包裹紫锥菊提取物的大豆卵磷脂纳米脂质体:其特性及作为天然抗菌剂在鸡肉保鲜中的应用

《Food Chemistry》:Soy lecithin nanoliposomes encapsulating Echinacea purpurea extract: Characterization and application as a natural antimicrobial for chicken meat preservation

【字体: 时间:2026年08月08日 来源:Food Chemistry 10.4

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  •首次报道将纳米脂质体包裹的紫锥菊用于食品保存。采用食品级大豆卵磷脂纳米脂质体,实现了约99%的包裹率。脂质体能够保护酚类物质,并实现其持续释放。可有效抑制食品基质中的金黄色葡萄球菌,同时延缓大肠杆菌的生长。这种无添加成分的纳米载体提升了食品的氧化稳定性和微生物稳定性。引言由于其

  
  • 首次报道将纳米脂质体包裹的紫锥菊用于食品保存。
    采用食品级大豆卵磷脂纳米脂质体,实现了约99%的包裹率。
    脂质体能够保护酚类物质,并实现其持续释放。
    可有效抑制食品基质中的金黄色葡萄球菌,同时延缓大肠杆菌的生长。
    这种无添加成分的纳米载体提升了食品的氧化稳定性和微生物稳定性。

引言

由于其抗氧化和抗菌特性,草本植物中的生物活性化合物越来越受到研究关注,被视为天然功能性成分的候选者。在各类草本植物中,富含酚类的药用植物因其多样的酚类成分以及已得到充分验证的抗氧化和抗菌功效而备受重视,因此很适合用于食品领域。E. purpurea就是这类植物之一,它含有大量咖啡酸衍生物、黄酮类化合物以及其他与抗氧化和抗菌作用相关的次生代谢物。尤其是菊酸、咖啡酸和绿原酸,被认为是决定其生物活性的主要成分。由于富含咖啡酸衍生物且具有出色的抗氧化和抗菌性能,E. purpurea非常适合通过脂质体封装用于食品加工(Manayi等人,2015;Pellati等人,2005;Perry等人,2001;Senica等人,2025)。然而,由于酚类化合物对温度、氧气、光照和pH值等环境因素极为敏感,容易发生化学降解,这限制了其在食品中的应用,也会降低其在加工和储存过程中的生物活性(Crozier等人,2009;Dai & Mumper,2010)。此外,直接使用植物提取物还可能影响食品的感官品质,进而限制其在食品基质中的应用范围。
脂质体封装是一种有效的策略,可通过保护酚类物质免受环境破坏并实现其持续释放,从而提升这些物质的稳定性和功能表现。脂质体是以磷脂为基质的囊泡结构,能够包裹亲水性和亲脂性物质,进而提高其生物利用度并保持其生物活性(Akbarzadeh等人,2013;Mozafari等人,2008)。大豆卵磷脂因其符合GRAS标准、具有两亲性结构、乳化能力强以及与食品体系相容性好,而被广泛用于食品领域。此外,大豆卵磷脂是应用最广泛的食品级磷脂原料之一,它在植物油精炼过程中大量产生,因此不仅经济实惠,而且具有可持续性,非常适合工业应用。其磷脂组成,尤其是高含量的磷脂酰胆碱,对脂质体的形成起着关键作用,同时也会影响封装效率、颗粒大小、膜完整性和胶体稳定性。这些特性使得大豆卵磷脂成为食品级脂质体递送系统的理想载体。此外,大豆卵磷脂还有助于维持分散稳定性,改善食品质地,并延长保质期,因此被广泛用作多功能食品成分(Bot等人,2021;Gibis & Weiss,2012)。最新研究表明,卵磷脂的磷脂组成会直接影响脂质体系统的形成和功能,进而影响封装效率、颗粒大小、释放特性以及物理稳定性。这些发现进一步证明了大豆卵磷脂作为在食品中递送天然生物活性化合物的有效载体的可行性(Bot等人,2021;Mankan等人,2025;Sarabandi等人,2019;Yang等人,2025)。
E. purpurea中的酚类物质封装在大豆卵磷脂脂质体中,可以通过减少降解并实现持续释放,从而提升其抗氧化和抗菌效果(Akbarzadeh等人,2013;P?v?loiu等人,2021)。最新研究还表明,食品级脂质体系统不仅能更好地保护植物来源的生物活性化合物,还能实现其持续释放,同时提升其在食品基质中的应用可行性,还有助于实现工业化生产(Chai & Park,2024;Gutiérrez-Méndez等人,2022;Rahim等人,2025)。对于需要保持生物活性和良好技术兼容性的功能性食品来说,这类系统尤为重要。
因此,本研究旨在制备以大豆卵磷脂为基质的脂质体,用于封装E. purpurea提取物(LPEP),并评估其理化性质、封装效率、抗氧化和抗菌活性以及释放特性。使用食品级大豆卵磷脂是一种经济高效且可大规模应用的方案,有助于提升植物生物活性物质的稳定性和功能表现,同时也凸显了LPEP作为食品用原料的巨大潜力。

