《Food Frontiers》：Plant-Derived Oleosomes: Biotechnological Advancements on the Composition, Membrane Proteins, and Food and Pharmaceutical Applications
编辑推荐：
本综述系统阐述了植物源性油体（Oleosomes, OS）的结构、提取技术及其在食品与制药领域的创新应用。文章重点探讨了油体膜蛋白（如oleosins, caleosins, steroleosins）的提取方法（如有机溶剂法、Folch法、电洗脱法、超声辅助提取），并介绍了人工油体（如磁性油体、可调纳米油体）的构建策略。这些天然乳化系统在功能递送（如风味物质、营养保健品、药物）、人造肉类似物和油凝胶开发中展现出巨大潜力，为替代饱和脂肪酸和反式脂肪提供了可持续解决方案。
化学与形态学
油体是存在于植物、哺乳动物和微生物中的球形亚细胞器，其核心由三酰甘油（TAGs）和甾醇酯构成，外围包裹着一层特殊的单层膜。这层膜由蛋白质、磷脂和植物化学物（如异黄酮、植物甾醇、生育酚）组成。油体的平均直径在0.2–2.0 μm之间，在某些植物的中果皮细胞中可达10–41.5 μm。其主要膜蛋白包括oleosins、caleosins和steroleosins，它们共同维持油体的结构完整性和稳定性。
三酰甘油
作为油体的主要成分，TAGs是食品和制药工业中功能价值化合物的重要来源。除TAGs外，油体还含有少量其他中性脂质成分，如二酰甘油和游离脂肪酸，它们参与脂质稳态和细胞能量平衡。
蛋白质
Oleosins是油体膜中最主要的蛋白质，占膜蛋白的80%–90%，分子量在10–26 kDa之间。其二级结构包含三个区域：N端两亲区、中央锚定反平行β链疏水区和C端α螺旋结构。Oleosins通过其疏水结构域深插入脂质核心，并通过“脯氨酸结”模体形成发夹样结构，为油体提供稳定性。Caleosins分子量在25–32 kDa之间，具有Ca2+结合位点，可能在脂质积累、信号传导和组装中发挥作用。Steroleosins分子量在40–55 kDa之间，最早在芝麻籽油体中发现，其结构与oleosins和caleosins不同，仅有两个结构域。
磷脂
磷脂是油体膜的重要组成部分，以单层形式紧密包裹脂质核心。磷脂疏水头朝向脂质核心，亲水头朝向胞质溶胶。磷脂酰胆碱是主要的磷脂，次要磷脂包括磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇。
糖蛋白和糖脂
研究表明，椰子和杏仁油体的特化膜含有糖基化集团，包括糖蛋白和/或糖脂，这些成分表现出重要的功能和生物学特性。
生物活性成分
油体还含有一些次要生物活性成分，包括植物化学物、次要外在蛋白、脂肪酸和必需氨基酸，这些成分有助于其稳定性和营养 profile。
油体提取技术：技术策略
油体提取通常采用常规水提法和先进提取法。常规水提法涉及种子浸泡、研磨、过滤和离心步骤，但产率较低。先进提取技术包括超声辅助提取、酶辅助提取和双螺杆压榨提取，这些方法能提高提取效率、减少处理时间并增强油体稳定性。预处理步骤如浸泡和搅拌对破坏细胞壁、释放细胞内生物材料至关重要。pH值对提取效率和油体稳定性有显著影响，碱性条件有利于纯oleosins的提取。
膜蛋白提取方法
膜蛋白提取方法包括有机溶剂提取法、Folch法、电泳提取法和超声辅助提取法。有机溶剂法利用混合溶剂系统破坏油体，分离脂质和蛋白质组分。Folch法使用甲醇、氯仿和氯化钠溶液形成双相系统，中间白色层即为oleosins。电泳提取法基于蛋白质在电荷作用下通过膜的移动进行分离。超声辅助提取法通过空化效应破坏细胞壁，提高提取率。
人工油体技术：制备方法
人工油体技术旨在模拟天然油体的形态和调控机制。制备方法包括磁性油体、人工功能化油体和可调纳米油体。磁性油体将磁性纳米粒子封装在油体内部，可用于靶向药物递送。人工油体由TAGs、磷脂和重组蛋白构成，具有良好的稳定性和包封效率。可调纳米油体利用油体融合蛋白技术，可制备具有特定功能的纳米载体。
油体的食品应用
油体在食品工业中具有广泛应用前景。作为天然乳化剂，油体可用于制备稳定的水包油乳液，替代合成油滴。油体还可作为功能递送载体，包封风味物质、营养素和药物，提高其生物利用度和稳定性。此外，油体可用于开发人造肉类似物和油凝胶，替代饱和脂肪酸和反式脂肪。
护肤品
油体可作为护肤品的有效递送系统，提高脂溶性化合物的皮肤渗透性。研究表明，油体基护肤品能增强防晒系数，改善皮肤水合作用和柔软度。
抗癌药物递送
油体技术在癌症治疗中显示出巨大潜力。通过将抗体与oleosin融合，可制备靶向癌细胞的智能纳米载体，提高药物递送效率和治疗效果。
油体基人造肉类似物
在肉制品中添加植物源性油体，可提高单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的比例，改善产品营养 profile。部分替代动物脂肪可降低产品硬度，改善氧化稳定性。
油体基油凝胶
油凝胶具有替代饱和脂肪酸和反式脂肪的潜力。油体基油凝胶通过多糖等材料包裹油体，形成固态结构，可应用于巧克力、人造黄油等食品中。
结论与展望
油体技术为食品和制药行业提供了新的解决方案。通过喷雾干燥等技术对油体进行包封，可进一步提高其稳定性和应用价值。未来研究应关注油体组分可能引起的过敏性和毒性问题，并通过体外和体内试验验证其安全性。
