在模拟婴儿消化条件下，冻干人乳微胶囊中α-生育酚和脂肪酸的消化率与生物利用度

《ACS Food Science & Technology》：Digestibility and Bioaccessibility of α-Tocopherol and Fatty Acids in Freeze-Dried Human Milk Microcapsules Under Simulated Infant Digestive Conditions

本研究评估了麦芽糊精（MD）、阿拉伯胶（GA）及其混合物（BI）对冻干人类母乳微胶囊中α-生育酚和脂肪酸稳定性的影响。通过体外模拟婴儿消化实验发现，GA和BI显著提高了α-生育酚的生物可及性（较对照组提高96.34%-177.84%），BI对多不饱和脂肪酸（PUFAs）的生物可及性提升最明显（较对照组提高1.5-2.47倍），其中GA对EPA的保留效果更佳，而BI在脂肪酸整体释放中表现最优。微胶囊化有效控制了脂溶性活性成分的释放，为婴儿营养强化提供了新方法。

　　人类母乳是一种复杂的生物流体，它不仅富含营养物质，还具有多种功能特性，对新生儿的健康成长至关重要。在本研究中，重点探讨了冻干母乳微胶囊中α-生育酚和脂肪酸的消化性和生物可利用性，以及不同壁材料（包括麦芽糊精、阿拉伯胶及其二元混合物）对这些生物活性物质释放的影响。通过模拟婴儿的胃肠道条件进行体外消化实验，结合多元统计分析，评估了微胶囊中α-生育酚含量和脂肪酸分布的变化。研究结果表明，阿拉伯胶在消化后对二十碳五烯酸（EPA）的保持效果更优，而麦芽糊精和二元混合物在α-生育酚释放方面表现出相似性。所有微胶囊都提高了α-生育酚的生物可利用性，大约是对照组的两倍，说明其具有控制释放的能力。值得注意的是，二元混合物（BI）增强了多不饱和脂肪酸（PUFAs）的生物可利用性，这可能与生物聚合物之间的协同作用有关。这些发现强调了母乳微胶囊在稳定和控制生物活性营养物质释放方面的有效性。

α-生育酚是母乳中主要的脂溶性抗氧化剂，它在脂肪球膜中起着重要作用，能够消除自由基，防止长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFAs）的过氧化反应。此外，它还为婴儿提供了能量来源，维持细胞膜和脂肪储存的结构与功能完整性。研究发现，α-生育酚的含量在对照组（7.77 ± 1.81 mg/L）与阿拉伯胶（4.05 ± 0.73 mg/L）之间存在显著差异，说明微胶囊的壁材料对α-生育酚的保留和释放具有重要影响。尽管麦芽糊精和阿拉伯胶在微胶囊中都表现出一定的保护作用，但阿拉伯胶对EPA的保持效果更为显著，这可能与其独特的乳化性能和对挥发性物质的保留能力有关。

在婴儿的胃肠道环境中，消化过程分为胃和肠道两个阶段，胃阶段的pH值较低，而肠道阶段的pH值较高，这会影响脂肪酸的消化效率。研究发现，微胶囊中的脂肪酸在消化后表现出不同的释放模式，其中二元混合物（BI）对PUFAs的生物可利用性提升最为显著，这可能与其对脂肪酸的协同作用有关。同时，阿拉伯胶在消化后对EPA的保留率较高，这表明其对这种重要脂肪酸的保护能力较强。此外，研究还发现，微胶囊中的饱和脂肪酸（SFA）在消化后表现出一定的变化，其中麦芽糊精的SFA含量显著高于其他材料，这可能与其对脂肪酸的物理结构稳定性和释放速率有关。

脂肪酸的生物可利用性是评估微胶囊营养物质释放效率的重要指标，而微胶囊的壁材料在这一过程中起到了关键作用。研究显示，不同壁材料对脂肪酸的释放影响各异，其中二元混合物（BI）表现出最佳的脂肪酸释放效率，这可能与其对脂肪酸的物理和化学保护作用有关。此外，阿拉伯胶在保持EPA的生物可利用性方面表现出色，而麦芽糊精则在提高α-生育酚的生物可利用性方面具有优势。这些发现表明，选择合适的壁材料对于微胶囊在婴儿胃肠道中的功能表现至关重要。

在本研究中，通过热图和聚类分析（HCA）以及主成分分析（PCA）对微胶囊和冻干母乳的生物活性物质释放进行了系统评估。热图显示，不同微胶囊在α-生育酚含量和PUFAs分布上的差异显著，其中阿拉伯胶和二元混合物在保持EPA的分布方面表现突出。PCA分析进一步揭示了不同壁材料对α-生育酚和PUFAs释放的影响，其中阿拉伯胶对EPA的保持效果最佳，而麦芽糊精和二元混合物在α-生育酚的释放方面表现出相似性。这些结果表明，微胶囊的壁材料在保持和释放生物活性物质方面具有重要的调控作用。

此外，研究还发现，微胶囊的生物活性物质在体外消化后表现出一定的变化，其中阿拉伯胶在保持EPA的生物可利用性方面优于其他材料，而二元混合物（BI）则显著提高了PUFAs的生物可利用性。这可能与阿拉伯胶和麦芽糊精之间的协同作用有关，使得它们在模拟婴儿胃肠道条件下能够更有效地保护和释放这些关键营养物质。同时，研究还发现，麦芽糊精在保持SFA含量方面表现优异，这可能与其对脂肪酸的物理结构稳定性和释放效率有关。

总的来说，本研究通过系统分析微胶囊在模拟婴儿胃肠道条件下的功能特性，揭示了不同壁材料对α-生育酚和脂肪酸的保留与释放的影响。结果表明，微胶囊能够显著提高这些生物活性物质的生物可利用性，其中阿拉伯胶和二元混合物在保持EPA和提高PUFAs的生物可利用性方面表现出色。这些发现不仅为婴儿配方奶和商业母乳补充剂的开发提供了科学依据，也为微胶囊技术在婴儿营养领域的应用提供了新的思路。未来的研究可以进一步探索不同生物活性物质与壁材料之间的相互作用，以及如何优化微胶囊的结构和组成，以提高其在婴儿胃肠道中的功能表现和营养释放效率。