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豆甾醇稳定叶黄素脂质体的构建及其递送增效机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月17日 来源:Journal of Food Engineering 5.3
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为解决叶黄素(Lutein)水溶性差、生物利用度低的问题,研究人员通过乙醇注入法制备豆甾醇(Stigmasterol)修饰的叶黄素脂质体(Lu-lip),系统评价其粒径、包封率(EE%)、稳定性和体外释放特性。研究发现当大豆卵磷脂(SL)与豆甾醇比例为9:1时,脂质体包封率达88.23%,生物利用度提升至21.69%,且能维持60%以上的叶黄素保留率。该研究为开发无胆固醇的功能性食品递送系统提供了新策略。
在功能性食品和营养补充剂领域,叶黄素因其卓越的抗氧化活性和对视网膜的保护作用备受关注。然而,这种脂溶性类胡萝卜素存在天然缺陷——长共轭双键结构导致其水溶性极差,在光照和高温下易降解异构化,口服生物利用度不足5%。更棘手的是,传统脂质体依赖胆固醇维持膜稳定性,但胆固醇摄入与心血管疾病风险正相关,尤其不适合老年人群。如何突破"稳定性"与"健康性"的双重桎梏,成为递送系统设计的核心挑战。
辽宁省某科研团队在《Journal of Food Engineering》发表的研究给出了创新解决方案。研究人员独辟蹊径地选用植物源性豆甾醇替代胆固醇,通过乙醇注入法构建叶黄素脂质体(Lu-lip)。豆甾醇与胆固醇的分子结构差异显著——其C17
侧链上的额外乙基和双键可调节膜流动性,同时具备抗肿瘤、调节肠道菌群等独特功能。这种"以植物代动物"的策略既规避了胆固醇的健康隐患,又赋予递送系统额外生物活性。
研究采用多尺度表征技术:动态光散射(DLS)分析粒径和Zeta电位,高效液相色谱(HPLC)测定包封率,傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)解析分子相互作用,体外模拟消化模型评估释放行为。通过系统优化大豆卵磷脂(SL)与豆甾醇的比例,揭示其构效关系。
Vesicle characteristics of liposomes
当SL:豆甾醇达9:1时,脂质体呈现最小粒径(136.7 nm)和最佳PDI(0.21),Zeta电位绝对值最大(-42.3 mV),预示胶体稳定性提升。FTIR显示豆甾醇的羟基与磷脂酰胆碱的磷酸基形成氢键,XRD证实其诱导磷脂分子排列更有序,这些发现从分子层面阐释了稳定性增强机制。
Conclusion
研究证实豆甾醇通过三重作用机制增效:① 调控膜流动性,形成致密磷脂双分子层;② 氢键网络增强结构刚性;③ 疏水相互作用抑制叶黄素泄漏。最优配方在37°C储存7天后仍保持80%以上的包封率,体外释放实验显示肠段释放率达62.4%,显著高于游离叶黄素。
该研究突破传统脂质体的设计范式,首次阐明豆甾醇作为"绿色稳定剂"的分子机制。不仅为功能性食品开发提供新原料,其"结构-功能"精准调控思路对靶向递送系统设计具有普适性启示。未来可拓展应用于其他不稳定活性成分的递送,推动营养干预向精准化、个性化方向发展。
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