《Food Research International》：Egg-derived high internal phase emulsions enhance the viability and retention of probiotics during gastrointestinal digestion
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•蛋源高内相乳液（HIPEs）提供了一种更优的益生菌递送策略。•HIPEs在30天储存后仍保持益生菌存活率高于7 log CFU/mL。•LGG/GOS/ESP@HIPEs在模拟消化过程中使LGG存活率提高了六个数量级。•该乳液的体内胃肠道荧光信号几乎是游离LGG的两倍。引言
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蛋源高内相乳液（HIPEs）提供了一种更优的益生菌递送策略。
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HIPEs在30天储存后仍保持益生菌存活率高于7 log CFU/mL。
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LGG/GOS/ESP@HIPEs在模拟消化过程中使LGG存活率提高了六个数量级。
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该乳液的体内胃肠道荧光信号几乎是游离LGG的两倍。
引言
益生菌是指适量摄入时能对宿主产生健康益处的活性微生物（Zhao et al., 2025）。其中，乳双歧杆菌GG（LGG）是被广泛研究的益生菌菌株之一。越来越多的证据表明，LGG能够促进黏液分泌、强化紧密连接相关的屏障功能、抑制炎症反应并改善肠道通透性，从而对肠道稳态和宿主健康产生重要贡献（Leser & Baker, 2024）。然而，益生菌的有益效果高度依赖于其以足够的活菌数量到达肠道并维持代谢活性的能力，这仍然是口服递送面临的一大挑战（Liu et al., 2026）。在食品加工、储存和胃肠道转运过程中，益生菌细胞持续暴露于多种环境胁迫中，包括氧气、温度波动、渗透压变化、胃酸、消化酶和胆汁盐。这些不利条件可导致膜损伤、胞内物质泄漏和代谢失衡，致使细胞存活率迅速下降，进而显著削弱其生理功能（Zang et al., 2025）。此外，有限的肠道滞留时间和缺乏靶向性递送进一步限制了益生菌在炎症部位的定植，从而影响了治疗效果。因此，开发能够在保护益生菌免受恶劣环境影响的同时促进其在胃肠道内局部互动的包封策略，对于提高其体内性能具有重要意义。
为了提高益生菌的稳定性和递送效率，研究者开发了多种载体系统，包括水凝胶、喷雾干燥微胶囊、脂质体、纳米粒子、双乳液和乳液凝胶（Duan et al., 2025; Jiang et al., 2023; Ramos et al., 2018）。尽管这些系统可以通过物理隔离和界面保护在一定程度上改善益生菌在储存和模拟胃肠道消化过程中的存活率，但仍存在若干局限性，主要包括网络结构松散、耐酸性不足、肠道滞留时间短以及储存期间结构稳定性有限（Bu et al., 2025）。因此，当前益生菌递送系统的研究越来越聚焦于多尺度结构设计，以同时调控扩散屏障、界面稳定性和局部理化微环境，从而实现更持久、更有效地保持益生菌的存活率。
高内相乳液（HIPEs）以内相体积分数高、液滴紧密堆积和类凝胶网络为特征，近年来作为生物活性化合物递送的潜力平台备受关注（Shan et al., 2024）。既往研究已进一步证实了HIPEs在益生菌递送方面的应用潜力。Zhang等（2022）报道，W/O型HIPEs显著提高了益生菌通过模拟胃肠道模型后的存活率，表明高内相结构可作为益生菌保护的有效物理屏障和递送载体（Gao et al., 2022）。此外，其他研究表明，经过适当设计的HIPEs系统可以提高益生菌的包封效率、递送性能和肠道滞留能力，凸显了其在肠道靶向递送方面的巨大潜力（Du et al., 2025; Sun et al., 2024）。鉴于此，此前的一项研究建立了由蛋黄颗粒（EYGs）和咸蛋清（SEWs）共同稳定的高稳定性HIPEs系统（Shan et al., 2026）。尽管益生菌在该系统中的包封赋予了其优异的储存稳定性，但其胃肠道保护效果仍低于预期。
