壳聚糖包被纳米脂质体负载硫酸亚铁的制备与特性评估：提升铁强化食品的抗菌稳定性与生物利用度

为解决铁强化食品中硫酸亚铁易氧化、生物利用度低及抗菌活性不足的问题，研究人员通过薄层水合超声法制备了壳聚糖（Chitosan）包被的纳米脂质体（Nanoliposomes），并系统评估了不同卵磷脂（Lecithin）与硫酸亚铁比例（5:1-20:1 w/w）对粒径、多分散指数（PDI）、zeta电位及包封率（EE）的影响。结果表明，高卵磷脂比例（20:1）显著提升包封率（84.6%）并降低粒径（350.51 nm），壳聚糖涂层进一步增强了抗菌活性（MIC/MBC降至93.75/250 mg/mL）。该研究为开发兼具营养强化与抗菌功能的纳米载体提供了新策略。

　　

铁是人体必需的微量元素，但铁缺乏引发的贫血问题全球普遍。传统铁强化剂如硫酸亚铁（Ferrous sulfate）虽成本低廉，却面临易氧化、口感差及生物利用度低的挑战。更棘手的是，铁离子与食品成分的相互作用常导致其转化为难吸收的三价铁（Fe³⁺）。与此同时，食源性病原菌如金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）的威胁持续存在，亟需开发兼具铁补充与抗菌功能的双重解决方案。

为解决上述问题，伊朗Bu-Ali Sina大学食品科学与技术系的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项创新研究。他们通过薄层水合超声法（Thin-layer hydration-sonication）制备了负载硫酸亚铁的纳米脂质体，并引入壳聚糖涂层，系统评估了不同卵磷脂-铁比例（5:1、10:1、20:1 w/w）对载体性能的影响。研究发现，高卵磷脂比例（20:1）显著优化了载体的物理化学特性，而壳聚糖涂层通过静电相互作用将zeta电位从-33.55 mV提升至+33.7 mV，同时将抗菌活性提升2倍（MIC从1000降至500 mg/mL）。这项研究为开发新一代功能性铁强化剂提供了理论依据与技术路径。

关键技术方法包括：1）薄层水合超声法制备纳米脂质体；2）动态光散射（DLS）分析粒径、PDI及zeta电位；3）原子吸收光谱法测定铁包封率；4）扫描电镜（SEM）观察载体形貌；5）微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC），测试菌株包括革兰氏阳性菌（S. aureus ATCC 25923）和阴性菌（E. coli ATCC 2592）。

粒子尺寸与稳定性分析
通过动态光散射发现，游离纳米脂质体平均粒径为84.65 nm，负载硫酸亚铁后增至350.51 nm（20:1组），壳聚糖涂层进一步增大粒径至580 nm（5:1组）。高卵磷脂比例（20:1）显著降低PDI至0.22，表明体系均一性提升。

表面电荷与包封效率
zeta电位分析显示，壳聚糖涂层使表面电荷由负转正（+33.7 mV），证实成功包被。包封率随卵磷脂比例升高而增加，20:1组达84.6%，归因于卵磷脂膜稳定性增强。

抗菌活性评估
未包封硫酸亚铁的MIC/MBC为1000/1500 mg/mL，而20:1比例纳米脂质体将其降至500/750 mg/mL。壳聚糖涂层后，对S. aureus的MIC进一步降至93.75 mg/mL，机制涉及正电荷载体与细菌细胞膜的静电吸附。

形态学表征
SEM图像证实纳米脂质体呈球形，壳聚糖涂层形成连续覆盖层，与DLS结果一致。

该研究创新性地将纳米载体技术与铁强化相结合，解决了传统铁剂在食品应用中的多重瓶颈。壳聚糖涂层的引入不仅提升了载体的胃肠稳定性，还赋予其广谱抗菌性，这对延长食品货架期具有重要意义。值得注意的是，20:1的卵磷脂-铁比例在包封率与抗菌活性间取得了最佳平衡，为工业化生产提供了参数依据。未来研究可探索该载体在复杂食品基质（如乳制品）中的行为，以及长期储存下的铁释放动力学。这项成果标志着铁营养强化向"功能化"迈出了关键一步，为应对全球贫血与食源性疾病双重挑战提供了新思路。