《食品科学》：中国农业大学李媛教授等：食源性活性物质稳态化及靶向递送载体的研究进展

食源性活性物质是指来源于水果、蔬菜、谷物、豆类、乳制品、油脂和水产等食品中具有生理活性的功能′性成分。递送载体作为一种新型递送策略，通过利用多糖、蛋白质、脂质等天然食品大分子作为壁材以构建稳态化递送载体，对食源性活性物质进行包埋，能够有效提高食源性活性物质的水溶性、稳定性和生物利用率。智能响应型递送载体是一种能够对外界刺激做出响应，从而控制活性物质的释放位点和释放速度的新型递送系统，可以显著提高活性物质的生物利用率，弥补了传统递送载体的不足。

中国农业大学食品科学与营养工程学院的岳庆、李媛*，益欣康华生物医药科技有限公司的史文鹏等介绍食源性活性物质的功能、性质及其在应用中遇到的问题。随后详细介绍活性物质的稳态化和肠道靶向递送技术，其中重点阐述智能响应型递送载体及其作用机理。此外，介绍递送载体在功能食品开发中的应用。最后，讨论并展望递送载体领域未来可能的研究方向，旨在为食源性活性物质递送载体的设计和高营养附加值食品的开发提供参考。

1 食源性活性物质的功能与性质

食源性活性物质来源广泛、种类丰富。其中以分子化合物形式存在的类型主要包括多酚、类胡萝卜素、萜烯、生物碱、维生素，这些小分子普遍具有双键结构从而能够清除自由基，但也容易被氧化，尤其是对光、热、氧和pH值较为敏感。例如类胡萝卜素类中的番茄红素和β-胡萝卜素，本身具备色素和抗氧化功能，可提高食品的感官品质和贮藏稳定性。以大分子存在的主要活性物质包括不饱和脂肪酸、蛋白质、寡糖和多肽等，具有调控免疫、促进神经发育和调控肠道菌群的功能，这些物质的稳定性主要受氧气、温度、胃酸、胆盐、消化道蛋白酶和脂肪酶等影响。表1对食源性活性物质的种类、性质及功效进行了归纳总结。

食源性活性物质具有抗氧化、抗炎、增强免疫力等多重功效。然而，这些活性物质的溶解性、稳定性和肠道渗透性等性质的不同，导致了它们在体内的生物利用度存在差异，进而对其在人体内的健康效益产生影响。生物制药分类系统根据活性物质的溶解性和肠道渗透性将其分为4 类：I类活性物质（如茶碱）水溶性好且肠道渗透性较高，其生物利用率不受溶解性和肠道渗透性的限制；II类活性物质水溶性较低，但肠道渗透性较高，尽管如此，它们的生物利用率仍然会受到溶解性的影响而表现出较低的生物利用率，主要包括多数脂溶性活性物质，如槲皮素、姜黄素；III类活性物质主要为亲水性活性物质（如花青素、表没食子儿茶素没食子酸酯），其肠道渗透率较低；IV类活性物质的水溶性和肠道渗透性较差，极大地限制了其生物利用率，如大豆异黄酮。

2 食源性活性物质在应用中存在的问题

食源性活性物质具有多种健康功效，可应用于高附加值功能食品的开发。然而，由于食源性活性物质的口感、水溶性和稳定性差，以及肠道吸收率低等问题，导致其生物效价和生物利用率较低，限制了其在食品工业中的应用。

2.1 不良口感

一些天然活性物质具有不良的口感，严重影响了食品的感官特性。例如，单宁、柚皮素具有涩味、苦味等不良风味；辣椒素和胡椒碱具有强烈辛辣感，且会对胃肠道黏膜产生刺激；一些蛋白和多肽在加工过程中会产生苦味；多不饱和脂肪酸，如DHA和EPA本身具有鱼腥味，并容易被氧化而产生哈喇味。将这些活性物质以游离形式直接添加到食品基质中，这些不良风味和刺激感会导致食品的口感变差，会对消费者的感官接受度产生负面影响，可能还会引起消费者的不适感，进而影响食品的市场营销。

