《Nutrients》：Whey Protein Peptides Self-Assembled Nanoparticles with Intrinsic Cholesterol Esterase Inhibition Enhance Stigmasterol Bioaccessibility and Hypocholesterolemic Effects
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背景：豆甾醇（Stigmasterol，St）作为一种天然降胆固醇剂具有应用前景，但其水溶性差、生物可及性低，严重限制了其在功能食品中的应用。方法：研究人员利用具有内源性胆固醇酯酶（Cholesterol Esterase，CEase）抑制活性的乳清蛋白肽（W
背景：豆甾醇（Stigmasterol，St）作为一种天然降胆固醇剂具有应用前景，但其水溶性差、生物可及性低，严重限制了其在功能食品中的应用。方法：研究人员利用具有内源性胆固醇酯酶（Cholesterol Esterase，CEase）抑制活性的乳清蛋白肽（Whey Protein Peptides，WPP）构建负载St的自组装纳米颗粒，考察其理化性质与形成机制，并通过动物实验评价降胆固醇活性。结果：在疏水相互作用与非共价键氢键驱动下，优化后的St负载WPP纳米颗粒（St@WPP）粒径为（234.47±1.36）nm，包封率（Encapsulation Efficiency，EE）达74.73%±2.19%；该纳米包封显著改善St分散性与储存稳定性，并将模拟胃肠消化后生物可及性由9.00%±0.14%提升至19.41%±0.69%。St@WPP给药可改善高脂血症，表现为血清总胆固醇（Total Cholesterol，TC）与低密度脂蛋白胆固醇（Low-Density Lipoprotein Cholesterol，LDL-C）降低，可能与肠腔胆固醇可用性下降及粪便胆固醇增加有关；同时缓解肝脏脂肪变性、减轻全身炎症并重塑肠道菌群结构。结论：WPP外壳兼具载体与活性功能，可提高St水溶性及生物可及性，拓展其在低脂或水基食品体系中的应用潜力，所制St@WPP具有显著降胆固醇活性，是可应用于胆固醇管理的功能食品配料。
研究背景：异常胆固醇代谢尤其是低密度脂蛋白胆固醇（Low-Density Lipoprotein Cholesterol，LDL-C）升高，是高胆固醇血症与动脉粥样硬化性心血管疾病的重要驱动因素。现有他汀类药物可抑制3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzyme A Reductase，HMGCR）降低LDL-C，但长期使用存在肌病、肝肾毒性和新发糖尿病等不良反应。饮食胆固醇约贡献机体胆固醇池的20%，肠腔内胆固醇吸收依赖胆固醇酯酶（Cholesterol Esterase，CEase）水解胆固醇酯释放游离胆固醇；因此CEase是阻断吸收端降胆固醇的有价值靶点。乳源蛋白可产生CEase抑制肽。植物甾醇（Phytosterols，Ps）如β-谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇（Stigmasterol，St）可通过与胆固醇结构类似，在混合胶束和摄取位点竞争置换胆固醇。其中St在减少胆固醇或胆汁酸重吸收、减轻肝脏脂质沉积方面优于β-谷甾醇，但高度疏水、生物可及性极差，通常需与高脂基质共食才能吸收，限制其在低脂或水基功能食品中的应用。食品级生物聚合物自组装纳米递送系统可提升疏水营养素的水分散性、稳定性与胃肠命运；但既有研究多把蛋白肽当作惰性结构材料。研究人员提出并验证一种双重功能范式：具有CEase抑制活性的乳清蛋白肽（Whey Protein Peptides，WPP）既作载体又贡献生物活性，将St装载为St@WPP，改善口服递送并增强降胆固醇效果。该研究发表于《Nutrients》。
主要关键技术方法：研究人员以乳清蛋白为前体，用Alcalase酶解制备不同水解时间的WPP，以水解度（Degree of Hydrolysis，DH）和CEase抑制率为指标筛选最优水解时间；通过液相色谱串联质谱鉴定肽序列，并用Discovery Studio进行CEase（PDB ID: 1CLE）分子对接；采用电导率法测临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，CMC）。动物研究使用雄性C57BL/6J小鼠队列，先普通饲粮适应，再高脂饲粮（High-Fat Diet，HFD）诱导高脂血症模型，设正常对照、HFD对照、St@WPP灌胃组和辛伐他汀阳性对照组；体外用INFOGEST双阶段消化评估St生物可及性；体内检测血清脂质、肝脏酶、炎症因子、肝脏与脂肪组织病理、粪便胆固醇、16S rDNA肠道菌群及短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids，SCFAs）。
