《Food and Function》：Short-term bioavailability of EPA and DHA from an algae oil-fortified soymilk compared with algae oil capsulesOpen Access
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尽管膳食指南强调摄入富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）的食物，但全球许多人群的摄入量仍低于推荐水平。为解决这一问题，研究人员开发了一种藻油强化豆乳饮料，并评估其与藻油胶囊相比的短期慢性生物利用度。在一项为期4周、开放标签、随机平行试验中，21
尽管膳食指南强调摄入富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）的食物，但全球许多人群的摄入量仍低于推荐水平。为解决这一问题，研究人员开发了一种藻油强化豆乳饮料，并评估其与藻油胶囊相比的短期慢性生物利用度。在一项为期4周、开放标签、随机平行试验中，21名健康成人每日分别摄入藻油强化豆乳饮料（含200 mg EPA、320 mg DHA）或剂量相近的藻油强化胶囊（含230 mg EPA、380 mg DHA）。主要终点为红细胞（RBC）中EPA和DHA的变化，血浆和外周血单核细胞（PBMC）的脂肪酸谱作为次要评估指标。在4周干预期间，两组在所有血液 compartments 中的EPA和DHA均显著升高。尽管胶囊组在未经调整的红细胞和血浆DHA增幅上更大，但在按剂量和依从性进行标准化后，两组间EPA或DHA的蓄积无显著差异。因此，强化豆乳是一种耐受性良好的藻油递送载体，可提高红细胞EPA和DHA水平，为传统胶囊提供了一种具有可比性的食品基替代方案。
论文解读文章
一、研究背景与目的
二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）是与心血管代谢疾病风险降低、癌症预防及大脑健康促进相关的长链omega-3多不饱和脂肪酸，其作用机制可能涉及抗炎过程。然而，全球相当大比例人群的EPA和DHA摄入量未达到推荐水平。鱼类是这些成分的主要来源，但由于成本高昂、饮食限制（如素食主义）、对汞含量超标的担忧以及口味偏好等因素，鱼类摄入量不足。此外，鱼类和鱼油生产在满足全球膳食推荐方面面临可持续性挑战。EPA和DHA补充剂虽为替代方案，但基于食品的递送方式可能降低毒性风险，并可提供其他有益营养素。藻类作为EPA和DHA的另一种丰富来源，其油补充剂在人体研究中表现与鱼油相当，且已证明安全性而无毒性证据。
强化常见消费食品是提高人群EPA和DHA摄入量的一种有前景的策略。多项研究表明，omega-3脂肪酸的乳化及其在食品中的掺入可增强脂肪酸的短期生物利用度。植物基乳制品替代品是快速增长的食品类别，2024年市场规模达37亿美元，预计2024至2029年间增长9%。豆乳因其普及性、掩蔽藻油风味的能力以及在乳液中维持omega-3脂肪酸稳定性的特性，被选为omega-3脂肪酸掺入的有前景载体。此外，豆乳比牛奶含有更多膳食纤维和铁、镁等微量营养素，还是大豆异黄酮的丰富来源，与心血管代谢及其他健康益处相关。然而，豆乳尚未被评估作为藻类EPA和DHA的递送载体。因此，研究人员开发了一种新型食品，并比较了其与胶囊的EPA和DHA生物利用度。
本研究的主要目标是检验强化豆乳的产品依从性，并比较健康成人每日摄入藻油强化豆乳饮料与类似剂量藻油胶囊4周后红细胞（RBC）中EPA和DHA相对脂肪酸组成的变化。次要目标为测量血浆和外周血单核细胞（PBMC）脂肪酸谱的变化。研究人员假设强化豆乳在提高血液EPA和DHA水平方面与胶囊相似。
二、研究设计与关键技术方法
