,造成严重的人员伤亡和经济损失。因此,本文选取聚乙烯为研究对象,采用理论和实验结合的方法研究聚乙烯的最小点火能和最低着火温度,为聚乙烯粉尘的爆炸敏感性评估提供理论依据。实验研究主要是
日益增长的能源需求和化石燃料燃烧所引起的严峻气候变化问题,使得人们对可再生能源和清洁能源的开发产生了浓厚兴趣。可再生和清洁能源存储与转化的技术(如电解水,燃料电池)则变得尤为重要。降低电解水和燃料电池中化学反应动力学所需要能量的有效方法是使用高性能催化剂。金属有机框架物(Metal-Organic Frameworks,MOFs),作为一种新型晶态多孔有序材料,由于具有超高的孔隙率、较大的比表面积
锂二氧化碳电池不仅是一种新型的高能量密度电源,还是一种高效的、环境友好的二氧化碳捕获和利用装置。锂二氧化碳电池的应用,不仅可以将二氧化碳转化为一种可再生能源,还可以缓解能源危机,减少化石燃料的燃烧,减缓全球变暖的趋势。碳元素在地球上分布广泛,碳材料具有优异的导电性、导热性、较高的比表面积、稳定的物理和化学性质。因此,碳材料及其复合材料在储能领域有着广泛的应用前景。目前,锂二氧化碳电池性能受到阴极催
卟啉/酞菁类化合物独特的共轭π电子结构以及分子结构的易功能化修饰和可溶剂化处理等优良特性,使其成为光电催化和电化学活性材料领域的研究热点。另外由于其分子的核心结构与某些天然酶(叶绿素、血红素)相似,使得卟啉/酞菁类化合物具备良好的催化活性,是一种很好的仿酶模型化合物的候选体。本论文以卟啉和酞菁为电化学活性单元,针对电化学传感中,存在着对探针分子选择识别性不足的问题,选取超分子主客体识别中具有分子尺
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种高效、环保的将化学能转化为电能的替代能源技术,被认为是最有前途的替代能源技术之一。其阳极是氧化反应发生的场所,同时高度的燃料适应性使得阳极材料面临诸多挑战。目前,镍及其合金因价格低廉、高催化活性而被认为是理想的燃料氧化反应催化剂,并被广泛用作SOFC阳极材料。然而高催化活性所带来的积碳问题严重限制了其商业化进程,因此,
农药以其高效的杀虫,除草等能力,对农业、林业、牧业的发展做出巨大贡献。然而,农药的过量使用,造成农产品存在一定量的农药残留,严重威胁人们的饮食安全。如何快速而准确地判断农产品是否存在农药残留及残留水平,是保障食品安全的重要手段。常规的农药残留检测技术主要有高效液相色谱、液相色谱-质谱联用等,这些技术虽具有高度的灵敏性和准确性,但依赖于复杂的样品前处理,检测周期长,且需要专业人员进行操作,不能满足生