脂质体是一种人工合成的、兼溶于水相和油相的脂质双分子层囊泡,具有良好的包封、运载、靶向及控释等特性,通过包裹营养物质和功能因子从而达到克服异味、提高溶解性和吸收利用率等目的。然而,脂质体的易氧化、水解等因素影响其稳定性,严重制约脂质体的广泛应用。脂质的氧化降解产物是某些心血管疾病如动脉粥样硬化的关键诱因,而且脂质体在小肠中的水解作用易使被包埋的营养素释放,降低了其生物利用率。
来自浙江工商大学食品与生物工程学院的冯炎雯, 李娜, 徐纪璇, 等通过建立体外模拟婴儿胃肠道消化体系(成人为对照),研究脂质体在胃部的氧化应激效应和在小肠环境的脂解动力学。
1. 脂质体消化前后的物化性质表征
由透射电子显微镜结果可知,脂质体形状规整,呈明显囊泡状,具有球形或椭球形结构,分布较均匀,颗粒间彼此分散、独立,且具有明显的中空结构,粒径约200~1 200 nm。
脂质体在胃肠道消化后平均粒径和表面电位变化
测定脂质体在体外胃肠道消化过程中的粒径和表面电位,发现经模拟成人和婴儿环境胃部消化后SGF-A、SGF-I脂质体平均粒径分别减小至(466.4±5.3)nm 和(541.4±14.8)nm。与胃部环境相比,脂质体在小肠环境中粒径降低,但不显着(P>0.05),其遭到的结构破坏程度略高。
2. 脂质体在胃部消化的氧化应激
由结果可知,无论是成人对照组还是婴儿环境,随着消化时间的延长,TBARS值逐渐增加,脂质体的TBARS值在成人环境整个消化过程中始终高于婴儿环境,且差异显着(P<0.01)。脂质体在婴儿和成人的模拟胃液中有不同程度的氧化,但产生氢过氧化物并不明显,其氧化程度甚至有下降趋势,且在成人和婴儿环境中反应物产量的差异并不显着(P>0.05)。
在成人胃部消化过程中,POV在开始消化后的1.0 h达到最大,而后又缓慢下降,在婴儿体系中,脂质体的氧化趋势先升后降。
3. 脂质体在小肠的脂解动力学
随着消化时间的延长,婴儿和成人环境中游离脂肪酸的释放量都逐渐增加,并且婴儿环境中脂质体的水解程度远远低于成人环境。而婴儿模拟肠液中的游离脂肪酸释放量始终缓缓上升,1 h后总体水解率约为38%,到达消化终点时脂质体在成人与婴儿环境中的水解率差异显着(P<0.01)。释放过程符合伪一级方程。
4. 脂质体在小肠部位消化前后官能团变化
成人较婴儿条件下磷脂膜结构被破坏的程度更严重,这与脂解动力学结果一致。引起消化后脂质体官能团变化的原因除了提到的小肠胰酶外,还包括胆酸盐的作用。胆酸盐有乳化效果,能够降低脂质体的表面张力,使其乳化成小液滴,增强分散性,增加胰酶的作用面积,从而促进胰酶的水解作用。
结论
达消化终点时,脂质体的结构均遭到一定程度的破坏,在成人小肠环境中遭到的破坏程度大;随着消化时间的延长脂质体在胃部的氧化程度升高,且婴儿环境中的氧化程度小于成人;磷脂被小肠中的胰酶水解释放出游离脂肪酸的量随着消化时间的延长而增加;磷脂特征官能团的吸收峰值和峰形均发生一定程度的改变,且婴儿中磷脂膜结构破坏程度明显低于成人环境。