2.2 水溶性、加工贮藏稳定性差

脂溶性小分子，例如类胡萝卜素，通常含有非极性芳香环和长碳链结构，并且存在分子内或分子间氢键、π-π堆积等相互作用，导致其疏水性增加，在水相中易发生聚集而难溶于水。由此可见，脂溶性活性物质在亲水食品体系中面临溶解困难、分散性不佳等问题，这直接影响了食品体系的均一性和稳定性。此外，食品加工工艺常涉及多种物理、化学和生物方法，如热处理、酸处理、酶处理等，而大多数活性物质如姜黄素、花青素，由于其分子结构中存在较多羟基，容易受到加工贮藏过程中高温、光照、pH值、酶和氧气等因素的影响而降解，导致其在功能食品中的保留率降低。这些易降解的活性物质不仅会降低食品的稳定性导致食品质量下降，还对食品最终所发挥的健康效益产生一定程度的影响。

2.3 胃肠道条件下难以保持完整、肠道吸收率低

食源性活性物质经口服进入胃肠道后，容易受到消化液、消化酶等的破坏，同时在肠黏液层的扩散渗透能力及在肠上皮细胞中的转运能力较差，导致其肠道吸收率较低。

2.3.1 胃肠道中易降解、活性降低

大部分食源性活性物质在经胃肠道消化后，其生物利用率大大降低，主要是由于胃肠道中的胃酸和消化酶等的降解作用。胃酸（pH 1～2）会降解大多数对酸敏感的活性物质，如蛋白质和白藜芦醇。胃肠道中消化酶及其他分泌物也会破坏活性物质的化学结构，如胃脂肪酶、胰脂肪酶和胆盐能够水解不饱和脂肪酸，蛋白质会被胃蛋白酶和胰蛋白酶逐步水解，多酚会被蛋白酶和葡萄糖苷酶分解代谢。在胃肠道的消化过程中，只有极少数活性物质能保持原有形态和结构稳定直至被肠道吸收，而大多数活性物质则失去了原本的生物活性。

2.3.2 难以在肠黏液层渗透扩散

肠黏液层是由黏蛋白、离子、脂质、细胞和细菌等成分组成的复杂混合体系，黏液厚度为170～830 μm。黏蛋白带负电并具有良好的水结合能力，可通过分子间的二硫键、钙交联和氢键等相互作用，使肠黏液形成稳定的水凝胶结构，具有较好的黏弹性。肠黏液层作为扩散屏障，有助于水分子、离子以及低分子质量的营养物质通过扩散作用到达肠上皮细胞，并能抵御外来物质和病原体的侵袭，维持肠道内微环境稳态。肠黏液层是亲水介质，因此粒径较小的亲水性活性物质容易在黏液层渗透扩散。然而，大多数活性物质易与黏液层产生静电、氢键、疏水、二硫键等相互作用，例如带正电的活性物质在黏液层表面会发生静电吸附，脂溶性活性物质在肠黏液中溶解度差且容易与黏蛋白发生疏水相互作用，导致活性物质在黏液层的渗透扩散作用减弱（图1）。此外，活性物质在胃肠道中往往会与其他食品组分发生相互作用并形成复合物，由于复合物尺寸较大，容易被黏附在黏液层表面，难以渗透肠黏液较小的网络孔径（图1）。肠黏液由肠道杯状细胞持续分泌，会经历脱落和消化等更新过程，更新周期较短（50～270 min），导致活性物质在肠道的滞留时间缩短，进一步降低了活性物质的肠道吸收率。

2.3.3 难以克服在小肠上皮细胞的多重吸收障碍

食源性活性物质在小肠上皮细胞的转运能力弱，且受到多重转运机制（尤其是外排泵机制）的影响，极大地阻碍了活性物质在肠道的吸收。活性物质主要通过4 种机制在小肠上皮细胞中转运（图2）：1）被动扩散：茶多酚可以通过细胞旁途径或跨细胞途径顺浓度梯度扩散进入体循环。2）载体蛋白介导的转运：小肠上皮细胞中的多种转运蛋白能够协助活性物质通过主动运输或被动运输跨过小肠上皮细胞层。3）受体介导的内吞作用：VE和植物甾醇等可通过NPC1L1蛋白介导的囊泡内吞作用被小肠吸收。4）外排泵机制：外排泵机制是指机体通过肠道细胞膜上特定的外排转运体将细胞内的物质（如抗生素、多酚、毒素）主动向细胞外排出，降低这些物质的胞内浓度。

