综述：槲皮素载递系统的研究进展与应用挑战：从材料选择到生物利用度

这篇综述系统阐述了槲皮素（Quercetin）载递系统的最新研究进展，重点探讨了蛋白质（如Zein、WPI）、多糖（如壳聚糖CS、纤维素）和脂质等食品源材料在提升槲皮素生物利用度（bioavailability）中的作用，并分析了pH响应型、酶响应型及肠道靶向（如黏液穿透/黏附系统）等递送策略的机制与应用挑战。文章特别强调了槲皮素与载体材料的"双刃剑"相互作用（two-edged interactions），为功能性食品开发提供了理论依据。

　　

引言

槲皮素（3,3′,4′,5,7-五羟基黄酮）作为黄酮醇类化合物的代表，广泛存在于苹果、洋葱等植物中，具有抗氧化、抗炎和抗肥胖等多重健康功效。然而，其水溶性差（6.6 μg/mL）、胃肠稳定性低（135°C加热35分钟完全降解）和首过代谢显著（血浆浓度仅1.4 μM）等特性，导致口服生物利用度不足2%。近年来，通过载递系统优化槲皮素的递送效率成为研究热点。

生物利用度影响因素

槲皮素的生物利用度受多重因素制约：

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  溶解性：在pH 2-7的胃肠环境中溶解度仅为1.53-12.5 mg/L，易形成晶体沉淀。

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  稳定性：对氧、pH、金属离子（如Fe²⁺/Cu²⁺可致150分钟内完全降解）和紫外线敏感。

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  代谢转化：肠道中经糖苷化、硫酸化等反应生成代谢物，半衰期<1小时。

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  食物基质效应：高脂饮食可促进胶束形成，提升吸收率（如与谷物棒同服生物利用度提高30%）。

载递材料类型

蛋白质载体

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  玉米醇溶蛋白（Zein）：通过疏水相互作用形成纳米颗粒（粒径211.7 nm），使槲皮素生物可及性从9.69%提升至53.61%。

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  乳清蛋白（WPI）：β-乳球蛋白的空腔结构包埋槲皮素，使其结晶态转为无定形态，光稳定性提高63%。

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  酪蛋白（Casein）：自组装胶束延长槲皮素血浆半衰期，生物利用度达37%（较对照组提高9倍）。

多糖载体

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  改性淀粉：HI-CAP-100使槲皮素油/水溶解度分别提升2倍和39倍。

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  壳聚糖（CS）：经离子凝胶法制备的纳米粒（粒径360 nm）在结肠酶响应下靶向释放，缓解炎症性肠病（IBD）。

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  纳米纤维素：通过氢键固定槲皮素，载药量（LC）达78.91%，显著高于常规系统。

脂质载体

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  脂质体：磷脂双分子层结构保护槲皮素，但需优化相变温度以控制释放。

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  固体脂质纳米粒（SLN）：硬脂酸-月桂酸载体粒径105 nm，包封率（EE）81%，兼具抗炎协同效应。

环境响应型系统

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  pH响应系统：如壳聚糖/果胶微球在肠道pH下溶胀，槲皮素8小时释放72.5%（胃液中仅28%）。

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  酶响应系统：β-葡萄糖苷酶降解壳聚糖载体，触发Notch通路调控Th2细胞，缓解结肠炎。

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  肠道靶向系统：

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    黏液穿透系统：氧化淀粉微凝胶（粒径<200 nm）通过亲水电中性表面快速穿透黏液层。

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    黏附系统：带正电的壳聚糖纳米粒延长肠道滞留时间，但过度黏附可能阻碍渗透。

应用挑战与展望

当前研究面临三大瓶颈：

1. 1.

   剂量个性化：人群摄入量差异大（中国24.7 mg/天 vs 美国13.48 mg/天），且与淀粉类食品存在"双刃剑"作用（>6%浓度会破坏凝胶结构）。

2. 2.

   动态验证缺失：静态消化模型难以模拟真实胃肠环境，新型3D打印胃模型（含蠕动模拟）或成解决方案。

3. 3.

   计算模型开发：分子对接揭示槲皮素与载体结合位点（如SPL lectin的4个结合裂隙），但跨尺度输送模拟仍待突破。

未来需结合动态消化模型与计算模拟，开发兼具高渗透性和可控释放的智能载递系统，推动槲皮素在精准营养领域的应用。