章节要点

材料

用于制备脂质体纳米粒的大豆卵磷脂(纯度97%,来自德国卡尔斯鲁厄的Carl Roth公司)和胆固醇(来自美国伊利诺伊州的AFG Bioscience公司)均从指定供应商处采购。E. purpurea植株则采自土耳其科尼亚的Temmuz有机种植农场,采摘后将其存放在干燥阴凉的环境中(15℃,相对湿度低于60%),直至实验使用。用于实验的鸡胸肉购自伊斯坦布尔üsküdar区Altunizade的当地市场,将其置于+4℃条件下存放9天以进行测试,该鸡胸肉含有以下成分

ζ电位与尺寸测定

测定结果显示,LP0样本的ζ电位为?58.36 ± 1.33 mV,而LPEP样本的ζ电位则为?49.79 ± 0.34 mV(见图1A)。LP0的负ζ电位与磷脂头基团的自然表面电荷一致,这一数值也与空脂质体的测量结果相符(Akbarzadeh等人,2013;Hunter等人,2014)。ζ电位在?40至?60 mV之间的磷脂基质体系具有较高的胶体稳定性。LPEP样本的负电荷则

结论

LPEP配方具有抗氧化和抗菌作用。在鸡肉模型实验中,它从第3天起就能有效抑制金黄色葡萄球菌的生长,同时能在9天内抑制大肠杆菌的生长,同时还保持了鸡肉的颜色、pH值和质地。实验还发现,芦丁和酒石酸等关键酚类物质得以部分保留,同时DPPH和ABTS•抗氧化活性也得以维持,这些都表明LPEP有望提升食品体系的微生物稳定性和氧化稳定性。

关于在科学写作中使用生成式AI的声明

在撰写本文时,作者们使用了ChatGPT(OpenAI)来优化文本的语言表达、语法结构以及可读性。作者们对输出内容进行了必要的审核和修改,并对本文的内容承担全部责任。

CRediT作者贡献说明

Feyza Tosya:文本撰写——审阅与编辑,文本撰写——初稿撰写,可视化,软件应用,方法设计,实验研究,正式分析,数据整理,概念构建。Sibel B?lek:文本撰写——审阅与编辑,结果验证,项目监督,资源协调,项目管理,资金申请,概念构建。G?khan Terzio?lu:文本撰写——审阅与编辑,项目监督,软件应用,方法设计,实验研究,数据整理。?zlem Türksoy Terzio?lu:文本撰写——审阅与编辑,结果验证,

伦理声明

由于本研究未涉及活体动物或人类受试者,因此无需获得伦理审批。实验中所使用的鸡肉为市售商品,仅作为微生物分析的食品基质。

资助情况

本研究得到了健康科学大学科学研究项目协调机构(BAP)的支持,项目编号为[2025/079],同时还获得了土耳其科学技术研究委员会(TüB?TAK)通过2211-A国家博士奖学金计划提供的资助。这些资助机构并未参与本研究的设计、数据的收集、分析或解释、论文的撰写,也未参与决定将本文投稿发表。

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益关系或个人关联关系。

致谢

感谢土耳其科学技术研究委员会下的科研人员支持计划办公室(B?DEB)提供的2211/A国内研究生奖学金支持。此外,本研究还得到了健康科学大学科学研究项目委员会的支持,项目编号为2025/079。所有实验均在健康科学大学瓦利德巴格研究园的实验医学应用与研究中心开展。
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