3 食源性活性物质的稳态化递送策略

为解决食源性活性物质的应用问题，研究者们采用天然食品大分子作为壁材构建稳态化递送载体以装载活性物质，可以有效提高活性物质的溶解度和稳定性，促进其肠道吸收，最终达到以较低口服浓度在机体内发挥有效生理功能的目的。

3.1 递送载体的类型

递送载体是指将天然或人工合成的大分子材料通过乳化、喷雾干燥、分子自组装、离子凝胶等技术制备而成的微米或纳米级载体，通过疏水、氢键、静电等相互作用对目标化合物进行包裹、吸附或直接交联，以实现活性物质的递送。目前常用于食源性活性物质的递送载体包括微胶囊、乳液、凝胶等（图3）。不同类型的载体对活性物质的装载方式（如相互作用力）和作用效果（如包埋率、稳定性、靶向递送部位、控释剂量等）均存在差异。因此，根据需要达到的递送效果，可选择不同类型的递送载体。常见的食源性活性物质递送载体见表2。

3.2 递送载体的功能特性

递送载体可以作为物理屏障防止食源性活性物质与体内外环境的直接接触，并凭借自身较强的黏液渗透和细胞摄取能力对活性物质起到保护、靶向递送、控制释放、高效吸收等作用，最终实现活性物质的稳态化递送，提升其生物学效价。

3.2.1 增溶与稳定

多数活性物质的水溶性和化学稳定性较差，在加工贮藏过程中会大量损失。水溶性递送载体因具有两亲性壁材，可以将亲脂性活性物质包裹于疏水内核，从而增加其溶解性和分散性（图2）。同时，递送载体能够避免活性物质与光、热、酸、氧等直接接触，减少活性物质在加工和贮藏过程中的损失。例如，采用氧化淀粉微球封装β-胡萝卜素，能够显著增加其在水中的溶解性和贮藏稳定性（图4A）。α-乳白蛋白纳米胶束可提高姜黄素的水溶性，经冷冻干燥制成粉末后仍表现出较好的复溶性（图4B）。此外，递送载体还能够掩盖辣椒素和皂苷等活性物质的刺激和不良风味。

3.2.2 防止在胃部降解、促进肠道吸收

绝大多数食源性活性物质经历胃酸、胃肠道消化酶等一系列消化过程后，易发生降解而失去活性，例如乳铁蛋白只有以完整形态被机体吸收才能发挥其功效，但由于在胃肠道消化过程中受蛋白酶和胃酸的破坏，导致其口服绝对生物利用率低于1%；儿茶素在肠道中会被分解代谢，几乎无法被吸收进入血液循环。递送载体需要对胃酸和消化酶有良好的耐受性，才可以避免所包埋的活性物质在胃部的降解，提高其耐消化稳定性，并使其以高活性的形式到达肠道。例如，以牛血清白蛋白和单宁酸为壁材的多层微胶囊在体外模拟胃消化60 min后仍具有较好的稳定性，能够有效保护乳铁蛋白不被消化。

递送载体不仅能够保护食源性活性物质免受胃部极端环境的破坏，还能够克服肠道黏液屏障、减少首过效应和外排泵机制对活性物质的影响。然而，由于肠黏液层的网络孔径较小，递送载体在肠黏液层中的扩散程度会受到粒径大小的限制。通常，粒径小于100 nm的载体能够在肠黏液层中自由扩散，而粒径大于500 nm的载体在肠黏液层中的扩散受限。递送载体在肠上皮细胞层主要通过吞噬作用、大胞饮作用、网格蛋白介导的内吞作用和小窝蛋白介导的内吞作用等细胞摄取机制进入体循环，其较高的细胞摄取能力可促进活性物质的肠道吸收。递送载体可以被M细胞和肠细胞内吞，其中M细胞具有显著的胞内转运能力，主要通过吞噬作用和大胞饮作用摄取粒径较大（500 nm～5 μm）的递送载体；肠上皮细胞作为组成最多的小肠细胞，主要通过小窝蛋白和网格蛋白依赖的内吞作用以及微胞饮作用摄取粒径较小（＜500 nm）的递送载体。此外，递送载体的粒径、硬度、形状等理化特性也影响其细胞摄取机制、转运途径和转运效率（图5）。

