《Food Bioscience》：The role of lipid nanoparticles as bioactive carriers in advancing food systems
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这篇综述深入探讨了脂质纳米颗粒（LNp），包括固体脂质纳米颗粒（SLN）和纳米结构脂质载体（NLC），作为功能成分递送系统在食品和饮料中的应用前景。文章系统阐述了LNp的开发原理、制备方法、关键质量属性及其在乳制品、饮料、果蔬涂层、肉制品等多种食品基质中的实际应用效果，涵盖稳定性、感官、抗氧化、抗菌及细胞活性等多维评估。专利分析揭示了其工业应用潜力，尤其在饮料领域。综述强调了LNp在保护生物活性成分、增强产品稳定性和功能性的优势，同时指出了在配方优化、安全评估及法规框架等方面仍需进一步研究。
在当今食品工业中，如何有效保护对光、热、氧敏感的生物活性成分，并提升其在人体内的生物利用率，是一个持续的挑战。脂质纳米颗粒（LNp）作为一种由生物相容性脂质材料构成的纳米级载体系统，为此提供了极具前景的解决方案。它们主要分为两代：第一代固体脂质纳米颗粒（SLN），其基质完全由固体脂质构成；以及第二代纳米结构脂质载体（NLC），其基质由固体和液体脂质混合而成，结构更不规则，能容纳更多活性物质并减少储存期间的成分渗出。
开发适用于食品的LNp，核心在于把控其组成（关键物料属性，CMAs）和生产工艺（关键工艺参数，CPPs），这两者共同决定了LNp最终的关键质量属性（CQAs）。在成分选择上，固体脂质（如蜂蜡、可可脂、Compritol?）和液体脂质（如多种植物油）需具备食用级、一般认为安全（GRAS）的状态。表面活性剂（如吐温、卵磷脂）则用于稳定纳米分散体系，非离子型因其更好的耐受性而更受青睐。生产方法则分为高能耗法（如高压均质、超声处理）和低能耗法（如微乳化、凝聚法）。高剪切均质和超声处理因无需有机溶剂且易于放大，在食品应用中最为常见。
对LNp的全面表征至关重要，这涉及到粒径大小与分布、形态、表面电荷（Zeta电位）、热稳定性、结晶度、包封效率等一系列CQAs。例如，粒径直接影响其在食品体系中的物理稳定性及活性成分的释放行为；表面电荷则与胶体稳定性及其与食品中蛋白质、多糖的静电相互作用相关。通过动态光散射、电子显微镜、差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射等多种技术联用，可以深入理解LNp的特性与其在食品中表现之间的关联。
研究表明，负载了不同生物活性成分的LNp已被成功纳入多种食品和饮料体系。在饮料（如果汁、牛奶、模型饮料）中，LNp能显著提高虾青素、姜黄素、番茄红素等成分的稳定性，并改善其生物可及性。在乳制品（如牛奶、黄油、酸奶）中，LNp不仅能有效保护共轭亚油酸（CLA）、维生素E等功能成分，还能提升产品的感官特性，如奶油感和整体接受度。将其应用于果蔬（如番茄、番石榴）和肉制品（如鸡排、汉堡肉饼）的涂层，则可以作为物理屏障，延缓氧化变质和微生物生长，从而延长货架期。
从研究视角总结，LNp在食品中的应用评估主要围绕六个方面展开：LNp自身及其负载物的稳定性、终端产品的特性稳定性、感官分析、以及抗氧化、抗菌和细胞毒活性。例如，负载姜黄素的SLN在牛肉汉堡中显示出比游离姜黄素更强的抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌效果；而负载Zataria multiflora精油的SLN涂层能显著降低鸡排中的单增李斯特菌和肠炎沙门氏菌数量。唯一的细胞毒性评估显示，经体外消化后，含有姜黄素SLN的酸奶对Caco-2细胞活力有轻微影响，这提示了进行安全性评估的必要性。
尽管潜力巨大，但将LNp真正推向食品市场仍面临挑战。当前研究数量有限，且存在明显的知识缺口。安全性和法规是首要关切：虽然LNp成分多为GRAS物质，但纳米形态可能改变其生物分布和代谢途径，因此需要进行系统的体内毒理学、代谢组学及与肠道菌群相互作用的评估。此外，全球关于纳米食品的法规框架尚不完善，消费者对“纳米”标签的接受度也直接影响产品前景。
专利分析显示，工业界对LNp在食品中的应用兴趣日益增长，尤其是在饮料领域。相关专利主要保护了负载色素、精油、辅酶Q10等成分的LNp配方及其制备工艺，强调了其在提高水溶性、稳定性和控制释放方面的优势。然而，大多数专利仍侧重于配方和工艺本身，对LNp在实际复杂食品体系中的具体应用演示和效果验证信息有限，表明该技术从实验室到市场的转化仍处于早期阶段。
综上所述，脂质纳米颗粒作为一种创新的递送平台，在开发功能性和营养强化食品方面展现出独特价值。它们能够克服许多生物活性成分在应用中的局限性，为食品工业带来提升产品品质、延长保质期和增强健康功效的新机遇。未来的研究需致力于优化针对特定食品的配方，深入开展安全性与有效性评估，并推动建立清晰、合理的监管标准，以释放LNp在促进人类健康饮食方面的全部潜能。
