基于乳清蛋白稳定的抗贫血纳米颗粒在帕尼尔奶酪中的铁强化及生物利用度研究

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Bioscience Nanotechnology

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  为应对全球铁缺乏性贫血(IDA)高发问题,本研究由中国研究人员开展,通过合成水不溶性铁盐——焦磷酸铁(FPP)纳米颗粒,并采用抗坏血酸和叶酸包覆、乳清蛋白浓缩物稳定化处理,成功将其应用于帕尼尔奶酪的铁强化。结果显示,25%添加量的纳米颗粒显著提高了奶酪的铁生物可及性(63.78%),且感官接受度与未强化组无显著差异。该研究为低成本、可持续的IDA防治提供了创新解决方案,具有重要的公共卫生意义。

  

论文解读

铁缺乏性贫血(IDA)是全球公共卫生领域面临的重大挑战,尤其在发展中国家,由于膳食中铁摄入不足或生物利用率低,导致约16.2亿人受此困扰[3]。传统食品铁强化多采用水溶性铁盐(如硫酸亚铁),虽成本低廉,但易引发食品颜色、风味改变,并可能造成胃肠道不适[22,23]。相比之下,水不溶性铁盐(如焦磷酸铁,FPP)稳定性高,但生物利用率极低[24]。近年来,纳米技术通过减小颗粒尺寸提升铁化合物的溶解性和吸收效率,成为突破这一瓶颈的关键策略。

在此背景下,中国研究者团队针对帕尼尔奶酪这一高消费量、广受欢迎的乳制品,开发了一种基于乳清蛋白浓缩物(WPC)稳定的抗坏血酸与叶酸包覆FPP纳米颗粒(WPC-AA-FA-FPP-NPs),旨在提高铁的生物可及性同时改善感官品质。

关键技术方法

研究采用沉淀法合成FPP纳米颗粒,并通过超声辅助分散抗坏血酸和叶酸进行包覆,最后以WPC稳定化处理。表征技术包括透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、动态光散射(DLS)及热重分析(TGA)。铁强化奶酪的制备则通过优化添加阶段与浓度,结合感官评价、理化分析和体外消化模型评估其性能。

研究结果

纳米颗粒表征:合成的FPP-NPs初始粒径为52±1.8 nm,经包覆后增至121±3.2 nm,Zeta电位接近±30 mV,表明胶体稳定性良好[图4,7]。XRD与FTIR证实颗粒为无定形结构,且成功负载活性成分[图6,8]

帕尼尔奶酪强化效果:25%添加量的WPC-AA-FA-FPP-NPs在感官评分上与对照组无显著差异(P>0.05),而铁含量显著提升至23.36 ppm(P<0.001)[表3,5]。扫描电镜显示奶酪结构略微致密化,但整体形态未受破坏[图10]

生物可及性:体外消化实验表明,强化奶酪中铁的生物可及性达63.78%,与硫酸亚铁标准组(100%)接近,显著高于未包覆纳米颗粒(54.33%)和空白对照组(19.86%)[表6]

结论与意义

本研究成功开发了一种兼具高效补铁与良好感官特性的帕尼尔奶酪强化策略。WPC-AA-FA-FPP-NPs通过提高铁溶解度和吸收效率,显著改善了IDA患者的营养补充效果。该技术成本低廉、环境友好,且易于规模化生产,具有广阔的市场应用前景。未来需进一步开展临床试验验证其长期安全性与功效,并探索其在其他食品中的应用潜力。

论文《Paneer mediated whey protein stabilized ascorbic and folic acid coated ferric pyrophosphate nanoparticle to combat anemia》发表于《Bioscience Nanotechnology》,为全球IDA防治提供了创新思路与科学依据。

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