به تازگی مقاله‌ای در Journal of Agricultural and Food Chemistry به چاپ رسیده که در آن محققان به بررسی ساختار و ویژگی‌ها و همچنین عملکرد نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین پرداخته‌اند.
پروتئین‌ها برای محافظت از مواد غذایی، کپسوله‌سازی و رهاسازی کنترل‌شده از نانوحامل‌ها استفاده می‌شوند. به تازگی مقاله‌ای به چاپ رسیده که در آن محققان نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین (PNs) را از ویژگی‌های میکروسکوپی تا ماکروسکوپی بررسی کردند و سرنوشت نانوحامل‌ها را بر اساس ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی پروتئین تشریح کردند.
مصرف مواد زیست فعال طبیعی از طریق غذای سالم سلامت و تندرستی انسان را افزایش می‌دهد و بیماری‌های مزمن را کاهش می‌دهد. با این حال، مواد مغذی طبیعی مانند بتا کاروتن، کورکومین، آستاگزانتین، لیکوپن و بسیاری دیگر دارای چربی دوستی بالا، حلالیت کم در آب، فراهمی زیستی ضعیف و پایداری پایین هستند. از این رو، تقویت محصولات غذایی با مواد زیست فعال دشوار است. کپسوله کردن مواد فعال زیستی با نانوحامل‌ها، فراهمی زیستی و پایداری آن‌ها را در اطراف ماتریکس غذا بهبود می‌بخشد.
به دلیل زیست سازگاری، تجزیه پذیری زیستی، قابلیت هضم و خوراکی، نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین توجه زیادی از سوی محققان را به خود جلب کرده‌اند. پروتئین‌های ساخته شده در ساختارهای لوله‌ای، فیبری و کروی، کاربرد عملی را تضمین می‌کنند. علاوه بر این، مولکول پروتئین می‌تواند مواد مغذی را پوشش داده و در سطح آن‌ها جذب شود.
نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین همچنین می‌توانند اکسیداسیون را از طریق کیلاسیون و از بین بردن رادیکال‌های آزاد مهار کنند. علاوه بر این، عملکردهای متنوع مولکول‌های پروتئین امکان برهمکنش آن‌ها را با دیگر پلیمرهای زیستی فراهم می‌کند.
ساختار هندسی و شکل پروتئین‌ها خواص عملکردی آن‌ها را تعیین می‌کند. آلفا هلیکس، β-شیت، و مارپیچ تصادفی ساختارهایی هستند که توسط پروتئین‌ها ایجاد می‌شوند. پیوندهای هیدروژنی که زنجیره‌های پلی پپتیدی را به هم متصل می‌کنند، پروتئین‌های فیبری را تشکیل می‌دهند. پروتئین‌های کروی از تا شدن زنجیره‌های پلی پپتیدی و تغییر به ساختارهای کروی تشکیل می‌شوند. در این نوع ساختارهای پروتئینی، اسیدهای آمینه غیرقطبی در داخل پروتئین کروی و پروتئین‌های قطبی در خارج قرار دارند. بنابراین، پروتئین‌های کروی امکان محصور کردن مولکول‌های آب‌گریز را دارند.
برهمکنش پروتئین‌ها با پلیمرهای زیستی توسط بار الکتریکی آن‌ها کنترل می‌شود که بر تشکیل نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین تأثیر می‌گذارد. نوع پروتئین، تعداد و توزیع اسید آمینه آزاد، بار الکتریکی پروتئین‌ها را تعیین می‌کند.
بار الکتریکی تحت تأثیر الکترولیت و pH محلول پروتئین است. صرف نظر از بار خالص پروتئین‌ها، همیشه نواحی با بار مثبت و منفی وجود دارد که به مواد باردار دیگر مانند پلی ساکاریدها، امولسیفایرها، کاتیون ها یا آنیون‌ها متصل می‌شوند.
به طور کلی روش رسوب ضد حلال (ASP) یا پراکندگی مایع-مایع برای ساخت نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین به کار گرفته می‌شود. پرولامین‌ها معمولاً از مواد اولیه برای تهیه نانوذرات استفاده می‌شوند. در این روش، پرولامین حل شده در یک حلال آلی، با تغییر ترکیب یا تغییر قطبیت، برای تشکیل نانوذرات تحت خودآرایی قرار می‌گیرد. نوع حلال، نسبت رقت، غلظت و سرعت ضد حلال بر تشکیل نانوذرات از طریق روش ASP تأثیر می‌گذارد.
تغییر در pH محلول، با مقدار pH نزدیک به نقطه ایزوالکتریک (pI) پروتئین می‌تواند باعث تاخوردگی مولکولی و تجمع پروتئین‌ها شود. خواص فیزیکوشیمیایی نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین، ویژگی‌های سوسپانسیون و حلالیت نانوحامل و مواد مغذی محصور شده بر تشکیل نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین تأثیر می گذارد. به طور خلاصه، مواد مغذی مختلف را می‌توان توسط نانوحامل‌های مبتنی بر پروتئین محافظت و محصور کرد.