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为解决叶酸稳定性差、生物利用度低的问题，研究人员以 Fe3?- 海藻酸钠（SA）微凝胶为模型，探究单宁酸（TA）的作用机制。发现 TA 通过氢键和 Fe3?-TA 配位强化凝胶网络，提升叶酸生物可及性（+34.1%）与抗氧化活性（86.4% DPPH 清除率），为递送系统设计提供新框架。
在精准营养领域，如何让脆弱的营养素在复杂的人体环境中 “安全抵达战场” 一直是科学家们攻克的难题。以叶酸为例，这个对预防神经管缺陷等至关重要的 micronutrient，却因 pH 波动、温度变化等因素极易 “折戟沉沙”，在食品加工储存过程中生物活性甚至可能流失 75%。传统的多糖水凝胶网络研究多聚焦单一的多糖 - 金属配位作用，难以满足提升营养素稳定性与生物利用度的更高需求。在此背景下，国内研究团队瞄准多酚类物质的独特优势，以 Fe3?- 海藻酸钠（SA）微凝胶为研究对象，开启了单宁酸（TA）调控金属 - 多糖凝胶体系的分子机制探索之旅，相关成果发表在《Food Chemistry》。
该研究由国内研究人员开展，他们致力于揭示单宁酸与 Fe3?- 海藻酸钠微凝胶之间的相互作用奥秘，以解决叶酸等营养素递送过程中的稳定性与生物利用度难题。研究发现，单宁酸通过氢键和 Fe3?- 单宁酸配位的双重作用机制，显著增强了凝胶网络的稳定性，为优化营养递送系统提供了新的理论依据与技术路径。
研究人员主要采用了傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X 射线衍射（XRD）、X 射线光电子能谱（XPS）分析以及分子对接模拟等关键技术方法。通过这些技术手段，系统地识别了单宁酸调控凝胶中的主要分子相互作用类型（氢键 / 配位）及其结合位点，为深入解析作用机制提供了坚实的实验与理论支撑。
微凝胶的制备与表征
研究以海藻酸钠为基础支架构建 SF（Fe3?- 海藻酸钠）和 SFT（单宁酸 - Fe3?- 海藻酸钠）微凝胶。首先，海藻酸钠与 Fe3?通过非共价交联形成 SF 微凝胶，随后引入单宁酸调控其离子交联网络。通过对微凝胶的结构与性能表征，为后续研究奠定了基础。
分子相互作用机制解析
利用 FTIR、XRD、XPS 分析结合分子对接模拟，发现单宁酸与 Fe3?- 海藻酸钠微凝胶之间存在氢键和 Fe3?- 单宁酸配位的双重相互作用。氢键主要形成于单宁酸的酚羟基与海藻酸钠的羧基、羟基之间，而 Fe3?则与单宁酸的邻苯二酚和连苯三酚基团发生配位，这些相互作用共同强化了凝胶网络结构。
微凝胶对叶酸的保护与释放性能
在热条件下，SFT 微凝胶对叶酸表现出良好的保护作用。在模拟体外消化环境中，实现了叶酸的可控释放。研究表明，单宁酸的引入显著提升了微凝胶对叶酸的封装效率（97.3%）和生物可及性（增加 34.1%），为叶酸的高效递送提供了新策略。
微凝胶的抗氧化活性
SFT 微凝胶展现出协同抗氧化活性，对 DPPH 自由基的清除率达到 86.4%。这得益于单宁酸丰富的酚羟基结构，使其在抗氧化方面发挥重要作用，进一步提升了微凝胶在营养与健康领域的应用潜力。
研究明确了单宁酸通过氢键和 Fe3?- 单宁酸配位的双重作用机制，显著增强了 Fe3?- 海藻酸钠微凝胶的网络稳定性，提升了微凝胶对叶酸的封装效率、生物可及性和可控释放性能，同时赋予其良好的抗氧化活性。该研究突破了传统单一配位网络的局限性，证实了多酚调控的双重相互作用在提升凝胶性能方面的优势，为设计具有更高生物利用度和多功能性的先进营养递送系统提供了清晰的框架和理论指导。这一成果不仅在叶酸递送领域具有重要应用价值，更为其他营养素的递送系统开发开辟了新的思路，有望推动精准营养与功能食品领域的进一步发展。