蛋壳粉（ESP）是鸡蛋加工的主要副产品，全球每年约有787万吨蛋壳被丢弃，造成了严重的资源浪费和环境负担（Sun et al., 2026）。蛋壳中含有约94%的碳酸钙，以及少量其他成分（Akram et al., 2025）。由于碳酸钙在酸性条件下能够快速消耗H+，ESP可作为食品体系中的有效天然酸缓冲成分，用于提高pH值和改善质构（Zerek et al., 2022）。例如，添加0.5%的ESP可使猪肉的pH值升高，并改善其持水能力和质构（Cho et al., 2017）。在此基础上，后续研究引入ESP以开发兼具结构保护和局部酸缓冲能力的食品级载体，旨在提高益生菌经胃肠道转运后的存活率。该设计为构建完全基于天然蛋源成分的复合递送系统提供了新策略。具体而言，该系统旨在整合EYGs的界面稳定能力、SEWs的盐诱导蛋白质重构效应以及ESP的酸缓冲能力。这些组分共同促成了具有连续支撑网络和化学缓冲能力的多尺度保护结构的形成，最终目标是提高益生菌在胃肠道转运过程中的存活率。
因此，本研究旨在构建由EYGs和SEWs共同稳定的益生菌负载HIPEs，并进一步通过引入ESP作为酸缓冲组分来增强该体系。研究利用低温扫描电子显微镜（Cryo-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、储存稳定性分析、体外消化模拟和体内成像系统，系统考察了所得体系的结构特征、储存稳定性和胃肠道保护性能。总体而言，本研究确立了HIPEs作为一种多功能口服递送平台，能够增强益生菌的稳定性并延长其胃肠道滞留时间，为基于益生菌的胃肠道治疗和营养健康应用提供了有前景的策略。
章节摘要
材料
所有鸡蛋均由正大食品公司（中国武汉）供应。大豆油购自华中农业大学超市。咸鸭蛋购自广东慧搜食品有限公司。乳双歧杆菌GG（LGG，PB-LR76）购自西安聚生源生物科技有限公司。低聚半乳糖（GOS，纯度≥70%）和MRS培养基（微生物级，脱水培养基，目录号HB0384-51）购自青岛海博。
益生菌负载HIPEs储存稳定性的评价
在我们之前的研究中，系统评估了不同EYGs-SEWs配比制备的高内相乳液（HIPEs）在不同pH条件和加工处理下的稳定性、结构和质构特性。结果表明，在pH 7.0条件下，EYGs/SEWs配比为3:5和1:5的HIPEs表现出最优的综合性能。基于上述发现，本研究首先考察了这两种配方的理化性质变化。
结论
本研究成功建立了由蛋黄颗粒（EYGs）和咸蛋清（SEWs）共同稳定的益生菌负载高内相乳液（HIPEs），并进一步证明添加益生元和蛋壳粉（ESP）可显著增强其结构稳定性和胃肠道保护能力。结果表明，与游离益生菌相比，HIPEs包封使益生菌能够稳定储存超过30天，并显著提高了益生菌的。
CRediT作者贡献声明
Shan Yumeng（阎梦姗）：写作—审阅与编辑，写作—初稿撰写，软件，方法论。Lu Xiaohui（吕晓辉）：软件，方法论，数据整理。Sun Yi（孙怡）：软件，数据整理。Ma Xinxin（马心馨）：软件。Guan Huichao（管辉超）：资源，方法论。Zeng Qi（曾琦）：写作—审阅与编辑，验证，监督，概念化。Jin Yongguo（金永国）：写作—审阅与编辑，验证，监督，资助获取，概念化。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文所报告工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究获得现代农业产业技术体系专项资金（CARS-40-K24）和国家重点研发计划（2024YFF1106202）的资助支持。
动物实验
本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南开展。
本研究经华中农业大学科学伦理委员会批准（批准号：HZAUMO-2026-0120）。
阎梦姗|吕晓辉|孙怡|马心馨|管辉超|曾琦|金永国
