胡悦1,张露1,2,王思宇1,魏林峰1,卢菲艳1,曾佩瑶1,邹立强3,温庆辉1,涂宗财1,3*
摘要:尿石素A具有许多优良的生理活性,但其极低的水溶性和生物利用率限制了尿石素A的应用。为克服上述限制,该文采用pH驱动法结合高压均质技术制备尿石素A脂质体(urolithin A liposomes,UA-LPs),并考察其结构特性、稳定性及体外消化特性。结果表明,大豆卵磷脂为20 mg/mL所制得的UA-LPs的平均粒径为(97.46 ± 0.83) nm,多分散指数为(0.26 ± 0.01),Zeta电位为(-43.6 ± 1.20) mV,包埋率为(98.11 ± 0.26)%,负载率为(2.39±0.01)%。UA-LPs在原子力显微镜下为分布均匀的球状结构。热稳定性实验表明,不同大豆卵磷脂浓度的UA-LPs的包埋率均随热处理时间的延长有所下降,20 mg/mL的大豆卵磷脂制备的UA-LPs具有最好的热稳定性,其在80 ℃处理180 min后仍可保留45%的尿石素A,且粒径、多分散系数变化趋势较小。pH稳定性表明UA-LPs在酸性条件下包埋率较低,随着pH的升高粒径、多分散系数变化不显著(P 0.05),20 mg/mL的大豆卵磷脂制备的UA-LPs的Zeta电位绝对值上升5.5,稳定性升高。体外模拟消化实验表明,UA-LPs能有效提高尿石素A的转化率以及生物可接受度,其中20 mg/mL大豆卵磷脂制备的UA-LPs的体外转化率相比游离的尿石素A增加了4.26倍,生物可接受度提高3.07倍。因此,利用pH驱动法可以成功制备出UA-LPs,且高大豆卵磷脂浓度的UA-LPs物理稳定性更好,以上研究结果可以扩展尿石素A在食品工业及生物医药领域的应用。
多酚类化合物的水溶解度随pH值变化而变改变的特性是pH驱动法包埋疏水性多酚的基础条件,但多酚在碱性环境下易发生降解,故考察尿石素A在碱性条件下的稳定性是采用pH驱动法进行包埋的重要前提。结果表明尿石素A在一定时间内从强碱性条件恢复至中性条件并不会对其结构及含量有较大影响,可以验证pH驱动法包埋尿石素A的可行性,因此我们在后续实验中,尿石素A碱溶液采取现配现用的方式,并将脂质体与尿石素A母液混匀、调回pH至中性的时间控制在10 min内。
a-尿石素A的结构式;b-尿石素A在60 min内紫外吸收强度变化;c-尿石素A在不同时间内的碱性恢复性;d-尿石素A在碱性环境下的降解率;e-尿石素A在碱性条件下的结构变化
通过原子力显微镜观察尿石素A脂质体的外观图,在扫描范围内,可以观察到单个囊泡呈球形或者椭球结构,且分布较均匀,尿石素A脂质体的平均粒径在90 nm左右,与激光纳米粒度仪测定的结果相一致。
采用体外模拟消化模型考察不同大豆卵磷脂浓度制备的尿石素A脂质体在消化过程中的转化率及生物利用率。未包埋的尿石素A经胃肠模拟消化后的生物可接受度为25.9%,随大豆卵磷脂浓度的增加,尿石素A脂质体的转化率分别为29.6%、29.8%、61.3%和79.6%,经过包埋后尿石素A的生物可接受度均比未包埋有所提高,其中大豆卵磷脂为20 mg/mL的脂质体将尿石素A的生物可接受度提高了2.07倍,说明大豆卵磷脂浓度越高,所制备的尿石素A脂质体的生物可接受度越高。
本研究通过研究芯材和壁材浓度对尿石素A脂质体的包埋率、粒度、电位和稳定性等影响以及微观形貌分析。确定了尿石素A脂质体制备工艺条件为尿石素A浓度0.5 mg/mL、大豆卵磷脂20 mg/mL,并且尿石素A脂质体能够显著提高尿石素A的转化率以及生物可接受度,为拓宽尿石素A在食品和医药领域的应用提供依据。
涂宗财,博士、二级教授,博导,南昌大学副校长、国家淡水鱼加工技术研发专业中心主任、南昌大学食品科学与技术国家重点实验室学科带头人,为“新世纪百千万人才工程”国家级人选,享受国务院特殊津贴专家和“全国优秀科技工作者”等,主要研究领域为水产品加工及高值化利用、食品营养成分间相互作用和食物资源中有效成分提取与利用。先后主持国家“973”、“863”、国家重点研发专项、国家自然科学基金等项目70余项,累计获经费近亿元;完成省级成果鉴定21项;在JAFC、FC等国内外权威杂志上发表学术论文400余篇,获授权发明专利60余件,获省部级科技奖励一等奖4项,二等奖6项,技术发明奖1项,省部级教学成果一等奖2项,为我国食物资源和农副产品的加工及高值化利用做出了较大贡献。
张露,博士,教授,博士生导师,为江西省“双千计划”科技创新高端人才,江西省青年杰出人才项目获得者,江西省青年联合会第十一届委员会委员,中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程专业委员会理事,中国海洋学会海洋中药专业委员会委员等。主要从事水产品加工和高值化利用与食品营养与健康方面的研究工作,主持国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金等国家和省部级项目10 项,发表学术论文80余篇,获省部级科研奖励5 项,获授权发明专利17 件,参与制定地方标准和团体标准2项。
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