《Food Chemistry》：Olive oil–mediated interfacial regulation enhances the stability and probiotic protection of potato protein–stabilized W
1/O/W
2 double emulsions
编辑推荐：
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橄榄油通过疏水作用和氢键相互作用增强乳液界面稳定性。
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橄榄油有助于形成有序的蛋白质结构
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橄榄油通过疏水作用和氢键相互作用增强乳液界面稳定性。
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橄榄油有助于形成有序的蛋白质结构，从而形成致密、柔韧的界面膜。
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基于橄榄油的乳液能提高益生菌在冷冻储存和消化过程中的存活率。
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油相的功能化为益生菌的输送提供了一种有效策略。
引言
益生菌因其已被证明的健康益处而受到广泛关注，包括维持肠道微生物群的平衡、调节免疫反应以及预防代谢和炎症性疾病（Zheng等人，2023年）。然而，由于益生菌在食品加工、储存和胃肠道传输过程中的低存活率，其效果受到了严重限制。面对低pH值、胆盐、消化酶、氧气和温度波动等恶劣条件，益生菌往往会大量死亡，这影响了它们向结肠的运输（Mohamadzadeh等人，2024年）。通常需要在作用部位达到约6 log CFU·mL?1的最小浓度才能发挥有益效果（Razavi等人，2021年）。因此，亟需开发出可靠的封装方法，既能确保载体系统的物理稳定性，又能有效保护益生菌细胞。
基于脂质的乳液，尤其是水包油包水（W?/O/W?）双乳液，由于其分层结构和良好的生物相容性以及可调的界面特性，已成为输送益生菌的有效载体（Xu等人，2022年）。这些系统将益生菌隔置于内水相（W?）中，中间的油层可以保护它们免受外部压力，并可能同时提供营养（Jiang等人，2023年）。因此，油相的选择不仅仅是一个被动成分，而是决定乳液稳定性和益生菌功能的关键因素。在可食用油中，橄榄油因其富含单不饱和脂肪酸和生物活性酚类化合物而脱颖而出（Li等人，2022年；Verkempinck等人，2018年），这些成分已被证明可以增强表面的疏水性和肠道粘附性（Eratte等人，2017年；Zullo & Ciafardini，2019年）。此外，橄榄油在提高敏感生物活性物质的封装效率和生物可利用性方面表现出色（Han等人，2023年）。因此，我们假设将橄榄油加入土豆蛋白稳定的W?/O/W?双乳液中，可能有助于提高乳液的稳定性和益生菌的保护效果。然而，目前关于W?/O/W?乳液用于益生菌输送的研究主要集中在通过添加多糖、交联或增强外层网络来改善外部水相的稳定性（Mohamadzadeh等人，2024年；Zheng等人，2023年）。相比之下，油相组成对界面蛋白质构象和分子相互作用的影响尚未得到充分研究。这是一个重要的知识空白，因为油-水界面决定了双乳液的结构完整性，而其物理化学性质则直接受到油分子特性的影响。
W?/O/W?双乳液的稳定性在很大程度上取决于油-水界面的结构特性，其中蛋白质是主要的界面稳定剂。蛋白质的吸附行为、构象变化和分子间相互作用在决定乳液结构中起着关键作用（Zhang等人，2021年）。蛋白质在界面上的展开方式、界面膜的密度以及系统的流变性质都受到油相组成和物理化学特性的显著影响，从而决定了乳液对外部压力的耐受性（Feng等人，2023年；Han等人，2021年）。尽管先前的研究已经报道了脂肪酸组成对乳液稳定性的影响（例如，根据Han等人（2021年）的研究，含有低饱和度脂肪酸的油会增加界面蛋白层的粘弹性，比富含饱和脂肪酸的油更容易乳化），但油组成影响乳液稳定性的具体机制仍不完全清楚。特别是，关于含有植物蛋白的W?/O/W?乳液中蛋白质二级结构演变、非共价相互作用和宏观稳定性之间关系的研究仍然有限。
为填补这一知识空白，本研究采用了土豆蛋白稳定的W?/O/W?双乳液作为模型系统，系统地研究了橄榄油如何调节乳液的界面结构及其在益生菌输送中的作用。我们假设橄榄油通过调控蛋白质构象和分子间力量来主动调节界面微环境，从而增强乳液稳定性和益生菌的存活率。通过结合分析颗粒大小分布、流变行为、水分分布、蛋白质二级结构（通过FTIR）和分子相互作用力，我们揭示了橄榄油介导的界面调节的机制基础。此外，该系统的保护性能在冻融循环、长期储存和模拟胃肠道消化条件下也得到了严格评估。这项研究不仅加深了我们对复杂乳液中油-蛋白质界面行为的基本理解，还为基于植物蛋白的下一代输送系统提供了合理的设计方法，特别是针对敏感益生菌的设计。
章节片段
材料与试剂
土豆蛋白（PP；蛋白质含量93%；灰分0.85%；水分含量4.56%）购自西安普瑞生物工程有限公司（中国陕西）。食品级橄榄油（TRAMIER?，特级初榨）来自Borges Agricultural & Industrial Edible Oils, S.A.U.（西班牙莱里达）。大豆油购自益海嘉里粮油工业有限公司（中国上海）。聚甘油聚丙基蓖麻油酸酯（PGPR）由Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.（中国上海）提供。
橄榄油浓度对益生菌生长和粘附性的影响
橄榄油富含单不饱和脂肪酸和酚类化合物，在本研究中作为W?/O/W?乳液输送系统中的油相的功能成分。先前的研究表明，将酵母封装在橄榄油中可以提高其在胃肠道传输过程中的存活率和活性（Zullo & Ciafardini，2019年）。此外，橄榄油已被证实可以提升生物活性物质的效率；例如，含有橄榄油的乳液显示出更好的效率。
结论
本研究成功建立了一个使用土豆蛋白作为界面稳定剂的W?/O/W?双乳液系统，证明将橄榄油加入中间油相显著提高了乳液的稳定性和益生菌的保护效果。橄榄油促使蛋白质二级结构向更有秩序的构象转变，增加了α-螺旋含量，并增强了界面处的疏水作用和氢键结合。
作者贡献声明
张一婷：撰写——原始草案、方法学、实验设计、数据处理。 李淑瑞：撰写——审稿与编辑、方法学、实验设计、数据处理。 邓坤森：实验设计、数据处理。 黄思思：方法学。 郭丽霞：实验设计。 蔡生宝：撰写——审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。
未引用的参考文献
Chen等人，2025年
Gedik和Karahan，2024年
Gómez Zavaglia, Kociubinski, Pérez, Disalvo和De Antoni，2002年
Irfan等人，2023年
Li等人，2022年
Sun等人，2024年
Sun等人，2024年
Tao等人，2024年
Tao等人，2024年
Wang, Yeh, Huang, Wu和Chen，2024年
Wang等人，2024a
Wang等人，2024b
Wang等人，2024年
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号：32560565）和昆明医科大学联合专项基础研究计划（项目编号：202401AY070001-039）的财政支持。
张一婷 | 李淑瑞 | 邓坤森 | 黄思思 | 郭丽霞 | 蔡生宝