研究发现，纳米球主要通过网格蛋白依赖的内吞作用被细胞摄取，然后通过溶酶体途径被水解酶降解，导致其胞内转运效率降低。而纳米管主要通过大胞饮途径进入细胞，并可逃逸溶酶体的捕获，直接被运送至内质网或高尔基体，从而不被酶水解，提高了其在细胞质中的浓度。相比之下，硬度较大的纳米管更容易抑制耐药泵P-gp的外排作用，并能瞬时可逆打开细胞间的紧密连接，通过细胞旁通路进行转运，具有较高的细胞转运效率。

3.3 递送载体的常见天然大分子壁材

多糖、蛋白质、脂质等天然大分子具有较好的生物相容性、生物可降解性和较低的免疫原性，同时这些天然大分子的理化性质和功能特性俱佳，常作为构建活性物质递送载体的壁材。

3.3.1 多糖

多糖来源于植物、动物、藻类和微生物，是由单糖通过糖苷键连接而成的天然生物聚合物，具有高度亲水性和较好的热稳定性。常用于构建递送载体的多糖有壳聚糖、海藻酸钠、淀粉、葡聚糖、纤维素、阿拉伯胶、环糊精等。多糖具有多种活性基团（如羧基、羟基、氨基等）和分支结构，可采用化学方法对其进行修饰，形成多种具有特异的理化性质和功能特性的衍生物，并通过离子交联、共价交联、聚电解质络合或自组装等方法构建递送载体。例如，经过氧化改性的魔芋葡甘露聚糖带有负电荷，可与Fe 3＋ 进行交联以形成微球。羧甲基修饰的可得然胶和辛烯基琥珀酸酐发生酯化反应可形成具有两亲性的衍生物，通过自组装形成球形纳米胶束。此外，通常通过多糖与带相反电荷的大分子相互作用构建复合载体，如带正电的壳聚糖与带负电的乳清蛋白或磷脂复合，能形成多层乳液或核壳结构的载体，对活性物质起到很好的保护作用。

3.3.2 蛋白质

蛋白质是一种两亲性的天然大分子，具有优异的乳化性、凝胶性、起泡性等功能特性。蛋白质在天然状态下即可形成聚集体，可用于装载活性物质。蛋白质表面存在氨基、羧基等多种官能团，并且在一定的温度、pH值、离子强度、超声等条件下易发生构象变化，采用物理、化学或酶等方法可对蛋白质进行改性或使其结构变得更加规则有序，有利于装载亲疏水活性物质。目前，用于递送活性物质的蛋白质主要包括动物蛋白和植物蛋白。酪蛋白是一种天然的递送系统，能自组装形成酪蛋白胶束。α-乳白蛋白可以被地衣芽孢杆菌蛋白酶特异性水解成两亲性多肽，随后进一步形成二聚体，再通过疏水作用自组装形成纳米球。此外，Ca2＋可诱导羧基与纳米球发生配位作用自组装形成纳米管（图6），用于姜黄素、槲皮素、虾青素、辅酶Q10等疏水活性物质的递送。大豆分离蛋白经风味蛋白酶部分水解，其表面疏水性增大、α-螺旋结构和无规卷曲结构含量增加，可以进一步自组装形成纳米颗粒，提高β-胡萝卜素的生物利用率。小麦醇溶蛋白可通过氢键和疏水相互作用在肠道上黏附，有助于提高活性物质的肠道吸收率。

3.3.3 脂质

脂质可分为脂肪和类脂，其中甘油三酯、磷脂、脂肪酸、胆固醇等被广泛用于递送载体的制备。脂质基载体可用于疏水性和亲水性活性物质的递送，通常具有较高的荷载率，适用于工业化生产。可消化的脂质（如甘油三酯）经胃肠道消化后会与胆汁酸形成混合胶束，这种天然的混合胶束能够将脂溶性活性物质包裹在胶束内部，并增加了脂溶性活性物质与小肠上皮细胞之间的接触面积，从而增加了活性物质在体内的溶解度和在小肠上皮细胞的摄取率。目前常见的脂质基递送载体包括乳液、脂质体、固体脂质纳米粒、纳米结构脂质载体等。油酸和甘油酯可制备成纳米结构脂质载体用于VD的封装。磷脂（如大豆卵磷脂）因其结构中含有一个亲水头部和一个疏水尾部，可作为表面活性剂用于稳定乳液。

