白藜芦醇封装纳米结构脂质载体的开发及在桑葚汁强化中的应用

《Food Chemistry》：Development and application of resveratrol-encapsulated nanostructured lipid carriers for mulberry juice fortification

　　本研究的要点摘要：- 本研究开发了白藜芦醇负载纳米结构脂质载体（Res-NLCs）。- Res-NLCs 提高了白藜芦醇（Res）的溶解度和生物可及性。- Res-NLCs 在酸性条件和热应激条件下表现出增强的稳定性。- 在桑椹汁中，Res-NLCs 可稳定花青素，提高其生物可及性。- Res-NLCs 具有提升功能性饮料品质的潜力。引言白藜芦醇是一种天然多酚，具有抗氧化和抗炎活性，作为功能性生物活性化合物引起了广泛关注（Pastor 等，2019）。然而，其实际应用受限于水溶性差、稳定性不足以及广泛代谢等问题，这些因素限制了其生物可及性和口服递送效率（Dikmetas 等，2024）。这些药代动力学障碍导致其全身浓度远低于治疗水平。因此，为克服这些局限，研究人员开发了多种递送系统。例如，Ramalingam 和 Ko（2016）使用 N-甲基壳聚糖接枝棕榈酸表面修饰的固体脂质纳米粒（SLNs）包载白藜芦醇以改善其口服递送效果。此外，Zhu 等（2021）利用玉米蛋白-聚甘油酯共轭纳米乳（NEs）包载白藜芦醇，实现了约 90% 的包封率及较高的储存稳定性。尽管如此，在实现白藜芦醇高效递送的同时保持其理化稳定性，仍然是食物兼容型递送系统设计中的重要考量（Santos 等，2019）。因此，对白藜芦醇递送载体进行进一步的结构优化，对于充分发挥其治疗潜力至关重要。纳米结构脂质载体（NLCs）由固体脂质和液体脂质共同组成，相比传统纳米乳（NEs）和固体脂质纳米粒（SLNs）具有若干优势。具体而言，纳米乳存在长期物理不稳定问题，包括奥斯特瓦尔德熟化、絮凝和合并等趋势（Dammak 等，2020）。此外，固体脂质纳米粒由于其高度有序的晶体结构，往往载药能力有限，并在储存过程中容易出现活性成分泄漏（Zhong & Zhang，2019）。值得注意的是，纳米结构脂质载体通过将固体脂质与液体脂质结合来规避这些局限。液体脂质组分可破坏固体脂质致密的晶格结构，形成不完整的基质或空腔，从而能够负载高剂量的白藜芦醇（Apostolou 等，2021）。此外，纳米结构脂质载体外层还能为白藜芦醇提供保护，避免其在消化过程中被胃酸降解，从而增加进入小肠的白藜芦醇含量，并最终提高其生物可及性，有助于更高效地利用食品资源（Neves 等，2013）。在另一项研究中，Lüdtke 等（2024）采用纳米结构脂质载体包载类胡萝卜素并进行了体外消化实验。他们发现，与单体相比，实验组表现出显著增强的生物可及性以及持续的类胡萝卜素释放。这些发现表明纳米结构脂质载体作为口服递送系统具有广阔的应用潜力；然而，以往大多数研究主要关注纳米载体作为单独分散体系时的理化性质或胃肠道行为，而较少关注其在被纳入真实且成分复杂的饮料后的实际表现。桑椹汁（MJ）是一种适合研究该应用的食物基质，因为它含有内源性生物活性化合物，尤其是花青素，而花青素的稳定性会受加工、储存和胃肠道条件的影响。因此，将白藜芦醇负载纳米结构脂质载体（Res-NLCs）添加到桑椹汁中具有双重互补作用：既可以以食物兼容的形式递送外源性白藜芦醇，又有助于维持果汁基质的保存性和功能性品质。这一策略不仅仅是添加一种功能性成分，而是通过将先进的递送技术整合到食物兼容的载体中，主动升级现有食物基质，在提高外源性白藜芦醇生物可及性的同时，有助于保存内源性易损营养素（例如花青素）。在全球人口持续增长以及膳食相关慢性疾病日益流行的背景下，这种方法为"营养高效"的饮食提供了一种切实可行的可扩展路径。基于上述考虑，本研究的目的是开发 Res-NLCs 系统，并评估其作为高效递送平台应用于桑椹汁的潜力。本研究考察了 Res-NLCs 的理化特性、胃肠道稳定性、生物可及性以及肠道转运潜力，以阐明其在提高白藜芦醇递送效率方面的作用。此外，本研究还评估了添加 Res-NLCs 对桑椹汁保存性和功能性增强方面的影响，为开发营养强化型功能性食品提供理论依据。章节摘要材料甘油辛酸酯（GB）购自法国圣布里（Saint-Priest）的 Gattefossé 公司。卵磷脂（L-α-磷脂酰胆碱，纯度>98%，L）、1,1-二苯基-2-三硝基苯基腈（DPPH）、2,2'-偶氮双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）（ABTS）、钨酸钠等试剂购自上海麦克林生化科技有限公司。白藜芦醇（Res，纯度≥99%及标准样品）、吐温80（T）（分析纯）、司盘80（S）（分析纯）、泊洛沙姆188（P）（分析纯）、聚甘油酯脂肪酸酯（PGE）均购自阿拉丁公司。白藜芦醇-NLCs 的配方优化与工艺表征本研究采用单因素实验考察均质时间对 NLCs 的影响。需要指出的是，尽管单因素实验有助于识别各个配方参数的作用及其适宜范围，但该方法无法充分揭示多个变量之间的相互作用。未来研究应采用多变量优化策略，系统评估配方组分之间的协同效应。结论本研究成功开发了 Res-NLCs，并将其用于桑椹汁（MJ）的功能强化。所制备的 Res-NLCs 呈规则球形（粒径 125.33 nm），包封率高（99.07%），表现出缓释特性、增强的肠吸收能力（表观渗透系数 Papp 为 4.84 × 10?? cm/s，吸收效率为 31.91%），并在中性/酸性条件以及低温/室温条件下具有良好的稳定性。除高效的白藜芦醇递送外，Res-NLCs 还起到了稳定剂的作用。作者贡献声明马露凯（Lukai Ma）：撰写初稿、验证、正式分析、数据整理、概念构思。李zijian（Zijian Li）：撰写初稿、软件、方法论、概念构思。刘国钦（Guoqin Liu）：撰写、审阅与编辑。肖更生（Gengsheng Xiao）：监督、资源提供。李linlin（Linlin Li）：撰写、审阅与编辑。万shuo（Shuo Wan）：撰写、审阅与编辑、资源提供。资金声明本研究受国家自然科学基金（编号：32472272、32502092）、广东省现代农业产业共性关键技术创新研究团队建设项目（加工保鲜共性关键技术，编号：2026CXTD16）以及广东省岭南特色食品科技重点实验室（编号：2021B1212040013）资助。未引用参考文献Zhang, Zhao, Liu and Meng, 2017利益冲突声明作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。作者名单：Lukai Ma｜Zijian Li｜Guoqin Liu｜Gengsheng Xiao｜Linlin Li｜Shuo Wan