含有苹果（Malus baccata (Linn.)）多酚的双乳液制备及其对硫酸葡聚糖钠诱导的小鼠溃疡性结肠炎的保护作用

《Food Chemistry》：Development of double emulsions loaded with Malus baccata (Linn.) polyphenols and their protective effect on dextran sulfate sodium-induced ulcerative colitis in mice

　　姚秋英|李振|朱慧鹏|王璐|李晓宇|高大伟
河北省纳米生物技术重点实验室，国家重点稳定态材料科学技术实验室，燕山大学环境与化学工程学院，秦皇岛066004，中国

**摘要**
本研究旨在开发并评估W1/O/W2双乳液体系，用于苹果（Malus baccata (Linn.)）多酚（MBP）的口服递送，采用加载了MBP的Hohenbuehelia serotina多糖-大豆蛋白分离物纳米颗粒作为稳定剂。该乳液表现出典型的双乳液核壳结构、剪切稀释行为以及良好的理化稳定性，总体保留效率为87.41%，肠道释放率为69.43%。综合考虑结构特性和稳定性，选择了SPI/MBP比例为1:1的纳米颗粒稳定的双乳液（MHSG DEs）进行体内评估。在溃疡性结肠炎小鼠模型中，MHSG DEs干预使体重增加了8.96%，疾病活动指数降低了33.33%，紧密连接蛋白表达增加了122.70%，总短链脂肪酸水平提高了59.55%，同时血液参数得到改善，肠道微生物群也有所调节。尽管其优越性尚未得到完全证实，且潜在机制仍需进一步研究，但这些发现表明MHSG DEs是一种有潜力的MBP递送系统。

**引言**
溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性、免疫介导的炎症性肠病。除了在西方国家历史上的高发病率外，该疾病已成为全球健康挑战；据估计2023年全球约有500万例病例（Hracs等人，2025年）。研究表明，遗传倾向、免疫失衡、肠道微生态紊乱和环境因素共同促成了UC的发展（Eisenstein，2018年）。UC患者通常表现为多种临床症状，包括厌食、体重下降、腹泻和直肠出血（Caliendo等人，2023年；Le Berre, Honap, & Peyrin-Biroulet，2023年）。组织病理学发现表明，UC与肠道屏障损伤密切相关，这种损伤特征为隐窝脓肿、黏膜侵蚀、中性粒细胞浸润、紧密连接蛋白（TJs）表达降低以及促炎因子表达升高（Mahami, Salehi, Mehrabi, Asoodeh, & Motamedzadegan，2023年；Nakase, Sato, Mizuno, & Ikawa，2022年；Ordás, Eckmann, Talamini, Baumgart, & Sandborn，2012年）。目前UC的药物治疗主要依赖皮质类固醇和氨基水杨酸类药物，其中5-氨基水杨酸（5-ASA）应用最广泛（Singh, Murad, Fumery, Dulai, & Sandborn，2020年）。然而，这些药物往往生物利用度较低，可能引起全身性不良反应，对肠外器官构成潜在风险。此外，它们主要用于不同疾病阶段的 symptom control、缓解诱导和维持治疗，但没有一种方法能实现UC的长期根治（Fernandes, Coelho, & de las Salas-Mellado，2019年）。因此，开发更安全、更有效的UC功能干预措施具有重要意义。

多酚是具有多种生物活性的天然化合物（Rana, Samtiya, Dhewa, Mishra, & Aluko，2022年），广泛存在于多种植物中，尤其在可可豆、茶叶、坚果、水果和蔬菜中含量丰富（Zhang, Zhang, Xing, & Wang，2022年）。从结构上看，多酚主要分为四类：单宁、黄酮类、酚酸和木质素（Williamson，2025年）。其多个酚羟基基团赋予了多种生物活性和生理功能，如抗氧化、抗肿瘤、免疫调节和抗炎作用（Yuan等人，2025年）。此外，越来越多的证据表明多酚对UC具有显著的治疗效果（Aboura等人，2017年；Jamieson, Carbonero, & Stevens，2023年）。然而，多酚也存在一些固有局限性，如溶解度低、化学稳定性差和易氧化降解，导致胃肠吸收不足和口服生物利用度低，限制了其在功能食品中的应用（Kalita等人，2025年）。为了解决这些问题，纳米颗粒、水凝胶和脂质体等递送策略显示出提高多酚生物利用度的潜力（Guo等人，2024年；Yang等人，2023年）。不过，不同递送系统的效果各不相同：纳米颗粒制备过程复杂且难以放大；水凝胶可能需要进一步优化以实现靶向递送和控制释放；脂质体在储存和胃肠道转运过程中稳定性有限（Chai & Park，2024年；Wang, Lvye, Yang, Shi, & Chen，2024年）。因此，需要开发更有效的保护策略来提高多酚的稳定性和生物利用度。