4 食源性活性物质的智能响应型载体

相较于传统的口服递送载体，智能响应型递送载体不仅能够装载活性物质，还能对环境中特定的刺激因素做出响应，如改变自身结构、溶解度或与活性物质之间的相互作用力，从而实现对活性物质的精准递送和可控释放。根据响应刺激因素的不同，智能响应型递送载体可分为口腔环境响应型、肠道pH值响应型、酶响应型、靶向受体生物识别型、黏液黏附型和黏液渗透型（图7），以下是对这些载体的详细介绍。

4.1 口腔环境响应型载体

口腔是食品经口服进入机体的第一步，其环境温度约为37 ℃，并保持pH值中性（6.2～7.6）。除了大量定植的微生物群外，口腔中还会分泌大量唾液。唾液中的淀粉酶能够将淀粉消化分解成单糖。口腔环境响应型释放载体只有在口腔环境中的酶、温度、pH值等特异条件下才能触发分解并释放其中的风味化合物，因此能够减少风味化合物在加工贮藏过程中的损失，有利于增强人体的风味感知，提高消费者对食品的喜好程度。Zhang Zipei等使用酪蛋白和海藻酸盐通过静电作用制备水凝胶，用于封装亲脂性活性物质，结果表明，当pH值为4～5时，形成的水凝胶粒径较小且稳定，而在口腔pH值条件下水凝胶快速崩解。

4.2 肠道pH值响应型载体

采用对pH值敏感的生物大分子或者对pH值响应的交联键构建载体，这种载体能够在胃酸性pH值条件下保持结构稳定，而在肠道pH值条件下发生裂解释放，从而实现了活性物质在肠道环境下的特异性释放。为了防止胃酸对活性物质的破坏，此类型载体在酸性胃液中能够保持稳定，但在中性肠液中发生崩解并释放活性物质。许多天然多糖及其衍生物具有pH值响应性，可与其他壁材制成复合载体，增强载体在胃中的稳定性。例如，在肠液中，纳米胶束/氧化淀粉复合微球中的纳米胶束与氧化淀粉凝胶的静电相互作用减弱，导致纳米胶束从凝胶中释放，并进一步释放出胶束疏水内核中的槲皮素。壳聚糖作为2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物氧化魔芋葡甘露聚糖微球的外涂层，可防止胃液中的H ＋ 破坏微球结构，而到达肠道后，则发生去质子化并从微球上解吸附，使微球充分暴露于肠液环境。随后，微球上的交联剂Fe 3＋ 与肠液中OH － 结合，导致微球裂解而释放出花青素和β-胡萝卜素。羧甲基壳聚糖在酸性条件下能形成稳定的聚合物，而在中性和碱性条件下逐渐溶解，因此采用羧甲基壳聚糖作为壁材可用于制备乳铁蛋白的口服递送载体，可防止乳铁蛋白在胃中被消化，在到达肠道后响应肠道环境而释放出乳铁蛋白。在肠道pH值条件下，由于纳米管-低甲氧基果胶复合微球表面羧基和Ca 2＋ 的交联被破坏，导致微球发生裂解并释放出负载辣椒素的纳米管，由于纳米管具有较强的肠黏液渗透作用，因此增加了肠上皮细胞对辣椒素的吸收，最终提高了辣椒素的生物利用率，从而有效缓解了由沙门氏菌感染引起的肠炎（图8）。羧甲基壳聚糖与海藻酸钠通过Ca 2＋ 交联形成的互穿网络水凝胶也表现出较好的肠道pH值响应性。此外，β-环糊精、十八烯基琥珀酸酐和VE共组装形成的复合材料可用于稳定Pickering乳液，该乳液具有较强的抗氧化能力，能防止所封装的多不饱和脂肪酸的氧化和在胃液中的消化，最终实现其肠道靶向释放。

