卢蒂奥林稳定的皮克林乳液用于包封赫氏肠球菌（Enterococcus hirae）：制备、表征及其对高尿酸血症的协同作用

《Food Research International》：Luteolin-stabilized pickering emulsion for encapsulating Enterococcus hirae: preparation, characterization, and synergistic effects on hyperuricemia

本研究利用抗溶剂沉淀法制备的黄芩素纳米颗粒（ASP-LUT）作为Pickering乳液乳化剂，成功封装具有降尿酸活性的益生菌 Enterococcus hirae (EH)。实验表明，5% ASP-LUT乳液具有最佳稳定性和流变学特性，封装后益生菌在胃肠环境中存活率显著提高，并协同降低血清尿酸水平，改善肾功能指标及氧化应激和炎症反应。为功能性食品开发提供新策略。

　　

韩成涛|车松浩|李慧敏|池彦宇|向俊彦|谢秋红|向洪宇

中华人民共和国吉林省长春市吉林大学生命科学学院，教育部分子酶学与工程重点实验室，邮编130012

摘要

木犀草素是一种天然黄酮类化合物，具有显著的抗氧化、抗炎和降低尿酸的作用。在本研究中，通过反溶剂沉淀（ASP-LUT）方法制备的木犀草素被用作乳化剂，用于制备Pickering乳液（PEs），以包裹具有降尿酸作用的益生菌Enterococcus hirae（EH）。实验结果表明，较高的ASP-LUT浓度有助于构建稳定性更强、粘弹性更好的PEs。通过稳定性评估、体外消化模拟和动物实验系统地评估了包裹EH的PEs（EH-PEs）的物理化学性质和功能特性。与游离EH相比，EH-PEs在恶劣条件下以及胃肠道传输过程中的存活率显著提高。ASP-LUT与EH之间的协同作用有效降低了血清尿酸水平。此外，EH-PEs组在改善肾功能参数、减轻氧化应激标志物和降低炎症细胞因子水平方面表现出显著优势。这些结果表明ASP-LUT与EH之间存在协同作用，增强了益生菌的活力和治疗效果。总体而言，我们的发现为设计稳定的、具有生物活性的益生菌递送系统提供了有前景的策略，为开发用于治疗高尿酸血症的功能性食品提供了宝贵见解。

引言

高尿酸血症（HUA）是一种由嘌呤代谢紊乱引起的代谢综合征，其特征是血清尿酸水平持续升高（Lin等人，2024年）。随着社会经济的发展和饮食结构的变化，HUA的发病率呈显著上升趋势，已成为影响公共卫生的重要代谢疾病。目前，临床治疗HUA主要使用黄嘌呤氧化酶抑制剂（如非布司他）和尿酸生成抑制剂（如别嘌醇）。然而，这些药物在维持治疗中的长期使用可能会产生副作用，限制了其临床应用（Gliozzi等人，2016年；Guo、Lin等人，2025年；Liu等人，2021年；Ullah等人，2024年）。新的证据表明，肠道微生物群失调与HUA的发病机制有关，特定的微生物改变会干扰嘌呤分解和肾脏尿酸排泄（Chen、Pei、Chen、Xiao等人，2023年；Liang等人，2022年；Song等人，2022年）。因此，基于益生菌的干预措施已成为调节尿酸代谢的安全有效替代方案（Yuan、Wu等人，2025年；Zhang等人，2025年；Zhao等人，2024年）。

益生菌被定义为能够赋予宿主健康益处的活微生物，通过调节肠道微生物群组成、抑制病原体和增强免疫反应来发挥生理作用（Abdul等人，2021年；Mafe等人，2025年）。根据国际益生菌和益生元科学协会的指南，益生菌在肠道递送部位需要具有≥10⁶菌落形成单位（CFU）的存活能力以确保疗效（Maritiele等人，2021年）。然而，益生菌对温度、湿度和pH等环境因素高度敏感，导致在生产、加工、储存和胃肠道消化过程中严重失活，这严重限制了益生菌产品的发展和应用（Sarita等人，2025年）。

为了解决上述问题，通常需要将益生菌进行包封以提高其环境耐受性和生物利用度（Rajam & Subramanian，2022年；Xu、Ban等人，2022年）。包封后，可以在益生菌表面形成保护屏障，显著提高其在恶劣环境中的存活率。此外，包封可以实现益生菌的靶向递送和控释，为新型益生菌产品的开发提供关键技术支持（Li、Shen等人，2024年；Wang & Zhong，2023年）。微囊化技术如喷雾干燥、冷冻干燥或流化床干燥可用于将益生菌包封在由碳水化合物或蛋白质组成的壁材料中，从而保护益生菌免受不良环境条件的影响（Ahmadi等人，2025年；Kamble等人，2024年；Yin等人，2024年；Yu、Huang等人，2024年）。例如，Singh等人使用喷雾干燥方法制备了Lactobacillus rhamnosus GG的微胶囊，并发现含有麦芽糊精、阿拉伯胶和绿香蕉粉的壁材料显著提高了GG的胃肠道耐受性（Kamble等人，2024年）。此外，电喷雾和静电纺丝等新兴技术也被用于益生菌的包封（Jia等人，2025年；Zhang等人，2023年）。然而，上述方法存在成本高和在生产过程中容易损伤益生菌等局限性。因此，开发更温和、灵活和高效的益生菌包封技术已成为研究重点。

