南瓜提取物中纳米脂质体叶黄素的结构表征及其生物利用度

《Scientific Reports》：Structural characterization and bioaccessibility of nanoliposomal lutein from pumpkin extract

　　

摘要

南瓜加工副产品是叶黄素的可持续来源；然而，游离叶黄素稳定性较差且在胃肠道中的生物利用度较低，这限制了其在功能性食品中的实际应用。以往的研究主要集中在提取方法的优化或胶囊化的单独处理上，缺乏一种将绿色提取技术与纳米胶囊化相结合的综合方法来解决回收和输送方面的问题。本研究的目的是利用超临界二氧化碳（CO?）从南瓜皮中提取富含叶黄素的类胡萝卜素，然后将其以不同的叶黄素/卵磷脂比例（0.5%、0.75%、1.0%和1.5% w/w）封装到食品级纳米脂质体（NLPs）中。系统评估了所得制剂的物理化学性质、结构特征、抗氧化活性、体外释放情况以及胃肠道生物利用度。负载叶黄素的纳米脂质体平均粒径在109至272纳米之间，具有负的ζ电位（?22.1至?29.1 mV），表明其具有良好的胶体稳定性。随着叶黄素/卵磷脂比例的增加，封装效率也随之提高，在1.0%的负载比例下达到最大值（86.3%，即NLP3）。扫描电子显微镜（SEM）观察结果显示这些纳米脂质体呈球形；傅里叶变换红外光谱（FTIR）、差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）分析证实叶黄素成功嵌入脂质双层中，并从结晶状态转变为非晶态。在模拟的胃肠道条件下，NLP3表现出最高的叶黄素释放率（约73.0%）和微胶束生物利用度（45.2%），这比低负载比例的制剂提高了约两倍。储存实验表明，NLP3中的叶黄素保留率更高（分别在第1天、15天和30天后为约85%、78%和75%）。此外，DPPH实验表明纳米脂质体封装有效保持了叶黄素的抗氧化活性，并使其在储存过程中持续发挥清除自由基的作用。总体而言，本研究展示了一种结合绿色提取技术和纳米脂质体输送方法的综合利用策略，提高了从南瓜农业废弃物中提取叶黄素的稳定性、释放率和生物利用度，为开发可持续的、高附加值的食品成分、营养保健品和食品强化系统提供了可能性。