4.3 酶响应型载体

酶响应型载体可以在不同部位酶的作用下发生降解，从而实现活性物质在特定位置的释放。例如，经酰胺化反应合成的甲基丙烯酸酐改性羧甲基壳聚糖可形成具有肠道酶响应性的水凝胶，其到达肠道后被肠道溶菌酶降解，进而释放水凝胶中所包埋的活性物质。相比于胃和小肠，结肠部位的肠道菌群丰度较高，能够分泌偶氮还原酶、硝基还原酶、葡糖醛酸糖苷酶、糖苷酶、酯酶、酰胺酶等多种微生物酶，这些特有的微生物酶能够特异性催化多种天然多糖降解。因此，可以利用天然食物多糖来制备酶响应型载体，实现活性物质的结肠靶向递送。具有益生元特性的多糖能够与活性物质协同作用，有效预防溃疡性结肠炎和结直肠癌等疾病。羧甲基魔芋葡甘露聚糖涂覆的小麦醇溶蛋白纳米颗粒可实现岩藻黄质的结肠靶向递送，促进结肠健康。海藻酸钠微球以菊粉为填料、壳聚糖为涂层，利用pH值和酶共响应实现了槲皮素在结肠部位的持续释放，并促进了结肠菌群对槲皮素的吸收代谢。然而，载体在结肠部位被微生物酶降解时会引起结肠pH值的变化，可能会影响载体中活性物质的释放。此外，酶响应型释放载体还可用于食品保鲜等领域。例如，荷载溶菌酶的氧化淀粉微凝胶可特异性的抑制产淀粉酶的细菌生长，如图9所示，氧化淀粉微凝胶能够被产淀粉酶的细菌（地衣芽孢杆菌7558、枯草芽孢杆菌168）降解，释放出的溶菌酶会抑制地衣芽孢杆菌7558和枯草芽孢杆菌168的生长，类似于“特洛伊木马”的特异性杀菌作用。而不产淀粉酶的细菌（地衣芽孢杆菌6993、金黄色葡萄球菌10987）不会分解微凝胶从而与其共存。

4.4 靶向受体生物识别型载体

靶向受体生物识别型载体通过对载体表面进行特定配体修饰，实现靶细胞受体的特异性识别，使其靶向递送到靶细胞所在的特定部位。M细胞或肠上皮细胞可作为靶向受体生物识别型载体的主要靶点，促进小肠上皮细胞对载体的内吞，增加肠道吸收率。特异性配体T-M3修饰的脂质体可靶向M细胞并增强其细胞摄取能力。生物素可与肠上皮细胞上的受体特异性结合，实现在肠上皮细胞的靶向递送。此外，具有高亲和力的特异性识别配体与载体偶联，能够可逆地打开细胞间的紧密连接，促进细胞旁路途径吸收。

靶向受体生物识别型载体已应用于递送具有抗癌、抗炎等功效的活性物质，如姜黄素、虾青素。该类型载体可将这些活性物质靶向递送到肠道、肝脏、肿瘤等部位，进行相关疾病的干预和治疗，进而改善机体健康状况。蛋白胶束表面偶联半乳糖，可特异性识别肝脏细胞表面过表达的去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR），从而实现白藜芦醇的肝靶向递送，提高白藜芦醇的肝细胞药物浓度和抗脂肪沉积功效，进而有效预防和缓解非酒精性脂肪性肝病（图10）。肿瘤穿透肽CRGDK可诱导载体在肿瘤部位富集并渗透肿瘤细胞，在谷胱甘肽的刺激响应下释放姜黄素和siPlk1，表现出协同抗肿瘤功效。肿瘤细胞靶向穿膜肽PePm偶联的乳清蛋白胶束（内部由二硫键交联）可用于开发多重刺激触发的程序化响应型释放载体，PePm与肿瘤细胞上的ErbB-2受体特异性结合并对癌细胞内高谷胱甘肽浓度做出响应而还原打开纳米胶束二硫键从而释放出姜黄素，发挥靶向抑制乳腺癌的作用。经巯基化和氧化改性制得的魔芋葡甘露聚糖微球具有结肠黏液黏附特性和肠pH值响应释放性，从微球中释放的CD133肽修饰纳米胶束能靶向结直肠癌部位的肿瘤细胞并释放姜黄素和miRNA药物，有效干预了结肠癌的发生。脂质体上偶联的乳铁蛋白与结肠巨噬细胞表达的LRP-1特异性结合，可实现对巨噬细胞的靶向递送，主要用于炎症性肠病的治疗。CD44受体在结肠炎组织中的巨噬细胞高度表达，使用高分子质量透明质酸作为载体涂层能特异性结合CD44受体。此外，结肠炎症部位通常带正电，带负电的载体更容易在炎症部位黏附，增强治疗功效。

