综述:定制omega-3纳米乳液:关于生物性能、物理和氧化稳定性的系统综述

《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》:Tailoring omega-3 nanoemulsion: a systematic review on biological performance, physical and oxidative stability

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月15日 来源:TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY 17.4

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  背景:omega-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)在食品中的应用受到其高氧化敏感性和相对较低的口服生物利用度的限制。基于纳米乳液的递送系统已成为改善omega-3脂肪酸稳定性和胃肠道行为的有前景策略。范围与方法:本系统综述旨在识别影响omega-3纳米乳液物理稳

  
背景:omega-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)在食品中的应用受到其高氧化敏感性和相对较低的口服生物利用度的限制。基于纳米乳液的递送系统已成为改善omega-3脂肪酸稳定性和胃肠道行为的有前景策略。范围与方法:本系统综述旨在识别影响omega-3纳米乳液物理稳定性、氧化稳定性及生物性能的主要配方和加工因素。研究人员在PubMed、Scopus和Web of Science中进行了文献检索,以识别关于食品级omega-3纳米乳液的原始研究。根据预先设定的纳入和排除标准筛选合格研究,并采用定性叙述方法综合数据。主要发现与结论:共纳入48篇文章进行定性分析。加工方法、表面活性剂体系(类型、浓度及表面活性剂与油的比例)、油相组成以及亲脂性或两亲性抗氧化剂的添加被确定为影响液滴尺寸、物理稳定性和脂质氧化的主要因素,而温度是加速氧化降解的首要因素。体外消化模型显示,与散装油相比,纳米乳液可改善脂解、混合胶束形成及omega-3生物可及性。临床前体内研究报告了omega-3脂肪酸的系统暴露和组织沉积增强,以及认知改善、抗炎活性和肾脏保护作用。然而,现有证据受限于方法学异质性、体外研究占主导地位以及安全性评估有限,阻碍了研究间的直接比较。总体而言,本综述强调了控制omega-3食品纳米乳液性能的主要配方变量,并指出了标准化方案和安全性评估框架的必要性。
**1. 引言**
omega-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)因其抗炎和抗氧化作用被广泛认可,但其在食品中的应用受到两大挑战的限制:高脂质氧化敏感性和相对较低的口服生物利用度。omega-3脂肪酸(如二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和α-亚麻酸(ALA))中的多个双键,尤其是双烯丙基亚甲基基团,显著降低了氧化活化能,导致氢过氧化物和次级产物(如醛和酮)快速形成,从而降低脂质的营养价值和感官品质。这些反应在加工和储存条件(如温度、光照、氧气暴露及微量促氧化金属)下进一步加速,并可能从原料延伸到胃肠道消化过程。近期高质量临床证据进一步强化了omega-3脂肪酸的治疗相关性:在一项多中心、双盲、随机、安慰剂对照试验中,1228名接受维持性血液透析的患者每日补充1.6 g EPA和0.8 g DHA,与玉米油安慰剂相比,omega-3补充使严重心血管事件风险降低43%(风险比0.57,95% CI 0.47–0.70)。这些发现强调了能够保持omega-3完整性并改善其有效递送的配方策略的重要性。水包油纳米乳液已成为克服这些限制的有前景策略。它们通常设计为产生小油滴,平均流体动力学直径通常低于约200 nm,从而增加界面面积并实现对界面组成的更好控制。这些特性可增强富含omega-3脂质的物理稳定性,并当界面层适当设计时,可改善其功能。200 nm阈值应被视为操作惯例而非普遍接受的科学边界,因为乳液体系的物理化学和功能性质不会在固定液滴尺寸处发生不连续变化。这些物理化学特性对omega-3脂肪酸的消化和吸收也有重要影响。较小的液滴尺寸预期可增加消化脂肪酶可用的界面面积,促进更有效的脂解和混合胶束形成,从而与散装油或常规乳液相比,提高omega-3脂肪酸的生物可及性和口服生物利用度。与常规纳米乳液不同,omega-3纳米乳液面临额外挑战,因为多不饱和脂肪酸在常规纳米乳化加工条件下极易氧化,或取决于表面活性剂和抗氧化剂的选择。此外,关于在复杂食品基质中使用表面活性剂和纳米级液滴的具体安全性问题已被提出。在此背景下,需要批判性地整合现有数据,以了解omega-3纳米乳液如何设计和优化以克服氧化和生物利用度限制。因此,本综述旨在批判性检验并综合过去十年关于不同脂质来源的omega-3纳米乳液如何定制的证据,重点关注配方参数、制备方法及其对物理和氧化稳定性、安全性和生物性能的影响,以支持开发用于omega-3递送的食品级纳米乳液系统。

