FF：麻省大学McClements采用标准INFOGEST消化方案研究钙水平对纳米乳液递送系统中脂质消化和营养素生物有效性的影响

原创科学私享科学私享 2022-10-07

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美国麻省大学David Julian McClements采用标准INFOGEST消化方案研究钙水平对纳米乳液递送系统中脂质消化和营养素生物有效性的影响

解读人 | 科学私享编辑部

文献解读

2019年12月9日，美国麻省大学David Julian McClements在Food & Function（1区，IF：3.241）在线发表了题为“Impact of calcium levels on lipid digestion and nutraceutical bioaccessibility in nanoemulsion delivery systems studied using standardized INFOGEST digestion protocol”的研究文章。该文第一作者是麻省大学的Tan Yunbing，通讯作者美国麻省大学David Julian McClements食品学院教授。

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文章概述

最近，用于评价食物的胃肠命运（“INFOGEST法”）的标准化体外消化模型已经修改和更新(Brodkorb et al., 2019, Nat. Protoc., 2019, 14, 991–1014) 。在进食状态下，该模型中使用的钙水平是固定的且相对较低：0.525 mM。在实践中，人体肠道中的钙浓度取决于所食物的性质，并且可能因人而异。因此，研究了钙浓度对模型营养素递送系统胃肠道命运的影响。采用INFOGEST方法研究了钙水平（0.525–10 mM）对玉米水包油纳米乳液中脂质消化和β-胡萝卜素生物有效性的影响。在所有钙水平下，脂质均被完全消化，但这只能通过在小肠阶段结束时进行返滴定（至pH 9）来建立。相反，β-胡萝卜素的生物有效性随钙水平的升高而降低：从65.5％（0.525 mM Ca 2+）下降至23.7％（10 mM Ca 2+）。该作用是由于钙离子具有通过形成不溶性钙皂来沉淀负载β-胡萝卜素的混合胶束的能力。钙离子减少类胡萝卜素生物有效性的能力可能对营养产生重要影响。结果表明，使用INFOGEST方法测得的疏水类胡萝卜素的生物有效性高度依赖于所用钙水平，这对于某些富含钙的食物可能具有重要的意义。此外，该研究已经展示了在低钙水平下进行反滴定以准确测量游离脂肪酸含量的重要性。

文章结构

图文赏析

▲图1 玉米油纳米乳剂在模拟胃肠道（GIT）消化过程中的物理性质：（a）表面加权平均粒径（D3,2）；（b）粒径分布；（c）共聚焦照片。D3,2值有显著差异的样品用不同的字母表示。缩写：小肠（SI）。注意：体积分数堆积在y轴进行比较。

▲图2 模拟胃肠道（GIT）消化过程中玉米油纳米乳液的表面电位。

▲图3 模拟胃肠道（GIT）消化过程中玉米油纳米乳的照片。缩写：小肠（SI）。

▲图4 不同pH值对胶束相样品物理性能的影响：（a）Z-平均值；（b）表面电位；（c）和（d）粒径分布。

▲图5 不同钙浓度对小肠阶段样品中游离脂肪酸（FFA）释放的影响：（a）FFA在pH 7时的释放值与时间的关系；（b）在pH7和9的下的最终FFA释放值；（c）修正FFA释放值与时间的关系。对于最终FFA值，在pH值为7时，使用不同的大写字母（A，B，C）表示样本之间的显著差异，而在pH值为9时，使用不同的小写字母（a，b，c）。

▲图6 钙浓度对不同消化阶段样品中β-胡萝卜素浓度（a）和百分比（b）的影响。对于不同的指标，使用大写字母（A，B，C），小写字母（a，b，c）和希腊字母（α，β，γ）来表示不同钙浓度样品之间的显著差异。

▲图7 不同钙浓度对小肠相样品物理性能的影响：（a）表面加权平均粒径（D3,2；实心圆）和表面电位（空心圆）；（b）粒径分布；（c）共聚焦照片。D3,2值上具有显著差异的样品用不同的小写字母（a，b，c）指定，而表面电位将用不同的大写字母（A，B，C）表示。注意：体积分数沿y轴堆叠以进行比较。

▲图8不同钙水平的肠相样品的照片：（a）离心后沉淀；（b）胶束相。

▲图9 对照样品（无脂质）和不同pH值下高钙水平和低钙水平的胶束相的样品照片。

学者简介

David Julian McClements

麻省大学食品科学系的特聘教授。

●研究领域

食品生物聚合物和胶体领域，尤其是针对生物活性成分的食品基结构化递送系统的开发。

● 教育经历

-1989，英国利兹大学食品科学系获得超声光谱学博士学位

●工作经历