4.5 黏液黏附型载体

黏液黏附型载体可与肠黏液层发生静电作用、氢键、疏水相互作用、范德华力和共价键（主要是二硫键）等作用力，因而具有优异的黏液黏附特性，能够延长活性物质的肠道滞留时间，增加其在黏液上的黏附、蓄积及在肠道的缓慢释放。壳聚糖等阳离子多糖作为涂层能使载体与肠黏液中的黏蛋白发生静电作用，实现载体在肠黏液中的黏附。富含羧基、氨基和羟基等亲水官能团的载体，如三偏磷酸钠交联的氧化淀粉微球，能与肠黏液的亲水区域形成氢键而增强其黏液黏附特性。表面巯基化修饰的载体，例如半胱氨酸修饰的氧化魔芋葡甘露聚糖微球，可与黏蛋白中的半胱氨酸残基形成二硫键，增强其在肠黏液表面的黏附性。

4.6 黏液渗透型载体

黏液渗透型载体相比于黏附型载体更有助于活性物质克服肠黏液屏障，增加活性物质在小肠绒毛细胞的快速摄取。黏液渗透型载体的粒径通常小于黏蛋白平均网络孔径（约10～200 nm），这有利于减少其在肠黏液中的空间阻碍，快速穿过肠道黏液屏障。另外，黏液渗透型载体应减少与肠黏液之间的静电吸附和疏水相互作用，防止载体在渗透扩散时和肠黏液黏附而困在网络凝胶中，不能到达小肠上皮细胞。文献表明，亲水的电荷中性的纳米载体具有较好的黏液渗透能力。α-乳白蛋白纳米胶束同时具备带负电荷和良好亲水性的优势，表现出优异的渗透能力，能够促进β-胡萝卜素的细胞摄取和肠道通透性，因此α-乳白蛋白纳米胶束可作为一种新型黏液渗透型载体应用于食品领域。黏液黏附型载体和黏液渗透型载体在促进活性物质的肠道吸收方面具有重要意义，将这两种载体进行结合开发出黏液黏附-黏液渗透递送系统，能够产生协同作用提高活性物质的生物利用率。α-乳白蛋白纳米管可结合在多糖凝胶内部形成复合递送载体，该载体的肠道滞留时间可延长至12 h，并在肠道响应释放出微凝胶中的纳米管，具有高渗透性的纳米管可携带活性物质快速穿过肠黏液进入小肠上皮细胞，从而增加活性物质的肠道吸收率。

此外，载体的尺寸、形状、硬度等会影响载体对肠黏液屏障的渗透扩散能力。研究发现，尺寸较小的载体在肠黏液中的扩散能力更强。相较于纳米球，高纵横比的纳米管在水平和垂直方向都能够发生扩散运动，具有更好的黏液渗透能力，而长度短、硬度小的纳米管更易发生形变，容易在黏液网络中穿梭和跳跃，从而能够在黏液网络中快速渗透扩散，显著提高了活性物质的生物利用率（图11）。

5 递送载体在功能食品中的应用及效果

递送载体可改善功能食品的感官特性、提高其加工贮藏稳定性并提高功能食品的营养附加值（图12）。此外，部分递送载体本身也具有良好的抗氧化和抗菌活性，能与荷载的活性物质协同发挥作用，共同改善机体健康状况。近年来，基于递送载体开发各种富含活性物质的功能食品已成为研究的热点（表3）。目前对相关功能食品的研究大多集中于功能乳制品的开发，主要是将荷载活性物质的递送载体添加进奶酪、乳饮料、奶油、酸奶等食品基质中。将免疫球蛋白G用微胶囊保护可提高牛乳免疫球蛋白G在加工过程中的耐热性和耐酸性，将其添加到原料乳中制成的酸奶具有较好的贮藏稳定性。使用生物聚合物纳米颗粒包埋的类胡萝卜素不仅具有较好的稳定性，可以赋予酸奶较高的营养活性，还可以作为色素改善酸奶的颜色。乳清蛋白是乳制品中常见的一种蛋白，其营养价值高、易消化吸收，因此基于乳清蛋白的载体在功能乳制品的开发中具有较大优势。乳清蛋白构建的纳米胶束和纳米管具有较好的胶体稳定性，可促进姜黄素和番茄红素的肠道吸收，增加乳饮料的黏度和胶体稳定性，适于新型功能乳饮料的开发。此外，纳米管具有一定的抗氧化特性，荷载番茄红素时能协同发挥抗氧化作用。乳清蛋白纳米胶束还可用于功能性奶酪的开发，荷载姜黄素的纳米胶束能赋予奶酪更好的黏弹性，改善其色泽、组织形态和口感。除了功能乳制品的开发外，递送载体还可应用于冰淇淋、凝胶糖果、烘焙食品等。乳清蛋白-壳聚糖微胶囊能提高角鲨烯的氧化稳定性和热稳定性，用于开发富含角鲨烯的蛋糕，可改善蛋糕的色泽、气味、质地等感官特性。荷载姜黄素的纳米乳液可替代部分人工色素添加到菠萝口味的冰淇淋中，增加冰淇淋的黏度。纳米脂质体经壳聚糖和海藻酸钠包裹，具有较好的抑菌性能从而延长柑橘汁的货架期，并能延缓VC的释放。DHA藻油以凝胶的形式加工成凝胶糖果，具有较好的咀嚼性和贮藏稳定性，有效解决了DHA藻油稳定性差、口感差等问题。微胶囊化DHA藻油对光、热、氧、离子等具有耐受性，可应用于婴幼儿配方粉和食品，促进婴幼儿的大脑神经发育。

