基于罗勒籽油的槲皮素递送功能化油凝胶：理化特性、流变行为与体外消化释放研究

本研究开发了以富含α-亚麻酸的罗勒籽油为基质、蜂蜡为胶凝剂的槲皮素功能化油凝胶（OGs），系统评估了其理化性质（凝胶时间、持油性≥99%）、流变特性（G′>G″的凝胶行为）、晶体结构（β′晶型）及体外控释性能（胃部释放率22%~36%，肠道释放率57%~71%）。研究证实OGs可通过物理相互作用稳定包埋槲皮素，提升其肠道靶向递送效率，为功能性食品与营养制剂开发提供了新策略。

　　

1. 引言

脂质基递送系统因其能提升生物活性成分（如抗氧化剂、多不饱和脂肪酸）的生物利用度和稳定性而受到广泛关注。然而，富含多不饱和脂肪酸的油脂（如ω-3和ω-6）易氧化降解，限制其应用。罗勒（Ocimum basilicum L.）籽油富含α-亚麻酸（ALA，ω-3），具有抗炎和心血管保护作用，但其高不饱和度导致氧化稳定性差。槲皮素作为黄酮类化合物，具有强抗氧化性，但水溶性差、生物利用度低，需高效递送系统。油凝胶（OGs）是通过胶凝剂（如蜂蜡）将液态油结构化形成的半固体网络，能同时稳定油脂和包埋生物活性物。蜂蜡因其凝胶强度高、生物相容性好，成为理想胶凝剂。尽管已有研究探索蜂蜡基OGs在稳定油脂（如亚麻籽油、鱼油）和包埋生物活性物（如姜黄素）中的应用，但针对罗勒籽油OGs及槲皮素递送的研究仍缺乏。本研究旨在开发罗勒籽油/蜂蜡基槲皮素OGs，系统评估其理化性质、结构特征及体外释放行为，为食品和医药应用提供依据。

2. 材料与方法

罗勒籽经冷压提取油脂，测定过氧化值（2.10 meq O₂/kg）、折射率（1.47）和粘度（40.44 cp）等理化指标。通过气相色谱分析脂肪酸组成，显示不饱和脂肪酸占比86.36%，其中亚麻酸（49.60%）、亚油酸（22.25%）和油酸（14.51%）为主。OGs制备时，将槲皮素（0.1% w/w）直接溶于罗勒籽油，添加5%~20%蜂蜡，80°C加热搅拌后冷却成型。测定凝胶时间、持油性（OBC）、色泽（L, a, b^*值）、硬度、流变特性（储能模量G′、损耗模量G″）、热行为（DSC）、分子相互作用（FTIR）、晶体结构（XRD）及体外模拟胃肠释放（INFOGEST 2.0协议）。释放动力学采用Kopcha、零级和Higuchi模型拟合。

3. 结果与讨论

3.1. 罗勒籽油的理化特性

罗勒籽油的理化性质符合OGs制备要求（表1）。其比重（0.91）和折射率（1.47）与常见植物油相近，过氧化值低（2.10 meq O₂/kg），表明氧化稳定性良好。粘度（40.44 cp）低于亚麻籽油（53 cp）等，有利于凝胶快速形成。

3.2. 脂肪酸组成

罗勒籽油富含亚麻酸（49.60%），n-3/n-6比值为2.23（表2）。与其他高亚麻酸油脂（如亚麻籽油、紫苏籽油）相比，其脂肪酸谱具有营养优势，适于开发富含ω-3的功能食品。

3.3. 持油性与凝胶时间

蜂蜡浓度≥10%时，OGs持油性超过99%（表3）。凝胶时间随蜂蜡浓度增加（5%~20%）从8.44 min缩短至6.25 min，表明高蜂蜡含量促进网络快速形成。与鱼油OGs（凝胶时间>1 h）相比，罗勒籽油OGs成型更快。

3.4. 色泽分析

随着蜂蜡浓度增加，OGs亮度（L值）下降，红度（a值）上升，黄度（b^*值）降低（表4）。视觉上，20%蜂蜡OGs颜色更深（图1），可能与蜂蜡本身色泽有关。

3.5. 质构特性

OGs硬度随蜂蜡浓度增加而显著提升（14.8 g至130 g），20%蜂蜡样品硬度最高（图2）。但与亚麻籽油或鱼油OGs相比，罗勒籽油OGs硬度较低，可能与其脂肪酸组成和极性成分有关。

3.6. 流变学特性

所有OGs的G′均高于G″，证实凝胶状固体行为（图3a）。蜂蜡浓度从5%增至20%时，G′从1750 Pa升至8780 Pa（表5），表明网络结构增强。相角（tan δ）均低于0.5，符合典型凝胶特性。

3.7. 热行为分析

DSC显示OGs的熔融焓（ΔH）随蜂蜡浓度增加而上升（1.32 J/g至14.38 J/g），熔融峰温度（T_p）略有提高（表6）。槲皮素的特征熔融峰（321.5°C）在OGs中未出现，说明其以无定形状态分散于基质中（图4）。

3.8. 分子相互作用

FTIR光谱显示OGs中槲皮素的O-H峰（3410 cm^-1）减弱并位移，表明其与蜂蜡-油基质间存在氢键作用（图5）。C=O峰（1655 cm^-1）被掩盖，进一步证实槲皮素被物理包埋而非结晶存在。

3.9. 晶体结构

XRD图谱显示所有OGs在2θ=21°和24°处出现衍射峰，对应β′晶型（d=4.18 ?和3.76 ?），这种晶型具有理想的涂抹性和口感（图6）。峰强度随蜂蜡浓度增加而增强，表明晶体有序度提高。

3.10. 体外消化释放

在模拟胃液中，槲皮素释放率随蜂蜡浓度增加而降低（5%蜂蜡：36%；20%蜂蜡：22%）。肠道环境中释放率显著提升（5%蜂蜡：71%；20%蜂蜡：57%），表明OGs具有肠道靶向性（图7）。释放动力学符合Kopcha模型（R²≥0.96），提示释放机制为扩散与基质侵蚀共同作用（表7）。

4. 结论

罗勒籽油/蜂蜡基OGs成功包埋槲皮素，其β′晶型、可控流变特性及肠道靶向释放能力表明其在功能食品（如人造黄油替代品）和营养递送系统中具有应用潜力。未来需研究不同胶凝剂对生物活性物生物可及性的影响，以优化OGs功能。