**2. 方法学**
研究人员于2025年9月29日在PubMed、Web of Science和Scopus数据库中进行了系统文献检索,以识别2015至2025年间发表的关于omega-3纳米乳液的原始研究。检索策略结合了术语“omega 3”和“nanoemulsion”,并根据各数据库语法进行调整。初步检索使用了其他术语(如EPA、DHA、鱼油、乳液和食品),但检索到数量过多的记录,其中许多与omega-3纳米乳液无直接关联。为确保未遗漏相关论文,在限制术语后,研究人员扫描了部分选定论文的参考文献,未发现其他未包含的论文。各数据库的具体检索字符串见补充表S1。检索到的记录被导出至参考文献管理平台Rayyan进行去重。共识别出99篇重复文献,去重后剩余173篇论文进入筛选阶段。由一名评审员根据表1中预定义的纳入和排除标准进行标题和摘要筛选。潜在合格文章随后进行全文评估以确定最终纳入,研究选择过程总结于PRISMA 2020流程图(图1)。经过选择过程,共有48篇文章纳入定性综述分析。数据由一名评审员使用为本综述开发的标准化工表格从每项合格研究中提取。提取信息包括出版年份、脂质来源、纳米乳液制备方法、表面活性剂类型、载体油、液滴尺寸、多分散性指数、zeta电位、稳定性评估方法、生物性能和毒性(如适用)。由于纳入研究的方法学异质性,特别是配方特征、实验设计和分析方法方面的差异,定量荟萃分析被认为不适当。因此,采用叙述性方式综合研究结果。未进行正式偏倚风险评估,因为纳入研究主要由实验性食品配方和物理化学表征研究组成,目前尚无经过验证且广泛接受的偏倚风险评估工具可用。

**3. 海洋、藻类和植物基omega-3来源用于纳米乳液**
过去十年,大多数omega-3纳米乳液由海洋和藻类油配制,其次是富含ALA的植物基油。在纳入的48项研究中,39.58%(19/48)使用鱼油,22.92%(11/48)使用藻类或微藻油作为主要omega-3来源。藻类油的使用日益增长,反映了其作为可持续和素食来源的预制DHA(以及取决于微藻种类的EPA)在食品应用中的重要性增加。亚麻籽油是最常研究的植物来源(16.67%;8/48),而奇亚油仅出现在4.17%(2/48)的配方中。这些数据证实,来自海洋和藻类油的长链omega-3 PUFAs(EPA和DHA)以及富含ALA的植物油是设计omega-3纳米乳液的主要底物。少数研究探索了不太常见的植物来源油,如蓝蓟籽油和大麻籽油,反映了对非海洋omega-3来源的兴趣日益增长但仍有限。蓝蓟籽油因其独特的脂质谱而受到关注,富含硬脂酸(SDA,18:4 n-3)和ALA,以及植物甾醇。大麻籽油提供接近3:1-5:1的omega-6/omega-3比例,与心血管益处相关。总体而言,这些发现表明鱼油和藻类油仍主导omega-3纳米乳液配方,而富含ALA、SDA和其他微量脂质的植物基油正作为有前景的替代品出现,特别是对于可持续和植物基产品。然而,关于每种油源的脂肪酸谱和微量成分如何影响纳米乳液形成、物理和氧化稳定性及生物性能的比较数据仍然稀缺,应在未来研究中解决。除了脂质来源的选择,omega-3纳米乳液的工艺性能还强烈取决于加工条件和界面设计,如下节关于物理稳定性的讨论。

