藻酸盐-果胶基微胶囊包封植物乳杆菌WCFS1的胃肠道保护机制：果胶来源与甲基酯嵌段分布度的关键作用

为解决pH敏感型益生菌在胃肠道递送中的存活难题，研究人员通过调控果胶甲基酯化度(DM)和嵌段分布度(DB)，构建藻酸盐-果胶(3:1)微胶囊体系。发现低DB果胶在pH 3-7环境下显著提升植物乳杆菌WCFS1存活率，而高DB(98%)橙源果胶在模拟消化液中表现最优。该研究为靶向递送益生菌提供了材料设计依据。

　　

随着功能性食品需求激增，如何保护脆弱益生菌穿越严苛的胃肠道环境成为研究热点。益生菌如植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WCFS1虽能改善肠道屏障功能，但其对胃酸极度敏感，口服递送存活率不足5%。传统微胶囊材料难以兼顾保护性与靶向释放，而果胶因其独特的pH响应性和肠道菌群发酵特性，成为极具潜力的解决方案。然而，果胶的甲基酯化度(DM)和甲基酯嵌段分布度(DB)如何影响其保护效能尚不明确。

中国的研究团队通过酶法修饰获得不同DM(18-25%)和DB(82-98%)的柠檬/橙源果胶，结合藻酸盐构建微胶囊体系。采用INFOGEST体外消化模型，通过三因素方差分析(ANOVA)解析关键参数。分子量测定和单糖组成分析确认材料特性，流变学评估胶囊稳定性。

化学表征显示：橙源果胶DM25与DM22的DB分别为98%和82%，分子量289.4kDa和252.8kDa，半乳糖醛酸含量64.7-66.3%。

pH稳定性测试：低DB果胶在pH3/5/7下均表现更优保护效果，而高DB(98%)橙源果胶使存活率提升2.3倍。

消化液模拟：果胶来源、DB值和消化相独立影响存活率，橙源高DB果胶囊在肠相释放率达89%。

讨论指出：果胶的RG-I侧链组成差异是关键，橙源果胶富含葡萄糖基团可能增强钙交联网络稳定性。藻酸盐的羧基与果胶协同形成"蛋盒"结构(eggbox model)，而高DB促进局部钙离子交联密度。

该研究首次阐明果胶结构参数与益生菌保护效能的构效关系，为开发结肠靶向递送系统提供理论支撑。通过精准调控DB值，可实现从胃部保护到肠道释放的智能调控，这对炎症性肠病等特定肠道疾病的菌群干预具有重要转化价值。论文发表于《Food Hydrocolloids》。