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脂质体封装酪蛋白源活性肽:肠道靶向释放与营养吸收增强机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Food Chemistry: X 6.5
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推荐:本研究针对酪蛋白源活性肽(CP)在消化过程中易降解、生物利用度低的问题,通过薄膜水化法制备酪蛋白肽脂质体(CPL),优化工艺参数(卵磷脂/胆固醇质量比3:1、肽浓度0.65 mg/mL、壁芯体积比4:0),获得粒径86.13±0.62 nm、包封率87.29%的纳米颗粒。CPL显著增强胃肠稳定性,实现肠道靶向释放,提高粗蛋白(90.61% vs 68.20%)和粗脂肪(63.52% vs 56.22%)表观消化率,并通过调节Muribaculaceae等益生菌群改善肠道微生态。该研究为功能性肽递送系统开发提供新策略。
酪蛋白作为牛奶主要蛋白质,蕴含111种以上具有免疫调节、抗氧化等功能的生物活性肽。然而这些肽段在胃肠环境中易被酶解,且存在苦味、高疏水性等问题,严重制约其应用。传统解决方案如微胶囊化往往面临包封效率低、控释性能差等挑战。如何通过创新递送系统保护活性肽、实现精准释放,成为食品营养与药物递送领域的关键科学问题。
中国农业科学院等机构研究人员采用薄膜水化-高压微流控联用技术构建酪蛋白肽脂质体(CPL),通过响应面法优化制备参数。利用透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征理化性质,结合体外模拟消化模型评估释放行为。采用ICR小鼠模型(n=10/组)分析营养吸收效率,并通过16S rRNA测序解析肠道菌群变化。
通过单因素实验确定最佳卵磷脂/胆固醇质量比3:1,使包封率达86.99%。响应面模型显示核心参数影响排序为壁芯体积比(C) > 肽浓度(B) > 脂质比(A),验证实验获得实际包封率87.29±0.82%,与预测值89.14%高度吻合。
TEM显示CPL呈球形且粒径分布均匀(86.13±0.62 nm,PDI=0.33)。DSC证实封装使肽段变性温度从118.66°C提升至127.34°C。FTIR发现1721 cm-1
处C=O伸缩振动红移,表明肽与磷脂 bilayer 形成氢键。4°C储存6天后,包封率仅下降6.41%,DPPH清除率显著高于游离CP(p<0.05)。
CLSM观察显示CPL在胃阶段保持结构完整,肠阶段因胰酶作用释放肽段。zeta电位在肠液中达-43.2±2.49 mV,24小时累计释放率71.75%,较游离CP(92.46%)显著延缓(p<0.05)。
CPL组小鼠粗蛋白消化率提升32.6%(p<0.05),钙吸收率增加22.3%。16S分析显示Muribaculaceae相对丰度增加5.97%,Firmicutes/Bacteroidetes比值从7.29降至4.43,形成以Lachnospiraceae等产短链脂肪酸菌为优势的益生环境。
该研究成功构建具有肠道靶向功能的CPL递送系统,突破活性肽口服生物利用度瓶颈。通过多尺度表征证实脂质双层对肽段的保护作用,阐明其通过调节F/B比值改善营养吸收的分子机制。未来需进一步研究CPL在人体内的代谢轨迹及工业化放大工艺,为功能性食品开发提供新范式。论文发表于《Food Chemistry: X》,为食品纳米技术与营养干预的交叉研究提供重要参考。
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