**4. omega-3纳米乳液的物理稳定性**
omega-3纳米乳液的物理稳定性取决于加工条件、配方组成和界面性质之间的相互作用。制备方法、表面活性剂的类型和浓度、油相组成以及结构剂的存在共同决定了液滴尺寸、尺寸分布和zeta(ζ)电位,进而控制对Ostwald熟化、絮凝、聚结和乳析等失稳现象的抵抗力。鉴于本综述纳入的所有研究均涉及水包油纳米乳液,将这些系统掺入食品基质需要仔细考虑这些参数,因为它们对于预测货架期和确保在储存和消化过程中保留功能性omega-3水平至关重要。尽管纳米乳液通常定义为平均液滴直径低于约200 nm的乳液,但并非本综述中所有配方都严格符合此标准。在分析的48项研究中,27项(56.3%)报告了平均液滴直径≤200 nm的配方,而21项(43.7%)包含至少一个超过此阈值的配方。这些发现表明液滴尺寸高度依赖于配方,表面活性剂特性、脂相组成和加工条件比乳化方法本身具有更强的影响。

**4.1 加工的影响**
大多数研究(77.08%;37/48)使用了高能方法(HEM),主要是高压均质(HPH;22/48)、微射流(12/48)和超声(15/48),而27.08%(13/48)采用了低能方法(LEM),主要是相转变技术。总体而言,HEM产生更小的液滴和更窄的尺寸分布,从而带来更好的短期和中期物理稳定性。然而,由于研究在表面活性剂类型、表面活性剂与油的比例(SOR)和油相组成方面存在显著差异,方法学比较困难。代表性例子说明了加工条件的影响。例如,使用藻类油纳米乳液,Karthik和Anandharamakrishnan(2016a,b)表明,结合高剪切均质与HPH,或单独使用HPH,可产生约11 nm的平均液滴直径、~0.30–0.35的多分散性指数(PDI)和约?31 mV的ζ电位,从而在4和28°C下物理稳定长达100天,但在40°C下稳定性较差。高温下的不稳定性归因于液滴迁移率和碰撞频率增加,促进液滴聚集、乳析和相分离。这些结果强调,HEM可生成高度均匀的静电稳定纳米乳液,但需要专用设备和高能量输入,可能限制大规模应用。此外,HPH的一个关键局限性是制备过程中温度升高。在采用该方法的研究中,施加压力范围为10至276 MPa,平均约80 MPa,表明加工过程中产生显著热量,引发对热敏性生物活性化合物(如omega-3脂肪酸)的担忧,强调需要监测氧化并探索替代加工方法。低能方法具有能耗低和设备要求简单的优势。在本综述分析的研究中,61.54%(8/13)采用了相转变技术,包括46.15%(6/13)基于相转变组成(PIC)和15.38%(2/13)基于相转变温度(PIT),其余研究使用自乳化(SE)。Puri等(2016)使用SE获得了平均液滴尺寸约18 nm、PDI ~0.20和ζ电位?38 mV的纳米乳液,在不同储存条件下保持稳定90天。然而,这些系统通常需要等于或高于油相的表面活性剂浓度,表明低能方法的关键局限性。值得注意的是,没有研究使用食品级生物表面活性剂,可能因为需要更有效的方法特异性稳定剂。此外,高SOR可能对食品应用构成监管挑战。考虑到这些优缺点,Walker等(2015)的比较研究特别有意义,因为它控制了配方变量。使用鱼油和柠檬油与聚山梨酯80作为表面活性剂,他们比较了SE和微射流。SE(2.5–20%聚山梨酯80)显示液滴尺寸为96–136 nm,而使用2%表面活性剂的微射流产生稍大的液滴(152–167 nm)。两种方法的ζ电位值低且为正(约+1至+1.5 mV),表明空间排斥而非静电排斥主导稳定性。在14天内,液滴生长取决于初始尺寸、SOR和加工方法:SE系统仅在SOR ≥ 1.0时稳定,而微射流纳米乳液在可比较的SOR下表现出更好的整体稳定性,聚结较少。这些发现强调没有普遍优越的技术;物理稳定性源于加工和配方(特别是SOR和油相组成)的组合,HEM和LEM在适当优化时均可可行。

