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为探究微囊特性及与复杂食物基质互作对类胡萝卜素胶束化的影响，研究人员以芒果皮类胡萝卜素微粒子为对象，开展其与不同脂肪含量牛奶的体外共消化研究，发现全脂牛奶可提高 β- 胡萝卜素生物可及性，低初始浓度微粒子效果更佳，为膳食强化提供参考。
在营养健康领域，类胡萝卜素的生物利用度一直是研究热点。β- 胡萝卜素作为具有维生素 A 原活性的重要成员，其在消化过程中的稳定性和生物可及性（即被肠道上皮细胞吸收的比例）直接影响其健康效益的发挥。然而，天然来源的类胡萝卜素常存在于复杂食物基质中，且自身易受外界环境破坏，如何通过微囊化技术提升其稳定性，同时明确其与食物基质（如牛奶）的相互作用对生物可及性的影响，仍是亟待解决的科学问题。此前研究虽关注微囊化类胡萝卜素的制备，却鲜少涉及与实际食物基质共消化时的生物可及性评估，尤其缺乏不同脂肪含量对其影响的系统分析。
为填补这一空白，来自国外研究机构的研究人员开展了相关研究。他们以芒果皮为原料，通过溶剂超声辅助萃取和超临界流体萃取（SCF）两种方法制备含类胡萝卜素的微粒子，并将其分别与全脂、半脱脂和脱脂牛奶进行体外共消化，利用适配类胡萝卜素的体外消化模型（基于 INFOGEST 标准化模型），评估 β- 胡萝卜素的回收率和生物可及性，同时分析乳脂含量与游离脂肪酸（FFA）在胶束相中的浓度关联。该研究成果发表在《Food Research International》。
研究主要采用以下关键技术方法：
- 微粒子制备：通过溶剂萃取（SE）和超临界流体萃取（SCF）获取芒果皮类胡萝卜素，制备微粒子。
- 体外消化模型：模拟人体胃肠道环境，包括胃蛋白酶、胰酶、脂肪酶和胆汁提取物的消化过程，分离≤200 nm 胶束相以测定 β- 胡萝卜素生物可及性。
- 定量分析：利用高效液相色谱（HPLC）检测 β- 胡萝卜素含量及回收率。
β- 胡萝卜素体外消化回收率
消化后 β- 胡萝卜素回收率为 79.6%~102.2%，其中 SCF 微粒子回收率接近 100%，SE 微粒子超 80%。回收率与微粒子初始 β- 胡萝卜素浓度呈负相关，初始浓度越低，回收率越高。
牛奶脂肪含量对生物可及性的影响
β- 胡萝卜素生物可及性范围为 8.8%~75.5%，全脂牛奶共消化时生物可及性最高，尤其 SCF 微粒子效果显著。乳脂含量升高使脂肪消化产生更多游离脂肪酸和单酰甘油，促进混合胶束形成，从而提升 β- 胡萝卜素向胶束相的分配效率。
微粒子类型与生物可及性的关联
SCF 微粒子因 β- 胡萝卜素初始浓度较低，其生物可及性显著高于 SE 微粒子。低初始浓度减少分子间相互作用，更易被胶束 solubilize，证实微粒子组成特性对生物可及性的关键影响。
研究结论与讨论
本研究首次系统揭示了牛奶脂肪含量与微囊化 β- 胡萝卜素生物可及性的动态关系：全脂牛奶通过增加胶束相游离脂肪酸浓度，显著提升 β- 胡萝卜素的胶束化效率；微粒子中 β- 胡萝卜素的初始浓度是影响生物可及性的内在因素，低浓度配方更利于其释放和吸收。这一发现为功能性食品开发提供了双重指导：一方面，选择高脂肪含量基质（如全脂乳制品）作为载体可增强类胡萝卜素生物利用度；另一方面，通过优化萃取工艺（如超临界流体萃取）控制微粒子中活性成分浓度，可进一步提升强化效果。此外，研究建立的体外共消化模型为评估功能性成分与复杂食物基质的互作提供了标准化方法，有助于加速新型营养强化剂的研发进程。
该研究不仅深化了对类胡萝卜素消化机制的理解，更架起了实验室微囊技术与食品工业应用之间的桥梁，为芒果皮等农业副产物的高值化利用及功能性乳制品的创新开发奠定了理论基础。未来可进一步拓展至体内验证及不同食品基质的普适性研究，以推动成果的实际转化。