本研究（NCT05802797）为一项4周、开放标签、随机平行试验，在俄亥俄州立大学及其周边社区招募18至60岁、体重指数（BMI）在18.5至30 kg m?2之间的健康成人。排除标准包括怀孕或哺乳、贫血、对研究产品成分过敏、糖尿病、高脂血症、凝血障碍、抗凝治疗、降脂药物使用，或过去3个月内使用omega-3补充剂，以及影响味觉或嗅觉的感觉障碍。
试验以2周安慰剂导入期开始，所有参与者摄入不含藻油的对照豆乳。此后，参与者按性别分层并随机分配至每日摄入两粒藻油胶囊或12盎司强化豆乳。所用藻油为来自裂殖壶菌属（Schizochytrium sp.）的未修饰三酰甘油。临床访视和样本采集发生在基线（第?15天）、干预开始（第0天）以及第14天和第29天。所有血液样本均在12小时过夜禁食后获取。
强化豆乳在俄亥俄州立大学乳品加工中试工厂按照良好生产规范制备。乳液脂相由藻油、高油酸葵花籽油、液体卵磷脂和丁基羟基甲苯（BHT）混合而成，水相由结冷胶和聚山梨酯80溶于水制成，两相混合后经探头均质机处理，再与豆奶粉、蔗糖、可可粉、碘盐和香草精混合，经两阶段均质和热处理后无菌灌装。为测量批次间EPA和DHA变异，在5个不同批次的10个豆乳样本中测量脂肪酸组成，EPA和DHA的批次间变异系数（%CV）分别为1.7%和1.3%。
在对照饮料摄入首日（第?14天）以及强化饮料摄入首日和末日（第1天和第28天）对藻油饮料组进行感官评价，包括总体印象、可接受性、恰到好处（JAR）和描述性属性测试。可接受性测试采用9点享乐量表，JAR测试和描述性属性测试分别采用5点量表和未结构化线量表。
基线时使用美国国家癌症研究所开发的饮食史问卷（DHQ）3.0版评估过去一个月的习惯性膳食摄入。整个研究期间参与者被要求遵循不含海洋omega-3脂肪酸的饮食，通过每日摄入日志监测膳食依从性，通过返还未使用产品容器测量每日消费依从性。
饮料、胶囊、血浆、红细胞和外周血单核细胞（PBMC）中的脂质用氯仿和甲醇提取，用5%盐酸甲醇和14%三氟化硼甲醇甲基化，脂肪酸甲酯经气相色谱分析，每种脂肪酸以占总脂肪酸的百分比报告。
统计分析采用混合效应模型（REML），允许每位参与者的随机截距，时间转换为log(day +1)以考虑非线性变化率，模型调整了参与者体重和基线膳食脂肪酸比例（[PUFA + MUFA]/SFA）。为考虑胶囊和豆乳饮料间EPA和DHA剂量的微小差异以及每日消费依从性和膳食依从性的变化，使用每位参与者实际EPA和DHA摄入量评估剂量调整后的血液EPA和DHA变化。探索性分析采用双因素重复测量方差分析。所有统计分析使用R 4.3.1版本，p值小于0.05被认为具有统计学显著性。
三、研究结果
研究参与者
共51名志愿者接受了资格筛选，28名因不符合纳入标准或拒绝参与而被排除，其余23名参与者被随机分配至胶囊组（n = 12）或饮料组（n = 11）。研究期间，每组各有一名参与者分别因日程冲突和自报不依从而退出。21名参与者（胶囊组11名，饮料组10名）完成研究并纳入最终分析。两组间基线EPA和DHA摄入量无显著差异，但饮料组参与者的BMI略高于胶囊组（25.6 ± 2.7 vs. 22.8 ± 2.5，p = 0.02）。
产品依从性和感官评价
参与者对研究方案表现出高度依从性，干预期间饮料组每日消费依从率为96.1%，胶囊组为96.8%。低海洋omega-3膳食依从性在两组中也很高（分别为96.8%和95.4%）。干预耐受性良好，所有饮料的平均总体可接受性评分为"轻微喜欢"。藻油强化豆乳与导入期豆乳之间无任何感官属性存在显著差异，也无随时间显著变化。鱼腥味在强化饮料中略高，但仍在弱至中等强度范围内。部分参与者报告了胃肠道（GI）症状（恶心、胀气、腹泻、腹胀），主要发生在导入期，在干预开始前已缓解。未发生严重不良事件。
血液EPA和DHA生物标志物