**4.2 表面活性剂的影响**
表面活性剂在定义omega-3纳米乳液的液滴尺寸和界面性质方面起着核心作用。在所综述的研究中,43.75%的作者仅使用合成非离子表面活性剂(如Tween?、Span?、PEG衍生物、Poloxamer/Pluronic?、Solutol? HS15、Cremophor?、Transcutol P?)。其余文章中,27.08%仅使用天然表面活性剂,29.17%结合了天然和合成表面活性剂。天然表面活性剂或生物表面活性剂是由植物、细菌、真菌或动物活细胞产生的两亲性分子。近年来,由于对合成表面活性剂可能毒性的担忧以及其生物可降解性支持绿色标签声明,其在食品系统纳米乳液生产中的兴趣增加。食品应用中更常用的天然表面活性剂包括磷脂(31.7%)、蛋白质(36.6%)、多糖(22%)以及其他生物表面活性剂如皂树皂苷(QS)和鼠李糖脂(9.8%)。离子表面活性剂(如油酸钠和SDS)以及助表面活性剂(如乙醇、异丙醇、甘油和NaCl)也用于某些配方。非离子聚山梨酯是最常见的合成表面活性剂,并持续产生非常小的液滴。共有27项研究将聚山梨酯作为唯一表面活性剂或助表面活性剂,其中66.67%使用聚山梨酯80,18.42%使用Tween 40?,11.12%使用Tween 20?。许多配方使用Tween 80?或其他聚山梨酯实现了低于100 nm的平均直径。然而,由于这些表面活性剂是非离子的,所得纳米乳液通常表现出低幅度的ζ电位,其长期稳定性主要依赖于空间排斥。因此,它们对离子强度和温度等环境因素更敏感。Uluata等(2015)比较了Tween 80?与Sunlipon S65?、QS和十二烷基硫酸钠(SDS)的性能。含有聚山梨酯的配方实现了最小的初始颗粒尺寸(45.1 ± 0.8 nm),而阴离子表面活性剂SDS和QS产生了更大的平均直径(81.6至89.2 nm),但具有显著更负的ζ电位(?41.6至?64.5 mV),赋予更大的静电稳定性。这些乳液在宽pH范围(2–8)和温度范围(30–90°C)内保持稳定,特别是SDS和QS。Sunlipon S65?表现出中间行为,具有适当的颗粒尺寸(68.4 ± 1.3 nm),但在酸性条件(pH < 6)和高于60°C的温度下稳定性降低。磷脂表现出中间行为,产生适当小的液滴(约60–70 nm),尽管其稳定性有时在酸性条件或高温下受限,取决于具体的磷脂组成。来自牛奶和鸡蛋的蛋白质因其两亲性和成膜特性而被广泛用作食品级表面活性剂。乳清分离蛋白、乳铁蛋白和酪蛋白酸钠已成功用于稳定含有鱼油、藻类油和亚麻籽油的纳米乳液,产生具有窄尺寸分布的小液滴。只有一项研究使用植物来源的蛋白质作为鱼油递送的表面活性剂,部分用芝麻分离蛋白替代Tween 20?和Span 80?,配方在pH 6至10范围和宽离子强度下保持最佳性能长达八周。这些蛋白质稳定的系统通常在中性pH范围内稳定,但在蛋白质等电点附近和高盐浓度下可能敏感,此时静电排斥减弱可能促进聚集或絮凝。多糖不是经典表面活性剂,但可通过增加连续相粘度并围绕液滴形成保护层来增强物理稳定性。几项研究将胶、改性淀粉和其他复杂碳水化合物与合成表面活性剂结合,以在不显著影响平均液滴尺寸的情况下减少乳析和沉淀。在某些情况下,多糖或其衍生物也用作主要稳定剂。例如,瓜尔胶/明胶混合物以1:10比例稳定了用于酸奶强化的鱼油纳米乳液,同时保持液滴尺寸并防止相分离。改性淀粉(Purity Gum 2000?和Purity Gum Ultra?)也在典型食品加工pH和温度条件下形成了具有窄尺寸分布的稳定纳米乳液。除了表面活性剂选择,油相组成也可能影响液滴形成和后续稳定性。尽管较高油或omega-3载荷可能通过增加分散相中高度不饱和脂质含量而增加对物理不稳定性和脂质氧化的敏感性,但现有证据表明稳定性并非仅由油含量决定。例如,含有≥40–50%油的纳米乳液在加速储存条件下表现出相分离和粘度不稳定性,而其他含有高达50%油的配方在采用适当表面活性剂系统和加工条件时保持物理稳定。这些发现进一步支持配方设计,特别是界面组成、表面活性剂选择和储存条件,对纳米乳液稳定性的影响大于总omega-3或油含量本身。总体而言,综述结果表明,omega-3纳米乳液的表面活性剂选择应基于一系列相互依赖的标准。首先,监管可接受性是先决条件:对于食品应用,表面活性剂必须获得食品级批准并符合允许浓度限制。其次,亲水-亲脂平衡值应与油相组成和乳化方法匹配,以确保高效液滴形成。第三,应考虑界面电荷:虽然非离子表面活性剂如聚山梨酯持续产生最小的初始液滴,但它们对空间排斥的依赖使系统对离子强度和温度敏感。带电表面活性剂,包括两性离子磷脂和带负电荷的皂苷,在空间效应之外提供静电稳定,并表现出优越的氧化保护。第四,必须考虑表面活性剂本身的氧化敏感性,因为聚山梨酯80已被证明会发生自氧化并生成氢过氧化物,可能独立地促进氧化劣化。最后,应建立最佳SOR而非简单最大化,因为过量浓度并未均匀改善稳定性,有时还促进促氧化效应。没有单一表面活性剂能同时满足所有这些标准,最佳选择将取决于具体的油相、食品基质、加工方法和目标应用。

