《Journal of Food Engineering》：Flammulina velutipes protein-stabilized Pickering high internal phase emulsions for bioactive substance co-delivery
编辑推荐：
利用 Fontinalis velutipes 蛋白（FVP）作为唯一天然稳定剂制备油包水高内相 Pickering 乳液（O/W HIPPEs），优化配方为76%油相和4.5% FVP浓度，形成均匀微结构（平均滴径2610 nm）、高负zeta电位及固体-like粘弹性特性，证实FVP在热（≤60℃）、离心（2500-4500 rpm）等环境胁迫下的稳定性，并开发出协同递送茶多酚和叶黄素的递送系统，显著提升其热/UV耐受性及体外消化生物可及性，同时展现协同抗氧化效应。
Lijing He|Qianxi Han|Bo Liu|Wenjie Wang|Wenxuan Wang|Wenfei Zhao|Shaojun Yun|Feier Cheng|Cuiping Feng|Jinling Cao
山西农业大学食品科学与工程学院，太原市，030801，中国
摘要
本研究首次探索了使用Flammulina velutipes蛋白（FVP）作为水包油型高内相皮克林乳液（O/W HIPPEs）的唯一天然稳定剂，填补了其在界面行为方面的知识空白。通过系统优化，我们确定了最佳配方为76%的油相和4.5%的FVP浓度，该配方制备出的乳液具有均匀的微观结构、最小的液滴尺寸（2610纳米）、高的负ζ电位以及类似固体的粘弹性。FVP稳定的HIPPEs表现出优异的环境稳定性，在热应力（≤60°C）和离心条件（2500–4500rpm）下仍能保持结构完整性，这归因于FVP颗粒形成的致密界面层和三维网络。当作为茶多酚（TP）和叶黄素（Lut）的递送系统时，HIPPEs在热应力（TP为78.94%，Lut为72.61%）和紫外线应力（TP为81.65%，Lut为74.63%）下显著增强了生物活性物质的保留，并提高了体外消化过程中的生物可利用性（TP为35.99%，Lut为41.37%）。值得注意的是，TP和Lut的共包封在DPPH和ABTS+检测中表现出协同的抗氧化效果。本工作确立了FVP作为有效的HIPPE稳定剂，并为功能性食品中敏感生物活性物质的递送提供了一种新策略，展示了可食用真菌蛋白在食品胶体中的应用潜力。
引言
茶多酚（TP）和叶黄素（Lut）作为代表性的亲水性和亲脂性生物活性化合物，分别因其在抗氧化活性和视力保护方面的作用而受到重视（Liu等人，2024；X. Wang等人，2025a）。值得注意的是，TP和Lut具有协同的生物效应：TP中的酚羟基可以清除自由基以减轻氧化应激，而Lut可以保护视网膜细胞免受光氧化，两者的组合被认为比单独使用具有更好的抗氧化和视力保护效果（Niu等人，2024）。然而，它们的应用受到稳定性和生物可利用性低的限制：TP易受光、热和氧化的影响而降解（ShuiZhong等人，2019），而Lut的溶解度低且化学性质不稳定，导致生物可利用性不足（SongNan等人，2020；Zhan等人，2025）。单独的递送系统往往无法同时实现这两种化合物的有效保护和功能协同，甚至可能引起不同极性生物活性物质之间的相互干扰。因此，开发一种能够同时包封和稳定亲水性和亲脂性成分的递送系统，并在环境应力（如热、紫外线）和消化条件下提高其稳定性，具有重要意义。基于这一理念，本研究选择了TP和Lut作为模型生物活性化合物。构建了一种高内相皮克林乳液（HIPPE）系统，以系统评估其作为多种生物活性成分共递送平台的潜力。
在这些策略中，内相体积分数超过74%的HIPPEs已成为一种有前景的递送平台（Zhang等人，2025）。它们致密的凝胶状液滴网络具有出色的物理稳定性，能够防止液滴聚集和Ostwald熟化（Zhou等人，2025）。这种结构通过网络的物理屏蔽和胃肠道中的控制释放，形成了“双重屏障”，从而增强了生物活性物质的稳定性和生物可利用性（Huang等人，2025）。然而，传统上依赖合成乳化剂来制备HIPPEs的做法面临着消费者日益增长的质疑，这与“清洁标签”趋势相符。这促使人们寻求天然和可持续的成分，使得蛋白质因其两亲性和优异的界面活性而成为开发天然、可食用颗粒乳化剂的理想候选者（B. Zeng等人，2025a）。