近年来，双乳液（DEs）作为一种有前景的多酚递送方式逐渐受到关注，因为它们可以有效克服传统单乳液的缺点，如液滴凝聚、絮凝、稳定性不足、装载量有限和容易破乳（Han等人，2022年；Luo & Wei，2023年）。双乳液具有独特的“双层三相”结构，能够有效保护并递送包裹的活性物质，抵抗环境压力（如pH值、离子强度、温度），并实现控释动力学。此外，由于其多腔室特性，双乳液可以同时递送亲水性和疏水性活性物质，保持不同相之间的界面张力平衡（Gao等人，2022年；Huang等人，2022年；Kumar等人，2022年；Shen, Yang, & Lin，2023年）。尽管双乳液的研究已取得实质性进展，但大多数系统仍依赖于传统化学表面活性剂，而探索食品级稳定剂的研究较少。在天然生物聚合物中，蛋白质和多糖因其优异的安全性、生物相容性、稳定性和乳化能力而被认为是稳定双乳液的理想候选材料（Huang等人，2023年；Li, Geng, Tan, Teng, & Li，2024年）。蛋白质能快速吸附在油水界面并发挥乳化作用，而多糖可通过空间位阻和静电效应增强界面强度和乳液稳定性（Wang等人，2023年）。越来越多的研究表明，由蛋白质或多糖（尤其是蛋白质-多糖复合材料）稳定的双乳液具有优异的理化稳定性（Fang等人，2024年；Li等人，2025年；Wang等人，2024年）。这些进展为克服多酚的局限性提供了基础，有望推动基于多酚的UC管理与治疗方法的应用（Hu等人，2022年）。

苹果（Malus baccata (Linn.)）主要分布于中国北方。我们之前的研究表明，从苹果果实的多酚（MBP）具有显著的肠道保护作用，并能调节和优化肠道微生物群的结构和组成（Wang, Wang, & Li，2013年；Wang, Zhao, Jiang, Ban, & Wang，2023年）。然而，由于溶解度低、不稳定性和易氧化性，MBP的胃肠吸收和生物利用度仍然较低（Li等人，2023年）。Hohenbuehelia serotina是一种可食用蘑菇，从中提取的多糖（HSP）被选为包裹材料。我们的研究表明，HSP主要由核糖、阿拉伯糖、甘露糖和葡萄糖组成，分子量介于1.19×10^3至1.55×10^4 Da之间（Li, Wang, Wang, Gao, & Cui，2014年）。HSP具有良好的理化特性，并已成功用于生物活性物质的递送（Li, Zhou, Luo, Feng, & Wang，2022年）。大豆蛋白分离物（SPI）因其良好的乳化性能、食品适用性和与多糖形成复合递送系统的能力而被选为蛋白质成分（Wu等人，2022年）。因此，HSP和SPI的组合被认为适合构建稳定的MBP负载纳米颗粒及后续的双乳液体系。然而，基于HSP/SPI的纳米颗粒稳定双乳液在UC干预中的应用仍需进一步探索。我们假设纳米颗粒稳定的双乳液可以提高MBP的稳定性和肠道递送效果，从而增强其对UC的保护作用。基于我们之前的工作和近期食品级纳米颗粒稳定双乳液系统的进展（Li等人，2025年），本研究首先制备了基于HSP和SPI的MBP负载纳米颗粒（HSP-SPI-MBP NPs），然后构建了由HSP-SPI-MBP NPs稳定的双乳液（MHSG DEs）。最后，通过硫酸葡聚糖（DSS）诱导建立了UC小鼠模型，并系统研究了MHSG DEs对UC的保护作用。本研究的新颖之处在于开发了食品级HSP/SPI复合纳米颗粒稳定的双乳液体系用于MBP递送，并对其理化性质和抗UC潜力进行了系统评估，为将其作为UC保护剂的应用奠定了理论基础。

**材料与试剂**
苹果（Malus baccata (Linn.)种植于中国秦皇岛市，秋季采收。Hohenbuehelia serotina种植于中国黑龙江省 ??市。明胶（CAS: 9000-70-8）购自天津凯通化学试剂有限公司（纯度≥84%（干基）；大豆蛋白分离物（CAS: 9010-10-0）购自南京拓莱生物试剂有限公司（纯度≥90%（干基）；X-5大孔树脂购自天津光复）。

**MBP纯化产率**
经X-5大孔树脂纯化后，MBP的产率为4.23±0.12%（以新鲜重量计）。平行实验间的低变异说明提取-纯化过程的重复性良好。这些条件下获得的纯化MBP用于后续的HSP-SPI-MBP纳米颗粒和MHSG DEs的制备。

**平均粒径和Zeta电位**
平均粒径是表征分散固体颗粒直径的关键参数。

**结论**
本研究成功开发了MHSG DEs作为MBP的口服递送系统。首先制备了不同SPI/MBP质量比（1:1、1:2、1:3和1:4，w/w）的HSP-SPI-MBP纳米颗粒，然后使用这些纳米颗粒作为内部稳定剂构建了相应的双乳液。其中，SPI/MBP质量比为1:1制备的HSP-SPI-MBP NPs具有最适合乳液制备的特性，平均粒径为743.00±13.84 nm。

**作者贡献声明**
姚秋英：撰写——原始草案、软件操作、实验设计、数据分析。
李振：软件操作、方法学设计、实验设计、数据管理。
朱慧鹏：软件操作、数据分析。
王璐：撰写——审稿与编辑、资源管理、项目协调、资金获取、数据分析、概念设计。
李晓宇：撰写——审稿与编辑、数据可视化、实验监督、资源管理、项目协调、资金获取、概念设计。
高大伟：撰写——审稿与编辑。

**未引用参考文献**
Hua, Wei 和 Xue, 2023
Li等人，2022
Li等人，2023
Zhang等人，2026

**利益冲突声明**
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究。

**致谢**
本研究得到了国家自然科学基金（31972080, 31500652）、河北省教育厅科技项目（QN2025164）和河北省自然科学基金（C2024203004, C2023203003）的支持。