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。