可食用蘑菇蛋白是一种有吸引力但尚未充分研究的乳化剂，它们天然、营养丰富且具有天然的两亲性（Xiaoyu Li等人，2025b）。在皮克林乳液中，由颗粒稳定的界面层对于防止液滴聚集和控制生物活性物质的释放至关重要——它们的紧凑性和机械强度直接决定了乳液对环境应力的抵抗力（Yang等人，2020；Zhang等人，2023）。这些界面特性可以通过Cryo-SEM、CLSM和界面蛋白吸附率分析来表征，这些方法是本研究中验证FVP界面稳定能力的关键方法。此类乳液的稳定性取决于颗粒特性（润湿性、大小、电荷）和环境条件（pH值、温度、离子强度），这些因素决定了乳液的长期稳定性（Peng和Wu，2022；Shorey和Mekonnen，2023）。作为两亲性可食用真菌蛋白，Flammulina velutipes蛋白（FVP）的界面活性可能与其表面电荷分布和疏水-亲水平衡有关，但其在高内相条件下的具体行为仍不清楚。
尽管这种活性已在HIPPE稳定中得到证实（Pan等人，2025），但FVP构建坚固界面层和共递送生物活性物质的潜力尚未得到充分探索。关于FVP仍有几个关键问题：①它是否能在高内相条件（油相≥74%）下形成致密的界面层以抑制液滴聚集？②其界面结构如何在食品加工和储存过程中的常见环境应力（如热、离心）下保持完整性？③其界面层调节亲水性（如TP）和亲脂性（如Lut）生物活性物质共递送的机制是什么？解决这些问题是本研究的核心目标，对于开发基于FVP的清洁标签HIPPEs作为高效的多组分递送系统至关重要。
因此，本研究旨在全面探讨FVP作为水包油型HIPPEs唯一天然乳化剂的潜力。我们系统优化了制备参数，并详细表征了所得乳液在各种环境应力下的微观结构、流变性质和稳定性。此外，我们还评估了这种基于FVP的HIPPE系统作为TP和Lut递送载体的性能，重点关注其在不利条件下的保留能力、体外消化过程中的生物可利用性提升以及任何协同的抗氧化效果。本工作旨在确立FVP作为稳健的独立稳定剂，为生物活性化合物的应用提供新的、简化的策略，并扩展可食用真菌蛋白在食品胶体中的应用。
材料
Flammulina velutipes子实体由山西农业大学可食用真菌中心提供。Jinlongyu可食用混合植物油购自晋中市太古区的Jiajiali超市（山西，中国）。TP（纯度≥98%）来自浙江Yinuo生物技术有限公司（浙江，中国）。叶黄素购自上海Norton生物技术有限公司（上海，中国）。Nile蓝和Nile红（分析级）购自上海
外观和微观结构
在FVP浓度恒定为4%的情况下，评估了不同油相分数（67%–82%）下皮克林乳液的结构特性。从视觉上看，所有配方都形成了自支撑的乳液，在容器倒置时不会流动（图1A）。光学显微镜（图1B）提供了更深入的见解，显示液滴直径与油相分数之间存在反比关系，直到一个临界点。
结论
本研究首次全面证明了Flammulina velutipes蛋白（FVP）可以作为水包油型HIPPEs的有效唯一稳定剂。通过系统优化配方参数，确定了最佳条件为76%的油相分数和4.5%的FVP浓度。在这些条件下，所得乳液表现出均匀的液滴分布、最小的平均粒径和高的绝对ζ电位值。
CRediT作者贡献声明
Lijing He：撰写——初稿，研究，正式分析，概念化。Qianxi Han：验证。Bo Liu：撰写——审阅与编辑。Wenjie Wang：方法学，研究。Wenxuan Wang：验证，数据管理。Wenfei Zhao：验证，数据管理。Shaojun Yun：方法学，研究。Feier Cheng：研究，概念化。Cuiping Feng：监督，项目管理，概念化。Jinling Cao：撰写——审阅与编辑，监督，项目
资助
本工作得到了现代农业科技研究系统专项基金（SXYTX-002，2025CYJSTX09-02）、山西省科学技术成果转化指导专项项目（202304021301055）和山西省重大科技项目（202301140601015）的支持。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。
