胃肠道消化对传统与聚乙二醇化脂质体中豆甾醇及其酯化物稳定性及细胞毒性的影响研究

本研究针对植物甾醇(PS)在消化过程中的氧化降解问题，通过构建传统脂质体(L)和聚乙二醇化脂质体(PegL)负载豆甾醇(St)及其肉豆蔻酸酯(ME)、油酸酯(OE)，系统评估了胃肠道模拟消化对其稳定性及肠道细胞毒性的影响。结果表明，PEG修饰虽提高脂质体稳定性，但促进氧化产物(SOPs)生成；酯化修饰可降低消化后细胞毒性，而结肠细胞对消化后PegL更敏感。该研究为功能性食品中植物甾醇的安全递送提供了新见解。

　　

植物甾醇(Phytosterols, PS)作为植物中的"胆固醇类似物"，因其降低血液胆固醇的功效被广泛添加至功能性食品中。然而这些明星分子却面临两大困境：一是人体吸收率不足5%，远低于胆固醇的50-60%；二是在加工储存中易氧化生成具有潜在毒性的氧化产物(POPs)。更棘手的是，目前对PS在复杂消化环境中的命运知之甚少——它们能否"存活"到被吸收？氧化产物会否损伤肠道？这些问题直接关系到PS产品的安全有效性。

为破解这些难题，波兰波兹南生命科学大学的Magdalena Rudziriska团队在《Scientific Reports》发表创新研究。研究人员设计了两类纳米载体：传统磷脂双分子层脂质体(L)和表面嫁接聚乙二醇的"升级版"脂质体(PegL)，分别包裹游离豆甾醇(St)及其肉豆蔻酸酯(ME)、油酸酯(OE)。通过模拟人体消化流程，结合气相色谱(GC-FID)和细胞实验，首次系统揭示了消化过程对脂质体稳定性及肠道细胞毒性的影响规律。

关键技术方法包括：化学酯化法制备St酯化物；薄膜水化法制备DPPC基脂质体；体外模拟消化系统分胃相(SGF)和肠相(SIF)两阶段；GC-FID定量分析St释放量及氧化产物；MTT法检测人正常小肠上皮细胞(HIEC-6)和结肠黏膜细胞(CCD 841CoN)的细胞毒性。

释放稳定性：PEG的双刃剑效应

研究发现传统脂质体在消化中堪称"铁壁铜墙"，仅释放1.3-1.6%的St；而PegL释放量陡增至13.6-18.7%。

令人意外的是，PEG修饰非但未抑制氧化，反而促进7-酮基豆甾醇(7ketoSt)等有害产物生成，肠消化后PegL-OE中氧化产物高达70 μg/g，是传统脂质体的2倍。

细胞毒性：消化改写安全剧本

消化过程使游离St脂质体(L-St)毒性飙升，对小肠和结肠细胞的IC₁₀分别降至25.4 μg/ml和3.02 μg/ml。但戏剧性的是，酯化St脂质体经消化后毒性不升反降，如L-OE对结肠细胞的IC₁₀从3.84 μg/ml升至8.40 μg/ml。

更值得注意的是，PegL对结肠细胞的毒性普遍比小肠细胞高2-3倍，揭示消化道不同区段对纳米颗粒的敏感性差异。

分子结构：酯化的保护密码

肉豆蔻酸(饱和)与油酸(不饱和)酯化St的毒性差异不显著，但二者均优于游离St。特别在PegL体系中，St酯化物的细胞保护作用更为突出，这可能与其减缓氧化产物生成有关。研究还首次报道三羟基豆甾醇(triolSt)的毒性风险，该物质在PegL-ME中含量达11 μg/g，其毒性机制可能类似胆固醇三醇(triolC)。

这项研究为功能性食品开发提供关键启示：虽然PEG化延长脂质体循环时间，但可能增加肠道氧化应激风险；而St酯化物尤其是油酸酯，在消化环境中展现更好的安全性。研究还警示需特别关注纳米载体对结肠黏膜的潜在影响，为未来植物甾醇递送系统的优化设计指明了方向。