研究结果：
3.1 乳清蛋白来源CEase抑制肽的制备：通过DH与CEase抑制曲线发现，水解2小时WPP抑制率最高（73.85%±0.64%），过长水解使活性下降；质谱鉴定出DTDYK、KDLK、TMKGL、KGYGGV、KIDAL等肽，分子对接显示这些肽通过氢键、疏水作用和盐桥作用于CEase催化三联体Ser209-His449-Glu341及氧阴离子洞Gly123、Gly124、Ala210等位点，提示WPP本身具备CEase抑制潜力。
3.2 St@WPP的制备与表征：WPP的CMC为0.17±0.00 mg/mL，低于多种植物蛋白肽，利于胃肠稀释下保持胶体完整。St与WPP质量比6.4:20时粒径234.47±1.36 nm，ζ电位-43.90±0.26 mV，包封率74.73%±2.19%，载量19.21±0.45 g/100 g；4℃储存21天无相分离。体外消化后St生物可及性由游离St的9.00%±0.14%升至19.41%±0.69%。
3.3 St@WPP自组装机制与微结构：傅里叶变换红外光谱（Fourier-Transform Infrared，FTIR）显示O–H峰由3345红移到约3293 cm?1，提示氢键；C–H振动减弱提示疏水作用。X射线衍射（X-Ray Diffraction，XRD）中游离St有17.2°强结晶峰，St@WPP仅余弥散晕，说明St以非晶态进入胶束核。扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）见冻干后棒状聚集体，透射电镜（Transmission Electron Microscope，TEM）见分散球形纳米粒。
3.4 St@WPP在高脂小鼠中的体内降胆固醇效能与多靶点机制：St@WPP不改变摄食量却降低体重增益与附睾、腹股沟、肾周白色脂肪质量；血清TC降16.53%、LDL-C降39.94%，HDL-C升14.84%，粪便胆固醇升93.45%；血清丙氨酸氨基转移酶（Alanine Aminotransferase，ALT）与天冬氨酸氨基转移酶（Aspartate Aminotransferase，AST）显著下降。肝脏H&E与油红O显示脂肪空泡和炎症浸润减少，肝脏TC、TG下降，脂肪变性评分由2（2,2）降至0.5（0,1）；附睾白色脂肪组织（epididymal White Adipose Tissue，eWAT） adipocyte直径缩小31.46%。血清IL-1β、IL-6、TNF-α接近正常对照。菌群α多样性恢复，PCoA显示St@WPP群靠近正常对照；Firmicutes/Bacteroidetes（F/B）比降71.60%，Ileibacterium、Lactobacillus、Faecalibaculum、Blautia下降，norank_f__Muribaculaceae、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Bacteroides、unclassified_f__Lachnospiraceae上升；总SCFAs、乙酸、丙酸、丁酸回升，异丁酸下降。
讨论总结：研究人员指出当前工作证实St@WPP制备、表征与体内降胆固醇效力，但机制如调控通路、各组分贡献尚未完全阐明；后续需直接测定鉴定肽与制剂的CEase抑制、肠胆固醇吸收、粪便甾醇排泄动力学，并增设游离St、游离WPP及物理混合组以判断协同性；菌群变化与降胆固醇因果未建立，需KEGG通路预测、相关性分析及粪菌移植验证。
结论翻译：总之，本研究成功报道了一种由具CEase抑制特性的乳清蛋白肽组装而成的豆甾醇负载纳米平台（St@WPP）。该自组装纳米颗粒在疏水相互作用与氢键驱动下，将结晶态豆甾醇转化为非晶态纳米制剂，显著改善其水分散性与生物可及性。值得注意的是，St@WPP表现出增强的降胆固醇效能：在高脂饲喂小鼠中降低血清LDL-C、缓解肝脏脂肪变性、抑制全身炎症并恢复肠道微生物稳态。所观察到的降胆固醇效应可能涉及对胆固醇吸收与排泄的调控，从而减少血清、肝脏和脂肪细胞中的脂质蓄积。该发现为提升豆甾醇生物可及性提供了有前景的策略，并支持其在调控脂质代谢的功能食品中应用。
