《Food Chemistry》：Lutein-loaded Pickering high internal phase emulsions stabilized by protein-polyphenol-polysaccharide self-assembled particles: Interfacial behavior,
in vitro/
in vivo stability and release
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•QPI-TA-HMP颗粒形成了高粘弹性的界面膜。•负载叶黄素的皮克林HIPEs具有可调控的流变特性。•皮克林HIPEs提升了叶黄素的包封效率与生物利用度。•皮克林HIPEs增强了叶黄素在体内的分布能力。引言叶黄素是一种疏水的天然含氧类胡萝卜素，广泛存在于多种植物和蛋黄中（Shu
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QPI-TA-HMP颗粒形成了高粘弹性的界面膜。
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负载叶黄素的皮克林HIPEs具有可调控的流变特性。
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皮克林HIPEs提升了叶黄素的包封效率与生物利用度。
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皮克林HIPEs增强了叶黄素在体内的分布能力。
引言
叶黄素是一种疏水的天然含氧类胡萝卜素，广泛存在于多种植物和蛋黄中（Shu等人，2024）。作为一种天然着色剂，它被越来越多地应用于食品工业，并逐渐取代合成同类产品而更受消费者青睐（Chen等人，2024）。此外，作为膳食补充剂，它还具有诸多潜在的健康益处，比如缓解干眼症、过滤蓝光危害、预防动脉粥样硬化以及发挥抗炎作用（Liu等人，2025）。然而，由于其固有的结构不稳定性（如共轭双键）以及较低的水溶性，叶黄素极易受到环境因素（光、氧气、温度等）的影响，这会降低其在体内的生物利用度，从而限制其在食品工业中的应用（Liu等人，2024）。
近年来，用于包封叶黄素的递送系统包括乳液、脂质体、颗粒和凝胶等（Steiner等人，2018）。其中，基于乳液的递送系统因能够提升疏水性生物活性物质的分散性、形成物理屏障保护易损化合物以及实现可控释放，长期以来被视为处理这类物质的有效方案（Chen等人，2022）。不过，传统的蛋白质稳定型乳液也存在诸多难题。它们存在热力学亚稳态，在胃肠道传输过程中容易发生絮凝和聚并，且结构强度不足，无法有效保护叶黄素等敏感的生物活性物质免受胃酸、蛋白酶和胆盐等恶劣消化环境的侵害（Qu, Yang, He等人，2025；Huang等人，2024）。这种不稳定性的产生与蛋白质的界面行为有关。具体而言，当蛋白质到达油水界面时会发生吸附作用并形成保护层，但随后的结构重排和分子间相互作用会破坏这一保护层，导致膜变薄和液滴聚集（Song等人，2023；Zhang等人，2021）。
为应对这些挑战，用生物聚合物对蛋白质基乳化剂进行改性已成为研究热点。阴离子多糖（如κ-卡拉胶、亚麻籽胶和高甲氧基果胶）被广泛用于对蛋白质颗粒进行功能化处理。它们强大的吸水能力、空间位阻效应以及静电排斥作用能够形成致密的界面层，显著提升乳液在模拟胃肠道液体中的抗聚并和抗絮凝性能（Zhang, Zhan等人，2025；Hong等人，2025；Yi等人，2021）。与此同时，多酚类物质（如单宁酸、表没食子儿茶素和绿原酸）则通过非共价相互作用改变蛋白质结构，使更多活性位点暴露出来，进而增强界面活性和乳液稳定性（Chen, Chen等人，2023；Feng等人，2021；Chen, Yao等人，2023）。遗憾的是，尽管这些递送系统已取得显著进展，但其递送效果目前主要还是通过作为生物活性物质载体的体外模拟消化实验来评估的。这种方法难以准确反映复杂的体内生理环境，比如实时的pH值变化、酶活性的动态变化、肠道微生物群的作用、黏膜吸附情况以及个体间的代谢差异。而这些因素恰恰是决定生物活性物质吸收和生物利用度的关键因素（Shi等人，2025）。值得注意的是，由于独特的界面相互作用机制，三元蛋白质-多酚-多糖复合颗粒受到了广泛关注。