鐵和姜黃素共遞送研究（三）

1、背景：鐵和姜黃素（curcumin）是兩種重要的營(yíng)養(yǎng)素和功能性成分。鐵缺乏性貧血是全球性問(wèn)題，而姜黃素具有抗氧化、抗炎等健康益處。然而，姜黃素作為多酚類物質(zhì)會(huì)與鐵結(jié)合，降低鐵的生物利用度。

2、目的：開發(fā)一種水包油包水（W1/O/W2）雙重乳液系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鐵和姜黃素的共遞送，并通過(guò)調(diào)控鐵源（EDTA鐵鈉或硫酸亞鐵）、親水性乳化劑（蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物）和姜黃素的位置（油相或生物聚合物殼中），提高兩者的生物可及性（bioaccessibility）。

3、關(guān)鍵方法

雙重乳液的制備：

內(nèi)水相（W1）：含鐵（EDTA鐵鈉或硫酸亞鐵）。

油相（O）：含姜黃素和親脂性乳化劑PGPR。

外水相（W2）：含親水性乳化劑（如酪蛋白酸鈉NaCas與海藻酸鈉NaAlg、羧甲基纖維素鈉NaCMC或β-環(huán)糊精BCD的復(fù)合物）。

姜黃素的位置調(diào)控：

油相中：直接溶解。

生物聚合物殼中：與BCD形成包合物（IC），再與NaCas或NaCas-NaAlg復(fù)合。

5、主要發(fā)現(xiàn)：

鐵的生物可及性：EDTA鐵鈉的生物可及性（86–92%）顯著高于硫酸亞鐵（~30%），因EDTA阻止了鐵與姜黃素的結(jié)合。

姜黃素的生物可及性：在油相中時(shí)較低（~33%），而在BCD包合物中時(shí)顯著提高（69.5%）。

乳化劑選擇：NaCas-NaAlg和NaCas-NaCMC復(fù)合物能穩(wěn)定乳液界面，抑制蛋白聚集，實(shí)現(xiàn)緩釋；而NaCas-BCD復(fù)合物穩(wěn)定性較差。

儲(chǔ)存穩(wěn)定性：NaCas-NaAlg和NaCas-NaCMC穩(wěn)定的乳液在4°C下儲(chǔ)存一個(gè)月后仍保持較高穩(wěn)定性。

6、技術(shù)亮點(diǎn)：

蛋白-多糖復(fù)合物：通過(guò)NaCas與NaAlg或NaCMC復(fù)合，增強(qiáng)界面穩(wěn)定性，防止蛋白在等電點(diǎn)沉淀。

環(huán)糊精包合技術(shù)：將姜黃素包埋在BCD空腔中，提高其水溶性和生物可及性。

體外消化模型：采用INFOGEST協(xié)議模擬口腔、胃和腸消化，評(píng)估鐵和姜黃素的釋放動(dòng)力學(xué)。

7、模型與數(shù)據(jù)分析

釋放動(dòng)力學(xué)模型：Weibull、Korsmeyer-Peppas、Gompertz和Peppas-Sahlin模型用于分析釋放機(jī)制。結(jié)果表明，鐵的釋放以擴(kuò)散為主，而姜黃素的釋放受聚合物松弛和擴(kuò)散共同影響。

表征技術(shù)：FTIR和DSC證實(shí)了BCD-姜黃素包合物及蛋白-多糖復(fù)合物的形成；SEM和熒光顯微鏡觀察了乳液微觀結(jié)構(gòu)。

8、應(yīng)用與意義

營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化：該雙重乳液系統(tǒng)可用于功能性食品，同時(shí)補(bǔ)充鐵和姜黃素，其適合鐵缺乏人群。

藥物遞送：為多組分協(xié)同遞送提供了新思路，如控制釋放位置（十二指腸優(yōu)先吸收）。

局限性：硫酸亞鐵的生物可及性仍需優(yōu)化；長(zhǎng)期儲(chǔ)存中鐵的封裝效率（EE%會(huì)下降。

9、總結(jié)：該研究通過(guò)創(chuàng)新性的雙重乳液設(shè)計(jì)和蛋白-多糖/環(huán)糊精復(fù)合乳化劑，成功實(shí)現(xiàn)了鐵和姜黃素的高效共遞送，解決了多酚抑制鐵吸收的難題，為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化和功能性食品開發(fā)提供了重要參考。

————Shima Saffarionpour， Levente L. Diosady：The influence of iron source, hydrophilic emulsifiers, and positioning of encapsulates on in vitro bioaccessibility and simultaneous delivery of iron and curcumin by water‐in‐oil‐in‐water (W1/O/W2) double emulsions： Journal of Food Measurement and Characterization (2023) 17:2041–2061