《Food Production, Processing and Nutrition》：Ultrasound-extracted sea buckthorn in microencapsulated yogurt: a functional approach to diabetes management
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沙棘果实营养丰富，其包封的生物活性化合物可能具有健康益处。本研究（1）通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）对超声辅助沙棘果籽提取物（SBFSE）进行了表征，（2）将提取物在海藻酸钠中进行微胶囊化，（3）将微胶囊掺入酸奶中，以及（4）通过理化、感官和体内抗糖尿
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沙棘果实营养丰富，其包封的生物活性化合物可能具有健康益处。本研究（1）通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）对超声辅助沙棘果籽提取物（SBFSE）进行了表征，（2）将提取物在海藻酸钠中进行微胶囊化，（3）将微胶囊掺入酸奶中，以及（4）通过理化、感官和体内抗糖尿病试验评估了强化酸奶。此外，研究人员使用包封酸奶对抗四氧嘧啶（150 mg kg?1）以评估其治疗潜力。FTIR光谱显示了不同的官能团伸缩振动，如O–H、C≡C和酰胺II带。与S?（不含SBFSE）相比，S?（200 mg kg?1 SBFSE）中检测到显著浓度的总酚含量（TPC）、类胡萝卜素、维生素E和抗坏血酸。同时，12名评审小组成员在感官评价第一天对处理组S?（50 g kg?1）的颜色（8.67）、味道（8.50）、质地（8.57）、香气（8.82）和总体接受度（8.70）给予了高度评价，相较于S?（100 g kg?1 SBFSE）、S?（150 g kg?1 SBFSE）和S?（200 g kg?1 SBFSE）。感官评分在储存期间下降，至第21天显著降低。体内补充包封酸奶对糖尿病大鼠的血糖水平有显著（p < 0.05）改善作用，即A?组（800 mg/kg体重的SBFSE酸奶）血糖降至87.72 mg/dL，相较于A?（阳性对照）。强化酸奶还改善了肝脏、肾脏和血液学参数。强化酸奶中的包封提取物显示出最大的活性成分生物活性以提供健康益处，而需要进一步研究来量化发挥功能影响的生物活性化合物衍生物。
论文解读
一、研究背景与目的
沙棘（Hippophae rhamnoides L.）隶属于胡颓子科（Elaeagnaceae），是一种兼具食品与药用价值的植物，其果实富含维生素（C、E、K）、类胡萝卜素（如β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、β-隐黄质）、黄酮类化合物（槲皮素、异鼠李素）以及必需脂肪酸（ω?3、ω?6、ω?7、ω?9）等生物活性成分，具有抗氧化、抗癌、抗糖尿病、肝肾保护及伤口愈合等药理活性。然而，沙棘中的维生素C、类胡萝卜素和多酚等活性化合物高度不稳定，在光、热、氧气及不当储存条件下极易降解，从而降低其抗氧化活性和整体治疗效果。此外，植物提取物中的生物活性化合物在功能性食品中的应用面临稳定性和生物利用度的关键挑战。微胶囊化技术可防止活性化合物降解并在特定部位（肠道）释放以发挥功能作用。酸奶因其在糖尿病患者中的广泛接受度、低升糖指数以及通过益生菌基质增强生物活性化合物递送和稳定性的能力而被选为递送载体。本研究旨在通过超声辅助提取（UAE）技术提取沙棘果籽提取物（SBFSE），利用海藻酸钠进行微胶囊化，并将其掺入酸奶中，通过理化、感官及体内抗糖尿病试验全面评估强化酸奶的功能特性，从而为糖尿病管理提供一种天然、安全且有效的功能性食品策略。
二、研究内容与主要结论
研究人员开展了以下研究：首先，采用超声辅助提取技术从沙棘果籽中提取生物活性化合物，并通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征其官能团；其次，将提取物与海藻酸钠按1:10（w/w）比例混合，通过挤出法在氯化钙溶液中形成微胶囊珠，经冷冻干燥后储存；再次，将微胶囊以不同浓度（50、100、150、200 g kg?1）掺入酸奶中制备功能性强化酸奶；最后，通过理化分析、感官评价及四氧嘧啶诱导糖尿病大鼠模型进行体内抗糖尿病活性评估。研究结果表明，S?组（200 g kg?1 SBFSE）显示出最高的总酚含量（TPC）、DPPH自由基清除活性、类胡萝卜素、抗坏血酸和维生素E浓度；感官评价中S?组（50 g kg?1）在颜色、味道、质地、香气和总体接受度方面得分最高；体内实验中，A?组（800 mg/kg体重SBFSE酸奶）显著降低了糖尿病大鼠的血糖水平至87.72 mg/dL，并改善了肝脏、肾脏、血液学参数及脂质谱。该研究的重要意义在于开发了一种兼具营养价值和治疗潜力的功能性酸奶产品，为糖尿病及其并发症的膳食管理提供了新思路。