**5. omega-3纳米乳液的氧化稳定性**
omega-3纳米乳液的氧化稳定性是系统性能的一个独特方面,应独立于物理稳定性考虑。尽管减小液滴尺寸是纳米乳液设计的关键目标,因其有助于动力学稳定性和增强脂质消化,但由此产生的界面面积增加也可能导致对氧化反应更高的敏感性。因此,小液滴尺寸本身不应被视为优越整体稳定性的指标,因为氧化稳定性受其他因素强烈影响,包括加热、界面组成、表面活性剂特性和抗氧化剂可用性。在所综述的研究中,83.3%(40/48)使用过氧化值(PV)、p-茴香胺值(p-AV)、共轭二烯、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)和挥发性醛等指标评估了氧化稳定性。比较纳米乳化omega-3油与其非纳米乳化对应物(散装油)的证据突出了纳米乳化延迟氧化的潜力以及配方优化在实现这一效果中的重要性。Hamed和Abo-Elwafa(2020)报告,在25°C储存期间,omega-3纳米乳液相比散装亚麻籽油表现出增强的氧化稳定性,氧化产物积累较少。虽然亚麻籽油达到过氧化值超过可接受限值(20),但纳米乳化在相同储存条件下减少了过氧化物形成。类似地,Hamed等(2019)证明,在冷藏储存(4°C)中,纳米乳化油相比散装鱼油减少了PUFA降解,表明高度不饱和脂肪酸的保存得到改善。然而,这种保护作用并非普遍,因为纳米乳化也增加了油-水界面面积,如果界面层设计不当或缺乏抗氧化保护,可能加速氧化。因此,omega-3纳米乳液的氧化性能取决于配方和加工策略的优化,包括表面活性剂选择、油浓度、抗氧化剂掺入和加工条件。综述研究报告的结果表明,温度是影响氧化稳定性的主要因素,其次是界面组成和抗氧化剂掺入。

