基于金属-酚醛网络的罗伊氏乳杆菌HR7单细胞纳米封装系统构建及其耐受性研究

本研究创新性地采用单宁酸(TA)与Fe3+形成的金属-酚醛网络(MPN)联合巯基化透明质酸(HA-SH)，成功构建了罗伊氏乳杆菌HR7(Lr)的单细胞纳米递送系统。通过粒径、电位、FTIR等表征证实封装效果，证明该体系能显著提升益生菌在模拟胃肠消化、热处理、氧化应激等恶劣环境下的存活率（保持6 log CFU/mL活菌数），为益生菌精准防护提供了简单安全的新策略。

　　

Highlight亮点

本研究首次采用金属配位驱动的层间组装技术，将天然多酚单宁酸(TA)与Fe³⁺构建的金属-酚醛网络(MPN)作为"纳米铠甲"基底，结合具有CD44靶向能力的巯基化透明质酸(HA-SH)进行二次封装，形成双重复合保护层。这种创新设计既保留了MPN快速封装的优势，又通过二硫键加固了防护结构。

Materials材料

实验菌株罗伊氏乳杆菌HR7(Lr)由上海合作企业惠赠。关键试剂HA购自麦克林，其巯基化修饰采用EDC/NHS活化体系，最终产物HA-SH的游离巯基含量达3628.58 μmol/g，FTIR显示3427 cm^-1处羟基特征峰增强，证实修饰成功。

Characterization of HA-SH巯基化透明质酸表征

如表S1所示，原始HA未检测到巯基，而改性后HA-SH的游离巯基含量激增。红外光谱(图S2)显示2889 cm^-1处C-H伸缩振动峰增强，证实L-半胱氨酸成功接枝。这种智能材料既能通过二硫键交联增强稳定性，又能靶向肠道CD44受体。

Conclusions结论

通过TA-Fe³⁺配位与HA-SH的协同作用，我们成功实现了Lr的单细胞级精准封装。该纳米装甲使益生菌在模拟胃肠液(pH 2.0)中存活率提升3个数量级，65°C热处理后仍保持6 log CFU/mL活菌数，且不影响其正常增殖能力。这种"双锁防护"策略为功能性益生菌制品开发提供了新思路。