综述:乳酸菌在食品递送系统中的结构与功能双重角色:被动封装与主动载体的协同视角

【字体: 时间:2025年08月24日 来源:ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE 19.3

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  这篇综述系统阐述了乳酸菌(LAB)作为被动封装对象与主动递送载体的双重角色,创新性地提出基于蛋白质(乳清蛋白、玉米醇溶蛋白)、多糖(藻酸盐、壳聚糖)和脂质(脂质体、W/O/W乳液)的食品级封装策略,并分类了表面吸附、胞内负载、共封装及工程化LAB四大递送系统。文章聚焦LAB与功能成分的协同递送机制,为精准营养与功能性食品开发提供了理论支撑。

  

结构设计:食品级封装系统如何“武装”乳酸菌

蛋白质、多糖和脂质构成乳酸菌(LAB)封装的三类核心材料。乳清蛋白和酪蛋白通过静电作用与疏水键形成保护膜,而玉米醇溶蛋白(zein)的pH响应性可实现肠道靶向释放。多糖中,藻酸盐与Ca2+交联形成凝胶网络,壳聚糖则依赖正电性吸附于LAB表面。脂质体与W/O/W乳液凭借双层结构包埋LAB,其释放动力学受消化酶调控。

活性载体:乳酸菌的“逆袭”之路

LAB不再是被动保护对象,而是化身智能载体。其细胞壁肽聚糖可吸附多酚,外泌多糖(EPS)能稳定乳液界面。通过膜转运蛋白,LAB将维生素B12等负载至胞内;基因工程改造的菌株甚至可原位合成γ-氨基丁酸(GABA)。这种“微生物工厂”模式突破了传统递送的局限性。

实战应用:从酸奶到植物基凝胶的突破

在酸奶中,LAB-乳清蛋白微胶囊可将存活率提升3个数量级;植物基凝胶中,LAB与果胶协同形成双网络结构,实现pH控释。功能性饮料则利用工程化LAB递送铁元素,生物利用度较游离铁提高60%。

挑战与未来:跨越实验室到产业的鸿沟

当前瓶颈在于材料与食品基质的兼容性,例如藻酸盐凝胶在酸性饮料中易崩解。未来需解析EPS-界面相互作用机制,开发冷冻干燥保护剂如海藻糖衍生物,并通过类器官模型验证体内靶向性。

结论:微生物智能递送的新纪元

LAB递送系统正从“单一保护”迈向“结构-功能-响应”三位一体。通过整合合成生物学与食品胶体科学,下一代系统将实现肠道菌群调控与营养素精准递送的协同,为慢性病膳食干预提供新范式。

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