鱼油强化微胶囊化Maclura tinctoria酚类提取物作为水产饲料添加剂的开发与特性研究

本研究针对水产养殖中疾病防控难题，通过喷雾干燥技术将Maclura tinctoria酚类提取物（BE）与鱼油（FO）复合微胶囊化，开发出具有高抗氧化活性和缓释特性的饲料添加剂。结果表明，含50 mL·L-1 FO的微胶囊（BEFO50）总酚含量（TPC）达253.35 mg EGA·g-1，溶解时间达66分钟，显著提升活性成分稳定性和生物利用度，为绿色水产饲料开发提供新策略。

　　

水产养殖业的可持续发展面临严峻挑战，其中病害问题尤为突出。急性肝胰腺坏死病（AHPND）和白斑综合征（WSS）等病原体感染常导致虾类大规模死亡，对幼体培育阶段造成毁灭性打击。传统抗生素滥用引发的耐药性和环境残留问题，促使科研人员转向植物源活性成分的开发。Maclura tinctoria（桑科植物）因其富含酚类化合物（Phenolic Compounds, PC）而备受关注，其提取物已被证实具有抗氧化、抗菌和抗病毒特性。然而，酚类化合物对光、热及湿度高度敏感，且鱼油（Fish Oil, FO）易氧化变质，直接添加至水产饲料中难以保持生物活性。

为解决上述问题，墨西哥国立理工大学的González-Ocampo团队在《Food Chemistry Advances》发表研究，通过喷雾干燥微胶囊化技术，将Maclura tinctoria树皮酚类提取物（BE）与不同浓度鱼油复合，系统评估其理化特性及生物活性，为开发稳定高效的水产饲料添加剂提供新方案。

研究采用喷雾干燥技术制备三种微胶囊：T1（BEMIC，纯BE微胶囊）、T2（BEFO25，BE+25 mL·L^-1 FO）和T3（BEFO50，BE+50 mL·L^-1 FO）。通过测定总酚含量（TPC）、总黄酮（TFC）、缩合单宁（TCT）、总抗氧化能力（TAC）和铁还原能力（FRAP）评价生物活性；利用扫描电镜（SEM）观察形态，并分析湿度、溶解时间、密度等物理参数。

主要技术方法

研究从墨西哥锡那罗亚州采集Maclura tinctoria树皮，经乙醇提取酚类成分后，以麦芽糊精（Maltodextrin）和阿拉伯胶（Gum Arabic）为壁材，通过喷雾干燥制备微胶囊。采用福林酚法、氯化铝比色法分别定量TPC和TFC；通过扫描电镜和粒度分析仪表征微观形态；使用水活性仪、密度测定仪等分析物理特性。

研究结果

1. 1.

   酚类化合物与抗氧化活性

   BEFO50微胶囊表现出最优生化特性：TPC达253.35 mg EGA·g^-1，TFC为98.63 mg EQ·g^-1，TCT为99.49 mg ECA·g^-1，均显著高于其他组（p<0.05）。其TAC和FRAP EC₅₀分别达47.55 mg EGA·mL^-1和7.1 mg EAA·mL^-1，证实FO的加入协同增强抗氧化能力。HPLC-DAD鉴定出17种酚类成分，包括7种酚酸和10种黄酮类。

2. 2.

   微胶囊物理特性

   所有微胶囊均呈球形且表面光滑，粒径介于4.21–21.77 μm，适合水产幼体摄食。BEFO25和BEFO50的湿润时间（3379.8 s）和溶解时间（6639.6 s）显著延长，确保饲料在水中保持完整性直至被摄食。低水分含量（<4.72%）和水活性（0.15–0.19）抑制微生物生长，而高休止角（19.29°–23.28°）和卡尔指数（38.56%–50.43%）表明粉末流动性差但压实性好，利于储存与运输。

3. 3.

   壁材与鱼油的协同效应

   麦芽糊精和阿拉伯胶的组合有效保护核心物质，FO的添加进一步改善乳化稳定性。BEFO50的封装效率对TCT和TAC分别提升308.25%和333.85%，证明微胶囊化显著减缓活性成分降解。

讨论与意义

本研究创新性地将植物酚类提取物与鱼油复合微胶囊化，克服了单一成分稳定性差的局限。BEFO50的高抗氧化活性和缓释特性使其能够在水产饲料中长时间维持功效，减少投喂频率。微胶囊的小粒径（<22 μm）适配虾类幼体口径，而长达66分钟的溶解时间确保活性成分在肠道内靶向释放。该技术为替代抗生素提供了可持续解决方案，尤其适用于防控AHPND和WSS等水产疫病。未来需开展养殖试验验证其对生长性能和抗病力的实际效果，并优化FO添加比例以平衡成本与效益。