我院谭明乾教授团队在环糊精金属有机框架对生物活性物质的纯化和稳态化保护方面发表高水平综述文章

       近日，大连工业大学食品交叉科学研究院谭明乾教授课题组在食品领域Top期刊Trends in Food Science & Technology (Q1，IF:15.3) 发表题为 “Cyclodextrin-based metal-organic frameworks as microreactors：Purification and stabilization of food bioactive compounds in Confined Spaces”的综述性文章，硕士研究生梁美琪为第一作者，邢尚华副教授、苏文涛教授为通讯作者。

研究背景

      功能食品中的活性物质是功能食品真正起生理作用的活性成分，是生产功能食品的关键。食品活性物质包括萜烯类、多酚类。类胡萝卜类、生物碱类等。这些活性物质在改善食品质量，调节机体生理功能以及调控人体健康方面起到重要作用。然而天然活性物质极易受到外界环境（pH、光热、胃肠道环境等）影响而导致其结构降解，进而引起生物活性丧失。在众多的载体材料中，环糊精金属有机框架（cyclodextrins-based Metal-Organic Frameworks，CD-MOFs）因其高生物相容性、大比表面积以及独特的主-客体相互作用，被广泛用作活性物质的载体材料。CD-MOFs主要是通过碱金属或碱土金属与环糊精小分子自组装而构成的具有周期性孔道结构的多孔材料。CD-MOFs可以利用其独特的孔结构特征，通过多重主-客体相互作用稳态化包埋活性物质，进而提高活性物质的稳定性。同时，通过选择不同的金属离子和环糊精小分子（α-CD，β-CD，γ-CD），可以构筑出具有不同孔结构和孔化学环境的CD-MOFs，用于选择性分离不同食品基质中的活性物质。

成果介绍

       本文重点介绍了CD-MOFs可以作为分离和稳态化保护活性物质的重要结构特征，包括离子交换特性、主-客体相互作用、多样的孔道结构和可控 的粒径尺寸（图1）。这些结构因素对于活性物质的选择性分离和稳态化保护具有重要作用。基于上述独特的结构特征，通过CD-MOFs孔结构的定向设计，可以从食品来源中选择性捕获特性的活性物质。此外，包封在CD-MOFs中的食品生物活性化合物可以通过CD-MOFs的孔屏蔽作用来保护活性物质免受外界条件的破坏。虽然CD-MOFs在食品生物活性化合物的纯化和稳定方面得到了广泛的报道（图2），但为了最大限度地选择性富集和稳定食品生物活性化合物，还需要对CD-MOFs的孔表面化学和孔径进行精确控制。

图文赏析

图1 CD-MOFs的重要结构特征（左上）、CD-MOFs顾家结构功能化（左下）、CD-MOFs选择性分离活性物质（右上）和CD-MOFs稳态化保护活性物质（右下）

图2 关键词VOS查看软件共现聚类视图

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104588