热加工螺旋藻源碳点的特性、生物分布及细胞毒性研究：揭示其健康风险与作用机制

本文通过水热法与微波法提取螺旋藻源食品碳纳米颗粒（FCDs），系统分析其理化特性、体内分布及毒性机制。研究发现FCDs可穿透血脑屏障，通过诱导线粒体功能障碍（Cyt-C释放、Caspase-3激活）和氧化应激（ROS生成）诱导细胞凋亡，为热加工藻类食品的安全性评估提供关键毒理学依据。

　　

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Materials

螺旋藻购自中国鄂尔多斯新宇藻业集团有限公司。C6和HT29细胞购自北京北纳创联生物技术研究所。β-肌动蛋白（β-Actin）、Bax、Bcl-2、细胞色素C（Cyt-C）和半胱天冬酶-3（Caspase-3）抗体均购自碧云天生物技术公司。所有检测试剂盒由南京建成生物工程研究所独家提供。

Extraction of FCDs

为获得水热法生成的FCDs（H-FCDs）和微波法生成的FCDs（M-FCDs），具体提取方法如下：……（此处省略详细提取步骤描述）。

Characterization of H-FCDs and M-FCDs

通过透射电子显微镜（TEM）对H-FCDs和M-FCDs的形态结构进行观察。图1A和B显示，H-FCDs和M-FCDs均为无晶格结构的球形颗粒，分布均匀，表明FCDs是由低碳化率诱导形成的无定形结构。H-FCDs和M-FCDs的平均粒径分别为2.59 nm和2.40 nm（图1C和D），这与其它食品基质中发现的FCDs尺寸一致。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）分析表明……

Conclusions

本研究证实了水热和微波处理螺旋藻过程中FCDs的形成，并深入探究了其理化特性、生物分布及潜在毒性效应。结果表明，热加工方式会影响FCDs的粒径分布、元素组成和荧光特性。体内分布实验显示，FCDs可被肠道吸收并穿越血脑屏障。体外实验进一步揭示其通过诱发氧化应激、破坏钙离子（Ca²⁺）稳态和线粒体膜电位，激活线粒体凋亡通路（Bax/Bcl-2比率升高、Cyt-C释放和Caspase-3激活），最终导致细胞凋亡。