《ACS Food Science & Technology》:Evaluation of Carotenoid Bioaccessibility in Selected Dietary Sources Using a Modified INFOGEST In Vitro Digestion Protocol
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本研究评估了鳄梨、猕猴桃、橙子和羊莴苣中叶黄素及其他类胡萝卜素的生物可及性(bioaccessibility, BA)与稳定性。采用改良的INFOGEST体外消化方案,以提高分析回收率、胶束分离效果和类胡萝卜素定量准确性。该标准化静态体外消化模型源自COST
本研究评估了鳄梨、猕猴桃、橙子和羊莴苣中叶黄素及其他类胡萝卜素的生物可及性(bioaccessibility, BA)与稳定性。采用改良的INFOGEST体外消化方案,以提高分析回收率、胶束分离效果和类胡萝卜素定量准确性。该标准化静态体外消化模型源自COST Action INFOGEST,通过将样品量增加至20 g并进行20000g离心5 min以增强胶束转移。采用高效液相色谱对类胡萝卜素进行定量。羊莴苣的叶黄素(4615 μg/100 g)和β-胡萝卜素(2156 μg/100 g)含量最高,但回收率较低,β-胡萝卜素的生物可及性仅为5.1%。鳄梨中叶黄素(172 μg/100 g)具有高回收率(95.9%)和生物可及性(55.3%)。猕猴桃(叶黄素65 μg/100 g)表现出最高的叶黄素生物可及性(71.0%)和良好的稳定性(回收率73%–80%),β-胡萝卜素生物可及性为36.4%。橙子富含β-隐黄质(73 μg/100 g)和玉米黄质(13 μg/100 g),紫黄质(25.3%)、β-隐黄质(18.0%)和玉米黄质(30%)的生物可及性中等。这些发现强调了样品用量和离心参数在评估类胡萝卜素生物可及性中的重要性。结果突出表明食物基质和类胡萝卜素类型影响生物可及性,强化了根据亲脂性化合物特性和食物基质调整消化方案的必要性。
类胡萝卜素是植物、藻类、真菌和某些细菌合成的天然脂溶性色素,叶黄素与玉米黄质在视觉健康和免疫保护中具有重要作用。人体对类胡萝卜素的吸收效率较低,尤其在生鲜食品中,植物组织物理屏障、亲脂性物质竞争以及溶解能力有限等因素限制了类胡萝卜素从食物基质释放并掺入混合胶束,即生物可及性(bioaccessibility, BA)较低。INFOGEST静态体外消化模型是国际通用的标准化方法,但直接用于类胡萝卜素等亲脂性化合物时存在样品量偏小、胶束相分离困难、酯化叶黄素水解不足等问题。为此,研究人员在保持INFOGEST静态模型总体结构的前提下,通过增加样品量、加入胆固醇酯酶、调整离心条件并优化提取溶剂,评估鳄梨、猕猴桃、橙子和羊莴苣中叶黄素及其他类胡萝卜素的BA与稳定性。该研究发表于《ACS Food Science》。
主要技术方法方面,研究人员采用改良INFOGEST静态体外消化方案。样品量由标准5 g增至20 g,酶液体积按比例扩大4倍以维持酶/底物比;口腔、胃、小肠阶段按INFOGEST框架设置,并在肠相加入胆固醇酯酶(cholesterol esterase)以促进黄原类酯水解。消化结束后以20000g离心5 min分离含混合胶束的上清。样品来源于西班牙马德里Mercamadrid(2017年3月采集),包括Hass鳄梨、Hayward猕猴桃、Nave-Late橙和Machuca羊莴苣。消化物采用乙醚/甲醇/甲基叔丁基醚混合溶剂提取并进行皂化,随后用C30反相柱高效液相色谱(high-performance liquid chromatography, HPLC)配二极管阵列检测器定量。
研究结果如下。
3.1 水果和蔬菜中的类胡萝卜素含量(Carotenoids Content in Fruits and Vegetables)。通过对未消化样品进行HPLC分析发现,不同食物具有明显不同的类胡萝卜素组成谱:鳄梨以叶黄素(171 μg/100 g)和紫黄质(128 μg/100 g)为主;猕猴桃中叶黄素(65 μg/100 g)高于β-胡萝卜素(36 μg/100 g);橙子中β-隐黄质(73 μg/100 g)、紫黄质(51 μg/100 g)较为丰富,玉米黄质和八氢番茄红素含量较低;