三、关键技术与方法
研究人员采用的主要关键技术方法包括：超声辅助提取（UAE）技术，利用声空化效应增强传质，在35°C以下、脉冲超声（55秒开/60秒关）条件下，以甲醇:水（80:20 v/v）为溶剂提取沙棘果籽中的生物活性化合物；傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术，在4000–500 cm?1波数范围内扫描以鉴定提取物中的官能团；冷冻干燥微胶囊化技术，将沙棘提取物与海藻酸钠混合后挤出至氯化钙溶液中形成凝胶珠，经冷冻干燥获得微胶囊；以及四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠模型（42只雄性白化Wistar大鼠，体重120–150 g，购自巴基斯坦拉合尔），用于体内抗糖尿病活性评估。
四、研究结果
化学表征：FTIR光谱显示SBFSE在3373 cm?1处出现宽谱带，对应O–H伸缩振动，归因于黄酮类和醇类化合物；2083 cm?1处的谱带指示C≡C伸缩振动，代表不饱和化合物如炔烃；1574 cm?1处的尖锐吸收峰归属于C=C或N–H弯曲振动（酰胺II带），证实酚类成分和蛋白质的存在。
营养与抗氧化分析：S?组（200 g kg?1 SBFSE）显示出最高的TPC（25.73 GA/g DW）、DPPH清除活性（91.44%）、类胡萝卜素（1.61 mg/dL）、抗坏血酸（23.92 mg/dL）和维生素E（13.50 mg/dL）浓度，相较于S?组（分别为4.62 GA/g DW、71.51%、0.50 mg/dL、1.20 g/dL和0.31 mg/dL）。所有处理组的营养指标和抗氧化活性在储存期间逐渐下降。
感官评价：12名评审小组成员在第一天给予S?组（50 g kg?1）最高评分，颜色8.67、味道8.50、质地8.57、香气8.82和总体接受度8.70，优于S?、S?和S?组。感官评分在储存期间下降，至第21天显著降低，S?组在最后一天获得最低评分。
血糖与血液学参数：体内实验中，A?组（800 mg/kg体重SBFSE酸奶）血糖降至87.72 mg/dL，显著低于A?（阳性对照），A?、A?和A?组分别为97.38、93.88和95.34 mg/dL。强化酸奶补充对白细胞（WBC）、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞、中性粒细胞、红细胞（RBC）、血红蛋白（Hb）、红细胞压积（HCT）、平均红细胞血红蛋白量（MCH）和平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）均有显著影响，A?组效果最佳。
肝肾与脂质参数：A?组显著改善了肌酐（0.56 mg/dL）、钾（3.57 mmol/L）、钠（131.66 mg/dL）和尿素（30.13 mg/dL）水平；碱性磷酸酶（ALP）99.65 U/L、丙氨酸转氨酶（ALT）48.39 U/L和胆红素0.51 mg/dL均显著改善；总蛋白（7.41 g/dL）、白蛋白（3.91 g/dL）、球蛋白（3.44 g/dL）和白蛋白/球蛋白比值（1.07）显著提高；总胆固醇（TC）87.89 mg/dL、甘油三酯（TG）75.87 mg/dL、低密度脂蛋白（LDL）35.63 mg/dL、极低密度脂蛋白（VLDL）15.17 mg/dL和高密度脂蛋白（HDL）33.29 mg/dL均显著改善。
组织病理学：肝脏组织学检查显示，A?组呈现正常肝结构；A?组显示明显的脂肪变性、炎症细胞浸润、血管充血和肝结构破坏；A?组肝损伤明显减轻；A?和A?组肝形态显著恢复；A?组肝结构接近阴性对照，无脂肪变性、炎症浸润或血管充血的明显证据。
五、讨论与结论
讨论部分指出，FTIR光谱结果与既往研究一致，证实了沙棘提取物中多种官能团的存在。微胶囊化有效保护了生物活性化合物的稳定性，与文献中关于喷雾干燥、海藻酸钠水凝胶珠包封等研究结果相符。感官评价结果表明低浓度SBFSE（50 g kg?1）在消费者可接受性方面表现最佳，而高浓度可能因风味和质地的改变而降低接受度。体内实验证实了强化酸奶的降血糖效果，其机制可能与沙棘活性化合物通过调节PI3K/AKT信号通路改善胰岛素抵抗、减少氧化应激保护胰腺β细胞有关。肝肾功能的改善归因于沙棘提取物对炎症通路（TNF-α、IL-6）的调节及抗氧化酶（CAT、SOD、GPx）的激活。脂质谱的改善与既往关于沙棘汁改善高胆固醇血症患者血脂的研究一致。组织病理学结果证实所有处理组均未诱导组织毒性，表明产品具有安全性。
研究结论：超声辅助提取的沙棘果籽提取物经微胶囊化后掺入酸奶，显示出显著的功能特性。S?组（200 g kg?1 SBFSE）具有最高的DPPH活性、TPC和生物活性成分含量。体内实验证实，以800 mg kg?1剂量喂养强化酸奶可显著降低糖尿病大鼠血糖水平，并通过调节电解质、肌酐、尿素、AST、ALT和胆红素水平保护肾病和肝损伤等共病状态。该研究为食品工业提供了一种在单一膳食选择中提供多重健康益处、经济合理且无有害副作用的天然产品策略。