这类复合颗粒是通过蛋白质、多酚和多糖之间的氢键、疏水作用以及静电吸引作用而稳定的。多酚则充当蛋白质与多糖之间的桥梁，有助于形成结构紧密的复合颗粒，提升其两亲性，从而使这些颗粒具备出色的油水界面吸附能力（Huang等人，2024）。基于我们之前的研究，我们成功合成了藜麦蛋白分离物（QPI）、单宁酸（TA）和高甲氧基果胶（HMP）复合颗粒，这类颗粒表现出良好的界面活性，这一结论也得到了光谱分析和显微镜检测的证实（Qu等人，2026）。然而，这种基于QPI-TA-HMP颗粒的递送策略是否能够应用于高内相乳液系统，以实现叶黄素在肠道内的定向递送，仍面临两个关键问题：其一，叶黄素容易进入油相，或者与QPI-TA-HMP颗粒竞争界面吸附位点，从而破坏界面膜的完整性，进一步降低乳液的稳定性；其二，皮克林HIPEs在体内的分布规律及其行为特征尚不明确，尤其是它们在胃肠道传输过程中对叶黄素的保护作用、在小肠中的定位释放情况以及整体的生物利用度等问题都亟待研究。目前大多数关于三元颗粒稳定型HIPEs的研究，主要侧重于评估其基本的物理化学稳定性以及疏水性营养物质的体外释放情况，对于其在体内肠道中的递送效果则缺乏系统的验证（Shi等人，2025；Wen等人，2025）。与这些研究不同，本研究重点关注QPI-TA-HMP颗粒在富含叶黄素的油相中的独特界面吸附和稳定作用。此外，本研究还结合了体外胃肠道模拟实验和体内动物模型，全面评估了所制备的负载叶黄素HIPEs的稳定性能和肠道递送效果。
因此，本研究探讨了不同浓度（0.5%–4.0%）的QPI-TA-HMP颗粒在含叶黄素油相中的界面性质，以及负载叶黄素的HIPEs的稳定性。同时，还研究了封装在HIPEs中的叶黄素的环境稳定性、胃肠道内的可控释放情况以及在体内的运输效率。本研究的目的是构建一种蛋白质-多酚-多糖复合乳液体系，为从体外稳定性向高效的体内递送疏水性生物活性物质过渡提供新的思路。
章节要点
材料
如我们之前的研究所述（Qu, Yang, Zhang等人，2025），该研究采用了碱性提取-等电点沉淀法制备了蛋白质含量为85.16?±?0.20%（质量比）的QPI。叶黄素（纯度90%）、单宁酸（纯度99%）、高甲氧基果胶（半乳糖醛酸含量≥74.0%，甲氧基含量≥6.7%）、尼罗红和尼罗蓝均购自中国上海的Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd.。其他所有使用的化学试剂均为分析级产品。
QPI-TA-HMP颗粒的制备
QPI-TA-HMP颗粒是通过
结果与讨论
实验方案如图1所示。首先通过分子自组装方式由QPI制备出QPI-TA颗粒，随后在静电作用驱动下形成QPI-TA-HMP复合颗粒（Qu, Yang, Zhang等人，2025）。研究了QPI-TA-HMP颗粒在含叶黄素油相中的界面吸附行为以及界面层的特性。此外，还考察了不同环境条件下负载叶黄素的HIPEs的稳定性以及它们的释放情况
结论
本研究系统阐述了QPI-TA-HMP颗粒的界面吸附行为与叶黄素肠道递送效果之间的内在关联。当颗粒浓度在3%到4%之间时，能够在油水界面形成多层复合结构，进而生成致密、高粘弹性的界面膜。从机制上来看，这种坚固的界面结构不仅决定了乳液的宏观流变特性、质地以及3D打印性能，同时还
CRediT作者贡献说明
Guangfan Qu：撰写——初稿撰写、软件应用、方法设计、实验实施。Yanxiang Gao：撰写——审阅与编辑、方法设计、实验实施。Shuguo Sun：撰写——审阅与编辑、项目管理、资金申请、概念构思。
伦理审批
所有的动物实验均遵循相关法律法规进行。动物福利标准及实验操作流程均参照《实验动物护理和使用指南》（中国科学技术部，2006年）、1986年的《动物（科学程序）法案》及其相关准则、欧盟关于保护用于科学研究的动物的2010/63号指令，以及美国国立卫生研究院（NIH）的《实验动物护理指南》等要求执行
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
本项目得到了以下项目的资助：湖南省重点研发计划项目（编号：2024JK2146）；长沙市重大科技项目（编号：kq2503007）；长沙市科技计划重大专项（编号：kh2301028）。所有资助方均声明在研究设计、数据收集与分析、论文撰写以及发表决策等环节均未发挥任何作用。
Guangfan Qu|Yanxiang Gao|Shuguo Sun