**5.1 温度与加工的影响**
大多数研究在4°C至45°C的常见储存条件下评估了纳米乳液,时间从数天、数周到数月不等。正如预期,储存温度越高,所开发产品的氧化稳定性越低。没有一项选定研究使用结合加热和高空气流的加速条件(如Rancimat?装置)来在数小时内预测配方参数对纳米乳液氧化稳定性的影响。关于加工,Semenoglou等(2025)证明,将均质压力从40 MPa增加到80 MPa会使乳液温度升高至40°C以上,加速氧化。重要的是,只有在80 MPa下经过10个均质循环后,p-AV值才超过鱼油可接受限值20(联合国粮农组织/世界卫生组织食品法典委员会,2017)。相比之下,在40 MPa(≤32°C)时,氧化保持在安全水平内。这些发现强调,如果热控制得不到保证,高能加工可能适得其反。虽然HEM通常与改善的物理稳定性相关,但它们对氧化稳定性的影响并不简单。Walker等(2015)发现,微射流纳米乳液的次级氧化产物高于通过自发乳化制备的纳米乳液,尽管液滴尺寸相似。这归因于某些表面活性剂(如Tween 80?)对自氧化的敏感性,因为其聚醚基团可形成氢过氧化物,独立于omega-3脂肪酸对测量的氧化值做出贡献。这些反应性物质也可能促进油-水界面的脂质氧化。然而,表面活性剂自氧化是否足以诱导显著脂质降解仍不清楚,因为其影响可能取决于系统组成、促氧化金属的存在和储存条件。

**5.2 界面组成与表面活性剂的影响**
由表面活性剂类型和浓度定义的界面层调节促氧化剂(如氧气、金属、光)进入脂质核心的途径。Uluata等(2015)研究鱼油纳米乳液表明,表面活性剂选择显著影响自氧化和光氧化。氢过氧化物形成在Tween 80?系统中最高,其次是SDS和卵磷脂,而QS表现出最低水平。总体而言,QS表现出最大的整体氧化稳定性,特别是在核黄素存在下的光暴露条件下,归因于其光吸收和自由基清除能力。相比之下,Tween 80?尽管产生最小的液滴,保护作用最差,而卵磷脂表现中间行为。Liu等(2016)比较了QS、Tween 80?和鼠李糖脂在鱼油纳米乳液中的类似趋势。尽管所有系统在储存期间PV和TBARS逐渐增加,但氧化程度取决于油含量。Tween 80?和QS在较高油水平(40–50%)下提供更大保护,而鼠李糖脂在较低油含量(<30%)下更有效。总体而言,天然表面活性剂比Tween 80?赋予更大的氧化稳定性,这一效果归因于界面电荷差异,调节了与过渡金属的相互作用。表面活性剂的浓度也很重要。Dey等(2018)和Shehzad等(2021)报告,需要最佳表面活性剂水平以最小化氧化,而超过此阈值并未改善稳定性,有时还促进促氧化效应,可能由于游离表面活性剂分子作为氧化底物。

