引言
界面现象是物理学、化学和生物学领域中众多基础科学问题与应用技术的核心支撑（Chandler, 2005; Shi et al., 2025）。界面被定义为不同相之间的边界，具有独特的物理化学性质，是生物系统中物质传输、能量交换和生化反应的关键位点。界面分子工程旨在通过设计与调节相界面上的分子组装来构建功能性界面层，在生物医药（Leurs et al., 2025）、化妆品和功能性食品开发（Kou, Hong, et al., 2024）等领域展现出广阔的应用潜力。在食品与营养研究中，界面分子工程为操控胃肠道消化过程提供了精准的分子水平工具。
脂质对人体健康至关重要，其消化是一个主要发生在小肠的胶体界面反应过程。如图1所示，大多数膳食脂质在摄入前已在食品基质（如牛奶、酱汁、加工食品）中预先乳化，形成固有的油-水界面，为界面分子工程提供了物理基础。食品基质中的预乳化并非界面分子工程发挥作用所必需的先决条件。摄入后，未预乳化的脂质同样在内源性乳化剂（如胆盐）和肠蠕动的共同作用下分散形成乳糜微粒并产生油-水界面。无论摄入前是否已预乳化，脂质消化均依赖于脂肪酶在油-水界面的吸附、锚定和催化，而这一界面反应过程正是界面分子工程的核心调控目标。通过设计界面组成与结构，可以直接调控酶在界面的吸附效率和催化活性，从而实现对消化过程的精准干预。具体而言，通过食品加工过程中设计界面组成与结构，可在摄入前预先确定消化过程中的界面行为，最终实现对脂肪解动力学的定向控制。摄入后，胃肠蠕动进一步分散和细化乳滴，胰脂肪酶在辅脂酶和胆盐的辅助下催化油-水界面上的水解反应（Marcos R Infantes-Garcia, Verkempinck, Carriére, Hendrickx, & Grauwet, 2023）。从界面分子工程的角度来看，界面性质直接调控脂肪酶吸附和酶促反应速率，从而主导脂质消化的整体动力学和消化程度。全球研究界已建立了广泛的界面工程策略体系来调节脂肪水解，涵盖传统小分子乳化剂、食品蛋白、多糖和Pickering固体颗粒，各策略通过不同机制重塑界面结构和消化行为（M. Infantes-Garcia, Verkempinck, Gonzalez-Fuentes, Hendrickx, & Grauwet, 2021）。作为界面调节剂中新兴的子类，以类黄酮、酚醇和萜类等为代表的天然活性小分子，因其通过胆盐结合或界面置换效应精细调控脂肪水解的能力而受到越来越多的关注（Kou, Hong, et al., 2024; Kou, Jiang, Zhang, Ke, Gu, & Huang, 2026; Kou, Li, et al., 2024）。
在本综述中，我们将界面分子工程定义为通过操控油-水界面上的分子间相互作用来调控界面组装与宏观性质的策略，其设计尺度涵盖从小分子乳化剂到生物大分子和胶体颗粒。界面分子工程的核心在于对界面分子组装与动力学的精准操控。目前研究聚焦于四种策略：在界面构建物理空间位阻屏障、通过调节界面电荷与润湿性干扰胆盐吸附与界面置换、以及使用生物活性酶调节剂。先进技术包括单滴界面张力测定（如OCTOPUS悬滴系统）（Maldonado-Valderrama, Torcello-Gómez, del Castillo-Santaella, Holgado-Terriza, & Cabrerizo-Vílchez, 2015）。显微镜、小角中子散射和界面流变学模拟等技术已将界面分子行为与分子结构、油相极性以及pH和离子强度等环境条件联系起来。这些洞察为脂质消化的精准调控开辟了新途径，支撑了其在代谢健康管理、营养素生物利用度增强以及脂溶性活性化合物控释中的应用（Kou, Li, et al., 2024）。
重要的是，界面工程能够双向调控脂质消化，在营养和健康领域具有广泛的应用价值（Bertsch et al., 2022; Yan Li & McClements, 2011）。减缓脂肪水解有助于降低餐后血脂峰值并支持长期能量管理，而促进水解则能增强必需脂肪酸和脂溶性微量营养素（如维生素A/D/E/K、类胡萝卜素、植物甾醇）的生物利用度，这对婴幼儿营养和食品强化尤为重要。这些营养素只有在脂质消化后才能被吸收，对所有人群的全身代谢功能均至关重要。具体应用场景包括婴幼儿营养、食品强化以及青少年和老年人的营养补充。这种双向可调性是设计定制化功能食品和递送系统的关键所在（Andrès, Lorenzo-Villalba, Terrade, & Méndez-Bailon, 2024）。
以往的综述文章对该领域做出了重要贡献：Bertsch等人（2022）系统综述了脂质乳剂界面设计如何调控体内消化反应和饱腹激素分泌；Infantes-Garcia等人（2023）从胶体视角进一步建立了十二指肠前脂肪水解的综合框架。然而，大多数综述依赖于跨乳化剂类别的现象学比较，而非构建统一的机理范式。关于界面面积、厚度和组成如何共同主导脂肪水解的系统整合，以及纳入单滴界面证据和油相效应的相关内容，仍有待深入探索。本综述旨在填补这一空白。
我们从经典吸附热力学和动力学模型出发，从理论上阐明界面性质与脂肪酶吸附行为之间的关联。随后，我们建立了一个以界面面积、层厚度和分子组成为维度的三维分析框架，并整合了宏观乳剂消化试验和单滴界面表征的证据，详细阐述了不同工程策略的调控机制。该框架使我们能够从界面分子视角重新诠释经典和最新的研究成果，并深入探讨影响脂质消化的因素。