乳液是由水相和油相组成的多相分散系统。由于其制备方法简单、条件温和且成本低等优点，乳液被广泛用于包封活性成分（Boostani等人，2024年；Mehnaza等人，2023年）。因此，乳液技术在益生菌包封中的应用受到了越来越多的关注（Bu等人，2025年）。目前，益生菌已成功包封在油包水（O/W）、水包油（W/O）和多重乳液（W/O/W、O/W/O）中（Du等人，2025年；Guo、Lin等人，2025年；Ji等人，2025年；Sun、Wang、Huang等人，2024年；Xu、Liu等人，2022年）。例如，Xiao等人使用琼脂-月桂酸复合物作为稳定剂制备了益生菌包封的PEs（Du等人，2025年）。体外胃肠道消化模拟表明，所制备的PEs可以作为Lactobacillus reuteri的递送载体，保护其在消化环境中的活性并显著增加存活细胞的数量。Hou等人使用乳清蛋白分离物和魔芋葡甘露聚糖的非共价复合物将Lactobacillus plantarum 1.0317包封在W/O/W乳液中（Guo、Xu等人，2025年）。结果证实，乳液包封显著增强了Lactobacillus plantarum 1.0317在储存、巴氏杀菌和模拟胃肠道消化过程中的活性。这些发现表明，乳液包封技术可以有效防止益生菌在复杂条件下的失活。然而，现有的乳液系统通常存在乳化剂功能单一的问题，难以满足现代食品产品的多样化功能需求。因此，开发具有优异乳化性能和多种生物活性的新型乳化剂已成为当前乳液研究领域的重点。

木犀草素是一种天然黄酮类化合物，具有显著的抗氧化、抗炎和降低尿酸的作用（Yu、Kong等人，2024年；Yuan、Wu等人，2025年）。它在食品和医药等领域具有广泛的应用前景。由于其多酚结构和多羟基特性，木犀草素可以通过反溶剂方法形成固体颗粒，这一特性使其作为Pickering乳化剂具有显著优势。然而，据我们所知，关于使用木犀草素作为固体乳化剂制备稳定Pickering乳液（PEs）的研究还很有限。Zhao等人通过反溶剂沉淀方法合成了木犀草素微纳米颗粒，他们的研究表明木犀草素微纳米颗粒可以有效地吸附在油水界面并延缓松子油的氧化（Lu等人，2020年）。这项研究验证了使用木犀草素作为Pickering乳化剂的可行性。然而，上述研究仍存在一些局限性：首先，木犀草素颗粒浓度对PEs形成和稳定性的影响尚未得到充分研究；其次，基于木犀草素的PEs对益生菌的包封和保护作用尚未明确；最后，木犀草素本身的生物活性与益生菌调节肠道菌群功能之间的协同作用尚未系统阐明。

为此，本研究创新性地使用木犀草素颗粒构建了一种基于PEs的活性益生菌递送系统。系统研究了颗粒-乳液的结构-性质关系、递送系统的稳定性及其在高尿酸血症中的协同治疗效果。具体来说，我们首先通过反溶剂沉淀法制备了木犀草素颗粒（ASP-LUT），重点探讨了ASP-LUT的性质和浓度对PEs形成和稳定性的影响。随后，我们使用优化的PEs作为载体，包裹了具有降尿酸作用的益生菌Enterococcus hirae（EH）。系统研究了装载EH的PEs的物理化学性质和稳定性。最后，通过体内实验全面评估了装载ASP-LUT和EH的PEs的降尿酸效果。总之，我们的研究旨在开发一种具有协同降尿酸效果的乳液递送系统，为HUA的治疗提供了新的理论基础和技术支持。

材料

木犀草素（分析级）购自上海Yien化学科技有限公司（中国上海）；玉米油（试剂级）和别嘌醇购自上海Yuanye生物技术有限公司（中国上海）；Nile Red（分析级）购自上海Maclin生物化学技术有限公司（中国上海）；STYO9购自南京Fengfeng生物医学技术有限公司（江苏）。EH由我们实验室制备并保存。

反溶剂处理前后木犀草素的表征

使用SEM（图1A）对样品的微观结构进行了表征。Org-LUT表现出不均匀的聚集形态，其聚集体由不均匀的针状晶体和不规则颗粒组成。经过反溶剂沉淀处理后，获得的ASP-LUT的微观结构与Org-LUT明显不同。ASP-LUT主要由大量大小和形态均匀的针状纳米晶体组成。

结论

总结来说，我们成功使用反溶剂沉淀法制备了ASP-LUT。粒径和形态观察的结果表明，反溶剂法得到的ASP-LUT具有均匀的粒径和更好的润湿性。此外，使用ASP-LUT作为乳化剂制备了PEs。结果表明，ASP-LUT在油/水界面形成了坚固的界面膜。含有5% ASP-LUT的PEs具有更小的液滴和更高的稳定性。

CRediT作者贡献声明

韩成涛：撰写——原始草稿、方法论、概念构思。车松浩：软件、数据管理。李慧敏：验证、软件。池彦宇：验证、软件、项目管理。向俊彦：撰写——审稿与编辑、形式分析。谢秋红：撰写——审稿与编辑、资金获取、概念构思。向洪宇：项目管理、资金获取、概念构思。

未引用的参考文献

Chen, Pei, Chen等人，2023

Gao等人，2022

He, Yang和Qin，2023

Li, Wang, Xiao和Wu，2024

Wang等人，2021

Yuan, Zhang, Wang和Yang，2025

Zhang, Liu, Jin等人，2022

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。

致谢

本研究得到了中国吉林省科学技术厅（编号：20220204067YY）的支持。