**5.3 抗氧化剂与油基质的影响**
掺入抗氧化剂是增强氧化稳定性的公认策略。所有研究中使用的载体油都含有天然抗氧化化合物,如酚类或植物甾醇。然而,这种内在组成不足以完全防止omega-3降解,如稳定性分析所示。总体而言,15项研究(33.3%)报告了有意掺入抗氧化剂以进一步增强氧化稳定性。在这些研究中,绝大多数与高能方法相关(n=12,80%),而只有三项(20%)使用低能方法。天然酚类和亲脂性抗氧化剂在延迟omega-3纳米乳液氧化方面始终优于亲水性抗氧化剂。这一效果归因于它们对脂相或界面区域的更大亲和力,在那里它们可以更有效地拦截脂质自由基并猝灭单线态氧。在通过低能乳液相转变生产的DHA和EPA纳米乳液中,Zhang等(2019)观察到茶多酚在15天内保持过氧化值几乎稳定,而抗坏血酸和番茄红素相比对照组减少了氧化,对DHA的保护大于EPA。类似地,Liu等(2021)报告维生素E延迟了ALA纳米乳液的脂质氧化长达20天,而维生素C相比对照组加速了氧化起始。Cheng等(2019)也表明,更亲脂或更少糖基化的亚麻籽酚类化合物(如亚麻木酚素)在抑制氧化方面更有效,而亲水性化合物如对香豆酸在测试浓度下促进了脂质氧化。值得注意的是,与常规纳米乳液不同,在omega-3纳米乳液中,亲水性抗氧化剂如抗坏血酸和对香豆酸在特定条件下加速了氧化起始,归因于它们在油-水界面的促氧化行为。这使得omega-3系统的抗氧化剂选择成为比常规纳米乳液更复杂且反直觉的任务。油相本身的组成可以提供保护。Walker等(2017)证明,用富含酚类的精油(百里香和柠檬)替代中链甘油三酯可将氢过氧化物和TBARS形成减少高达99%。百里香油表现出最强效果,储存42天后POV约0.16 mM,TBARS值低于5 μM。类似地,将植物甾醇如β-谷甾醇和γ-谷维素掺入油相已被报告可增强氧化稳定性。增加β-谷甾醇浓度逐渐减少氢过氧化物和己醛形成,即使在50°C加速条件下。此外,β-谷甾醇和γ-谷维素的联合使用产生了协同抗氧化效应,优于单独使用β-谷甾醇。这种改善的稳定性与自由基清除活性以及γ-谷维素诱导的脂质核心部分固化有关,后者限制了分子迁移并限制了氧化链反应的传播。除了抗氧化化合物的存在,油相的内在omega-3含量也可能影响纳米乳液的氧化行为。然而,在所综述的研究中,omega-3/油含量与纳米乳液稳定性之间的关系并非直接成比例。原则上,增加油相浓度或高度不饱和脂肪酸的比例可能增加系统的氧化负担,因为提供了更多易氧化底物,特别是EPA、DHA和ALA。然而,现有证据表明omega-3含量本身并不决定纳米乳液稳定性。在所综述的研究中,有九项同时研究了油相的omega-3含量和所生产纳米乳液的货架期稳定性。总体而言,当采用适当稳定策略时,高omega-3水平不一定与差稳定性相关。Almasi等(2021)报告,含有53.56% ALA的亚麻籽油纳米乳液在储存11个月期间保持物理稳定。类似地,Puri等(2016)证明了富含DHA的纳米乳液在储存期间DHA保留率>98%,而Lane等(2020)观察到含有39.4% DHA的藻类油纳米乳液在不同温度储存期间DHA含量无显著变化。相反,Liu等(2016)表明,将鱼油浓度从10%增加到50%促进了更大的物理不稳定性,包括相分离和粘度变化,表明过量脂质装载可能超过界面层的稳定能力。因此,综述证据不支持绝对omega-3含量作为纳米乳液稳定性的孤立预测因子。相反,omega-3保留和氧化抗性似乎取决于脂质浓度、脂肪酸组成、界面层性质、抗氧化剂保护和储存条件的综合效应。