6 结 语

荷载食源性活性物质的递送载体可作为新型功能食品配料，使活性物质突破水溶性差、稳定性差和生物利用率低等应用瓶颈，在功能食品产业中具有广阔的应用前景，更好地服务“健康中国2030”国家战略，实现功能因子的精准营养和疾病干预。另一方面，用于食源性活性物质的递送载体在功能食品中的应用未来还需要考虑以下几点：1）确保食用安全和食品品质：制备载体所选用的壁材、试剂等必须是食品级，且要考虑能否添加以及添加剂量是否符合GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》；此外，递送载体不应与其他食品组分发生相互作用，具有长期贮藏稳定性，从而避免对食品的感官品质和货架期等其他食品质量特性造成不良影响；另外，还需进一步评估递送载体的生物安全性，确保载体不会给人体带来健康风险；2）人体健康功效验证：在确保食源性活性物质的剂量不超过人体每日最大摄入量的同时，评估经载体荷载的活性物质在人体中的生物利用率和健康效益；3）载体的制备适用于工业化大规模生产：优化载体的制备方法，简化操作步骤，降低成本，使其适于大批量产业化生产。

作者简介

通信作者：

李媛，中国农业大学食品科学与营养工程学院，教授，博导，博士毕业于荷兰瓦赫宁根大学物理化学与胶体科学系。多年来从事食品功能因子精准靶向递送的研究方向。入选国家高层次特殊人才支持计划，中国科协“强国青年科学家”和北京市“科技新星”。获霍英东教育基金会高等学校“青年科学奖”、英国乳业协会“ErnestMann”青年科学家奖和中国农学会“青年科技奖”。主持国家自然科学基金6项，企业教授工作站和横向课题6项。近5 年，以通信作者在 NatureSustainability、ScienceAdvances、AdvancedMaterials、AdvancedFunctional Materials、ACSNano、NanoLetters、Small、Biomaterials、Journalof ControlledRelease 等顶级期刊发表高水平论文。第一发明人授权发明专利13项，成果转化2项，和中盐、光明乳业、良品铺子和康比特等企业开展产学研合作，获教育部高等学校科学研究优秀成果奖“自然科学二等奖”（1/8）和中国乳制品工业协会“技术发明一等奖”（1/6）。

第一作者：

岳庆，中国农业大学食品科学与营养工程学院2022级硕士在读，导师为李媛教授。研究方向为食品活性因子递送。熟练掌握动物、细胞和微生物相关实验技术；熟练掌握高效液相色谱、激光共聚焦等高精尖仪器的原理及操作方法。曾多次参与企业横向项目和创新创业赛事，并获得了第十五届山东省大学生食品加工与安全创新设计大赛省级二等奖。本硕期间曾获国家奖学金、省级优秀大学毕业生、硕士一等学业奖学金，三好学生等荣誉。以第一作者发表EI 1 篇

本文《食源性活性物质稳态化及靶向递送载体的研究进展》来源于《食品科学》2024年45卷19期272-286页。作者：岳庆，史文鹏，张春月，李星，刘翔宇，吕鸣春，张辉，袁育，杨志，李媛。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20231123-182。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网