褐藻多酚-乳清蛋白-海藻酸钠三元复合乳液递送系统的构建及其稳定性和抗氧化特性研究

本研究针对功能性乳化剂开发需求，创新性地将褐藻(Ecklonia radiata)多酚(SP)与乳清蛋白(WPI)、海藻酸钠(SA)构建三元复合乳液体系。通过高压均质技术制备的WPI-SA-SP乳液展现出428.8 nm的均匀粒径和-47.2 mV的ζ电位，在模拟胃肠消化中显著延缓脂肪酸释放(肠相仅55-60%)并保持85.7%的抗氧化活性。该研究为海洋生物活性成分的递送提供了新型稳定化策略，发表于《Food Chemistry》。

　　

在功能性食品和制药领域，开发兼具稳定性和生物活性保护功能的乳化系统一直是研究热点。传统二元复合体系（如蛋白质-多糖）虽能改善乳液稳定性，但面临抗氧化性能不足、胃肠环境易失稳等挑战。与此同时，海洋褐藻中富含的独特多酚类物质——特别是澳大利亚海岸盛产的Ecklonia radiata所含的间苯三酚衍生物(phlorotannins)，因其强抗氧化性和界面修饰能力，为新型乳化剂设计提供了天然原料。然而，这类海洋多酚与常见食品基质（如乳清蛋白、海藻酸盐）的协同作用机制及其对乳液消化行为的影响尚不明确。

针对上述问题，墨尔本大学团队在《Food Chemistry》发表研究，通过将褐藻多酚粗提物(SP)与乳清蛋白分离物(WPI)、海藻酸钠(SA)构建三元复合乳液。研究采用高压均质技术(500 MPa/5循环)制备乳液，通过动态光散射、透射电镜(TEM)、差示扫描量热法(DSC)等技术表征理化性质，并参照INFOGEST 2.0标准进行模拟胃肠消化实验，系统评估了该体系在储存稳定性、热力学行为、抗氧化活性及脂质消化调控方面的表现。

3.1 乳液体系的理化性质

3.1.1 粒径与电位

WPI-SA-SP三元体系呈现最小粒径(428.8±5.42 nm)和最高负ζ电位(-47.2 mV)，SA的引入通过静电作用形成致密复合物，而SP在无SA体系中能减小粒径29.3%。TEM显示三元乳液具有清晰的球形油滴和暗色外层网络结构。

3.1.2 储存稳定性

SA的添加使乳液析水指数(CI)从14.5%降至2.9%，光学显微镜观察到SP促进蛋白质交联形成"葡萄串"状聚集体，而三元体系保持单分散性达6天。

3.1.3 热稳定性

DSC显示三元体系热流值稳定在-2100μW，37℃下表观粘度保持2000 mPa·s，显著优于二元体系。SP的加入通过醌类共价交联增强界面网络刚性。

3.1.4 复合形貌

TEM证实SA形成包覆油滴的网状结构，而SP-WPI体系呈现纤维状形貌，对应不同的界面稳定机制。

3.2 体外消化行为

3.2.1 粒径与电位变化

胃相中SA体系粒径增长至1925 nm(可控絮凝)，而WPI-W-SP因SP-蛋白相互作用延缓降解。肠相胆汁盐吸附使所有体系ζ电位骤降至-90 mV。

3.2.2 化学成分动态

胃酸环境促使SP释放(0.77 mg GAE/g)，而SA延缓尿苷酸释放速率。肠相蛋白酶使蛋白质溶出量提升至8.15 mg/g，揭示基质逐步解离过程。

3.2.3 抗氧化活性

三元体系在肠相初期抗氧化活性达85.7%，显著高于二元体系(40%)，显示SA的控释作用。而WPI-W-SP在胃相活性先升后降，与多酚氧化相关。

3.2.4 脂肪酸释放

SA构建的酸响应凝胶使胃相FFA释放<10%，肠相快速升至60%。无SA体系最终释放率达70%，证实多糖对脂解酶的屏障作用。

该研究创新性地证实海洋多酚可协同增强蛋白-多糖乳液的界面稳定性。WPI-SA-SP三元体系通过以下机制发挥优势：(1)SA的凝胶网络与WPI形成空间位阻；(2)SP的酚羟基与蛋白质氨基共价交联增强界面强度；(3)多阶段消化过程中各组分的时序释放实现抗氧化-控释双功能。这种基于海洋生物资源的设计策略，为开发具有胃肠靶向性的功能因子递送系统提供了新思路，在营养强化食品和保健品领域具有明确的应用前景。研究同时指出，未来需进一步解析phlorotannins分子结构差异对界面行为的影响，以及长期储存中的氧化稳定性问题。