综述:通过包封技术改善多酚类化合物的递送、生物利用度及生物活性的研究进展

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Food Chemistry 8.5

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  这篇综述系统阐述了多酚类化合物(Polyphenolic compounds)在功能性食品、化妆品和医药领域的应用潜力,重点探讨了包封技术(Encapsulation)如何通过克服其水溶性差、环境稳定性低、生物利用度(Bioavailability)不足等缺陷,显著提升其抗氧化(Anti-oxidant)、抗炎(Anti-inflammatory)、抗肿瘤(Anti-cancer)等生物活性。文章全面分析了喷雾干燥(Spray drying)、纳米包封(Nano-encapsulation)等技术的机制与优势,为多酚的递送系统设计提供了重要参考。

  

摘要

多酚类化合物作为水果、蔬菜和植物中富含的次级代谢产物,拥有超过10,000种结构变体,其抗氧化、抗炎、抗肿瘤等活性在功能食品和医药领域备受关注。然而,低水溶性、环境敏感性和胃肠道吸收差严重限制了其应用。包封技术通过构建保护性载体(如多糖、蛋白质或脂质体),显著提升了多酚的稳定性、控释特性和靶向递送效率,使其在抗糖尿病、神经保护和心血管疾病防治中发挥更大潜力。

引言

全球食品工业正转向可持续资源利用,而多酚因其广泛的健康效益成为研究热点。这类化合物通过清除自由基(ROS/RNS)、调节胆固醇代谢和细胞周期发挥功能,但其在加工和消化过程中的降解问题亟待解决。包封技术通过喷雾干燥、乳化等手段,将多酚包裹于壁材(如壳聚糖、明胶)中,既能屏蔽不良风味,又能实现pH或酶触发释放,为功能性食品和药物开发开辟新途径。

多酚的植物化学与结构

多酚的核心结构包含芳香环和羟基,分为酚酸、黄酮(如槲皮素Quercetin)、芪类(如白藜芦醇Resveratrol)等六大类。黄酮进一步分为黄烷醇、花青素(如矢车菊素Cyanidin)等亚型,其羟基数量和位置直接影响自由基清除能力。例如,槲皮素的邻苯二酚结构可螯合金属离子,而姜黄素(Curcumin)的β-二酮基团易在碱性环境中降解,凸显包封的必要性。

喷雾干燥技术

喷雾干燥通过将多酚乳液雾化并快速脱水,形成微米级颗粒。以麦芽糊精为壁材时,槲皮素的包封率可达90%以上,且在模拟胃液中的释放延迟至2小时后,显著提高肠道吸收。该技术成本低且易规模化,但高温可能破坏热敏感成分,需优化进风温度(如150°C以下)和载体比例。

递送与生物利用度提升策略

纳米乳液和脂质体(如卵磷脂载体)可将多酚的溶解度提升100倍。例如,负载白藜芦醇的纳米颗粒通过淋巴转运绕过首过效应,使其血药浓度提高3倍。此外,pH响应型载体(如海藻酸钠)在肠道碱性环境中崩解,实现结肠靶向递送,对炎症性肠病(IBD)治疗具重要意义。

包封多酚的靶向生物活性机制

包封后的多酚通过调控NF-κB和Nrf-2通路增强抗炎效果。实验显示,包封姜黄素在乳腺癌细胞中抑制VEGF表达的效果比游离形式高50%。在代谢综合征模型中,包封儿茶素(EGCG)通过激活AMPK通路降低甘油三酯20%,且肝脏积累量增加2倍。

结论与展望

尽管包封技术已显著提升多酚应用价值,但载体材料的安全性、工业化生产成本及体内代谢追踪仍需深入研究。未来可探索基因编辑植物以富集特定多酚,或开发多重响应型载体,实现精准医疗与食品个性化设计的结合。

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