《Molecular Nutrition & Food Research》：High Methoxyl Pectin Consistently Reduces β-Carotene Bioaccessibility Across Various Gastrointestinal Digestion Conditions
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膳食纤维（dietary fiber, DF）可通过限制β-胡萝卜素（β-carotene）从食物基质中释放、干扰消化酶活性、结合胆汁盐（bile salts）或改变食糜（digesta）的粘度及其他理化性质来抑制其生物可及性（bioaccessibility
膳食纤维（dietary fiber, DF）可通过限制β-胡萝卜素（β-carotene）从食物基质中释放、干扰消化酶活性、结合胆汁盐（bile salts）或改变食糜（digesta）的粘度及其他理化性质来抑制其生物可及性（bioaccessibility）。在本研究中，研究人员探讨了高甲氧基果胶（high methoxyl pectin, HMP）——一种存在于水果/蔬菜中的可溶性膳食纤维，也是食品工业添加剂——是否会在不同生理消化条件下影响β-胡萝卜素的生物可及性，实验遵循INFOGEST胃肠模型（INFOGEST gastrointestinal model）。在存在（1.15 mg/mL食糜）和不存在HMP的情况下，研究人员改变了胰酶（pancreatin）加胆汁盐的浓度以及剪切力（shear forces，通过改变水浴摇床转速（rounds/min）和添加玻璃珠模拟）。食糜中测量的终点指标包括β-胡萝卜素生物可及性、表面张力（surface tension）、粘度（viscosity）、胶束大小（micelle size）、zeta电位（zeta potential）和甘油三酯脂解（triglyceride lipolysis）。添加HMP使β-胡萝卜素的总体生物可及性从32.1±6.2%降低至24.1±5.7%（p<0.001）。所有其他参数也对β-胡萝卜素的生物可及性有显著影响，即胆汁/胰酶浓度（p<0.001）、水浴摇床转速（p<0.001）和玻璃珠（p=0.001）。表面张力、粘度和胶束大小受HMP添加的影响较弱（p<0.05），但甘油三酯脂解不受影响。HMP的抑制效果随胆汁/胰酶浓度和剪切力而变化，在β-胡萝卜素生物可及性初始最高时抑制作用最强。
**论文解读：高甲氧基果胶在不同胃肠消化条件下持续降低β-胡萝卜素生物可及性**
**研究背景与问题**
类胡萝卜素（如β-胡萝卜素）是植物来源的脂溶性化合物，具有抗氧化、降低年龄相关性黄斑变性（AMD）风险等健康益处，部分具维生素A原活性。然而，其生物利用度通常较低（5%–40%），主要受限于从食物基质中释放并掺入混合胶束的过程，即生物可及性。膳食纤维（DF）可能通过限制类胡萝卜素从基质释放、抑制消化酶活性、结合胆汁盐或改变食糜粘度等方式降低其生物可及性。已有研究显示，补充果胶等可溶性膳食纤维可显著降低β-胡萝卜素的血浆响应。但不同生理条件（如消化酶浓度、剪切力变化）是否影响膳食纤维的抑制作用尚不明确。高甲氧基果胶（HMP）是一种常见可溶性膳食纤维，广泛用于食品工业。本研究旨在探讨HMP在不同胃肠消化条件下对β-胡萝卜素生物可及性的影响，并通过INFOGEST体外消化模型评估其作用机制。论文发表在《Molecular Nutrition》。
**主要技术方法**
研究人员采用INFOGEST 2.0静态体外消化模型，模拟胃（pH 3）和肠（pH 7）阶段。通过改变胰酶/胆汁浓度（3个水平：边际、生理、升高）、水浴摇床转速（100或140 rpm）及添加玻璃珠（0或10颗）来模拟不同生理消化条件。所有消化物中β-胡萝卜素添加量为75 μg，HMP浓度为1.15 mg/mL。消化后测定β-胡萝卜素生物可及性（分光光度法）、表面张力（重量滴法）、粘度（流变仪）、胶束大小和zeta电位（动态光散射）、甘油三酯脂解（游离脂肪酸荧光法）。采用线性混合模型进行统计分析。
**研究结果**
**3.1 对β-胡萝卜素生物可及性的总体影响**
在所有消化条件合并下，HMP使β-胡萝卜素生物可及性从32.1±6.2%显著降低至24.1±5.7%（p<0.001），降幅约25%。线性混合模型确认了各因素的主效应显著：胆汁/胰酶浓度（p<0.001）、玻璃珠（p=0.001）、HMP（p<0.001）和转速（p<0.001）。交互作用分析显示，胆汁/胰酶与HMP（p=0.004）、胆汁/胰酶与转速（p<0.001）、玻璃珠与转速（p<0.001）、玻璃珠与HMP（p=0.029）存在显著双向交互，且玻璃珠、胆汁/胰酶与转速之间存在显著三向交互（p=0.006）。
**3.2 HMP对理化参数的影响**
HMP添加对表面张力、粘度和胶束大小有较弱但显著的影响（p<0.05），但对甘油三酯脂解无显著影响。抑制效果因胆汁/胰酶浓度和剪切力而异：在β-胡萝卜素生物可及性初始最高时（即生理或升高胆汁/胰酶条件下），HMP的降低作用最强；而在边际消化条件下（低胰酶/胆汁）抑制作用较弱。
**讨论与结论**
研究结果证实HMP在不同胃肠消化条件下持续降低β-胡萝卜素生物可及性，但抑制程度受胆汁/胰酶浓度和剪切力调节。表面张力、粘度等理化参数部分介导了该效应，而甘油三酯脂解未受影响，提示HMP可能通过增加食糜粘度、降低表面张力及改变胶束特性来阻碍β-胡萝卜素向胶束的转运，而非通过抑制脂解。研究结论为：HMP在多种模拟生理消化条件下均能显著降低β-胡萝卜素生物可及性，其效果在胆汁/胰酶浓度和剪切力较高时更为突出，表明该膳食纤维的负面影响在消化能力较强的人群中可能更为显著。