**5.4 其他因素的影响**
加工和储存过程中的氧气可用性是脂质系统氧化稳定性的另一个重要因素。在纳入的48项研究中,只有四项(8.3%)报告了在纳米乳液制备和/或储存过程中通过使用氮气气氛最小化氧气暴露。据报道,在封装鱼油纳米乳液(包装于高密度聚乙烯瓶中)、藻类油纳米乳液、奇亚籽基纳米乳液和DHA纳米乳液时,在密封前将气态N2吹入包装中。然而,这些措施是作为预防性加工或储存实践采用的,而非实验评估变量。在DHA和EPA纳米乳液(包装于玻璃管中)的储存测试中未报告氧气控制。只有一项研究通过比较琥珀色和透明瓶储存ALA纳米乳液来调查包装策略,报告对氧化稳定性影响有限。因此,尽管氧气在促进omega-3氧化中的公认作用,关于包装气氛、氧气渗透性、顶空氧气和氧气阻隔材料的系统研究仍然稀缺,突出了当前文献中的重要空白。低pH、低离子强度和光暴露对使用不同表面活性剂制备的鱼油纳米乳液的氧化稳定性产生不同负面影响。某些过渡金属离子的存在也加速了纳米乳液中DHA的降解。

**6. omega-3纳米乳液的安全性**
关于食品和饮料中使用的纳米级脂质颗粒的安全性、生物可及性和生物学命运存在日益增长的担忧。纳米乳液已在药物制剂中应用一段时间。尽管食品级和药物纳米乳液共享共同的胶体结构,但它们在允许物质、监管监督和安全要求方面存在显著差异。食品级系统受严格限制表面活性剂身份和浓度的监管框架管辖。另一个区别源于纳米材料特定立法:在欧盟,关于新型食品的第2015/2283号法规要求对使用基于纳米技术的工艺制造的食品进行专门安全评估,即使其单个成分已获批准。这一要求反映了纳米级配方可能改变与相同物质常规形式相比的生物利用度和毒理学行为。在本综述纳入的研究中,11项(21.9%)报告了毒性或生物相容性检测,总体而言,在测试的细胞模型中没有发现营养相关浓度下的细胞毒性证据。然而,这些检测大多被视为初步工具而非最终毒理学评估。根据当前欧洲关于食品和饲料遗传毒性框架的指南,体外细胞毒性检测被视为筛选工具,可用于定义浓度范围,但不足以建立安全性。更稳健的评估需要一系列检测,包括细菌回复突变试验、能够检测染色体损伤的哺乳动物细胞检测(如微核试验),以及最终在预期口服暴露情况下进行体内研究。最近EFSA关于小尺寸和纳米结构材料的文件强调,体外检测中无不良效应并不能证明口服消费的安全性,特别是涉及纳米颗粒时。这些文件还强调了区分外部应用剂量和实际内部暴露的重要性,因为聚集行为、胃肠道消化、吸收和生物分布可能显著影响生物可利用部分,从而影响毒理学反应。综述的研究有助于界定无检测到细胞毒性的浓度范围,并表明食品级配方在体外和短期体内模型中通常耐受良好。一个关键局限性是外部给药剂量与实际内部暴露之间的区分不足,因为聚集现象、消化过程和肠道吸收可能显著改变系统可用的生物活性脂肪酸部分。此外,预期用于食品应用的纳米乳液将在长时间内定期消费,使得累积和慢性效应的评估成为其安全评估的必要组成部分。因此,长期体内口服暴露研究对于补充体外毒性检测是必要的,以在真实暴露条件下提供证据。标准化的重复剂量口服毒性研究,如OECD测试指南407(28天;急性毒性)、408(90天;亚慢性毒性)以及适当时的OECD 452(慢性毒性),是评估食品成分安全性的国际公认方法。在这些研究之前,可进行14天重复剂量口服毒性研究以确定最大耐受剂量并支持长期研究中的剂量选择。在本综述纳入的研究中,只有五项评估了至少28天的重复口服给药,且没有一项研究亚慢性或慢性口服暴露(≥90天)。没有一项遵循标准化的OECD重复剂量毒性方案。由于暴露持续时间更接近28
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