在4周干预期间，胶囊组和饮料组的红细胞EPA和DHA均显著增加。使用控制参与者体重和基线膳食脂肪酸摄入的混合效应模型，两组红细胞EPA脂肪酸组成的增加相当（p = 0.35）。然而，胶囊组红细胞DHA的增加显著大于饮料组（p = 0.01）。血浆DHA也显示胶囊组蓄积显著更大（p = 0.01），而血浆EPA以及PBMC EPA和DHA的增加在两组间无显著差异。
为确定这一差异是否由干预中EPA和DHA含量的微小差异所致，研究人员将血液脂肪酸组成变化按实际EPA或DHA摄入量（包括非依从性膳食摄入）的每毫克进行标准化建模。在考虑剂量差异后，红细胞EPA或DHA蓄积在两组间无显著差异（p = 0.78和p = 0.08）。此外，剂量校正后血浆和PBMC EPA和DHA蓄积均无显著差异。值得注意的是，在各模型中，较高参与者体重和较高基线不饱和脂肪酸摄入量往往与血液EPA和DHA增加的减弱相关。
其他血液脂肪酸变化（探索性分析）
除目标EPA和DHA外，饮料组红细胞和血浆中油酸（18:1n9）的蓄积显著高于胶囊组（p = 0.01，p = 0.02）。此外，两种干预均显著降低了若干omega-6脂肪酸。值得注意的是，干预导致肾上腺酸（22:4n6）在所有三个血液区室中较基线显著下降，而二高-γ-亚麻酸（20:3n6）和γ-亚麻酸（18:3n6）在红细胞和血浆中下降。
四、讨论与结论
功能性食品的可接受性是膳食干预试验中的关键因素，因为不良适口性会降低依从性和结果可靠性。本研究中，藻油强化豆乳耐受性良好，依从性与传统omega-3胶囊相当。感官评价表明强化豆乳总体受欢迎，与导入期饮料在所有测量属性上无显著差异，表明巧克力风味有效掩蔽了藻油可能的异味。感官评分在4周干预期间保持稳定，表明每日消费可维持可接受性。
豆制品已知可引起胃肠道症状，主要归因于其含有的可发酵低聚糖经结肠发酵增加产气。参与者胃肠道不适随时间减轻可能反映肠道微生物代谢的适应性变化。证据表明，肠道微生物组可响应反复摄入可发酵纤维而在组成和代谢活性上发生改变，且这些反应基于基线微生物谱而高度个体化，这可能解释症状严重程度随时间降低。
如预期，胶囊和饮料在消费仅两周后即显著增加红细胞、血浆和PBMC中的EPA和DHA脂肪酸组成，4周后这些组成更高，表明4周干预后尚未达到稳态脂肪酸平衡。血浆脂肪酸周转迅速，反映急性膳食摄入，而红细胞因120天寿命而重塑较慢，作为长期摄入的生物标志物。因此，4周研究设计适合捕捉补充剂或强化食品饮料可提供的跨血液区室短期脂肪酸蓄积。
为比较胶囊组和饮料组EPA和DHA的增加，研究人员使用控制参与者体重和基线膳食脂肪酸摄入的混合效应模型。虽然EPA脂肪酸组成在两组间增加相似，但饮料组红细胞和血浆中DHA的增加显著较小。尽管已注意均衡饮料和胶囊间的EPA和DHA量，脂肪酸分析显示胶囊中EPA（+25 mg）和DHA（+65 mg）略多。因此，研究人员还按摄入量每毫克对血液EPA和DHA变化建模，除控制干预间EPA和DHA的微小差异外，还可考虑研究依从性。剂量和依从性调整后，胶囊组和饮料组间EPA或DHA蓄积无显著差异。
有趣的是，随着EPA和DHA增加，亚油酸下游的长链（20:3n6）和极长链（22:4n6）omega-6脂肪酸趋于下降。由于脂肪酸长度和不饱和度趋于受控，EPA和DHA可用性增加可能导致亚油酸向更长链、更不饱和脂肪酸转化的补偿性下调。
两组间血液脂肪酸的最大差异是饮料组血浆和红细胞中油酸脂肪酸组成显著更高。虽然两组摄入相似量的omega-3，但饮料组摄入了额外脂肪酸，最大差异为油酸（饮料中4.4 g油酸，胶囊中0.3 g），这可能归因于两组间血液油酸的变化。
本研究优势包括随机设计、高参与者依从性以及使用多个血液区室评估不同时间框架的脂肪酸掺入。局限性包括相对较小的样本量可能限制检测血液脂肪酸组成更细微差异的能力，以及4周时长虽足以检测血浆脂肪酸组成变化和红细胞早期掺入，但不足以建立红细胞EPA和DHA稳态平衡。
结论
强化豆乳是递送藻源EPA和DHA的可行且耐受性良好的方法。强化豆乳的持续可接受性表明其是传统补充剂的相当选择。未来研究应比较长期递送以评估稳态组织平衡和功能性健康结果。
