紫檀芪纳米乳剂对载体油脂ω-3脂肪酸生物利用率的影响机制

Nanoemulsion delivery system is the hotspot in the field of food currently, it is generally composed of oil phase and water phase, and commonly used in encapsulating natural nutrients in order to improve their absorption and utilization. Previous study found that the natural nutrient pterostilbene (PT) has good solubility in oil and can dock with fat-related proteins and enzymes. However, the effect of nutrient (PT) on the main matrix in nanoemulsion, especially the functional fatty acids (e.g. ω-3 polyunsaturated fatty acids, ω-3 PUFAs) in oil phase, is lack of research. The aim of this project is to elucidate the digestion, absorption and distribution of ω-3 PUFAs under the intervention of nutrient (PT), and the bioavailability of ω-3 PUFAs with influence of nutrient (PT) in nanoemulsion delivery system. In this study, 1) the mechanism of how PT affect fatty acids is elucidated by in vitro digestive model. 2) The mechanism of fatty acids transportion is clarified using the small intestinal epithelial cells transport model. 3) Using the mouse mode to determine the absorption and tissue distribution of ω-3 PUFAs under synergistic effect of PT. This project will provide scientific theoretical basis for the new technology of food processing, such as nanoemulsion delivery system. The results will promote the development and application of this system in food industry.

纳米乳剂转运系统是目前国内外食品领域的研究热点，一般由油水两相构成，常用于包裹天然营养素以提高其吸收利用率。前期研究发现天然营养素紫檀芪（PT）具有较好的脂溶性并可以结合脂肪相关蛋白和酶。然而，营养素（PT）对于纳米乳剂中的主要载体基质，尤其是油相中功能性脂肪酸（如ω-3多不饱和脂肪酸，ω-3PUFAs）的作用却欠缺研究。本项目旨在阐明在营养素（PT）的干预作用下ω-3PUFAs的消化、吸收和分布特点，以及对ω-3PUFAs生物利用率的影响。本课题1)拟利用体外模拟消化模型研究PT对于纳米乳剂中ω-3PUFAs消化机制的影响；2)采用Caco-2细胞转运模型探讨PT对于ω-3PUFAs小肠转运的影响；3)通过小鼠灌胃模型验证PT对于ω-3PUFAs吸收动力学和组织分布的协同作用。本课题将为纳米乳剂转运系统这类食品加工新技术提供科学理论基础，其成果将促进其在食品领域的深入开发和广泛应用。

紫檀芪（Pterostilbene，PT）是来自蓝莓、葡萄等植物的天然活性化合物。它具有抗癌、抗炎、抗氧化等功能。PT溶解性稳定性差，在应用方面受到了一定的限制。本项目首先通过优化成分添加量、油相与水相的比例、高压均质的压力和循环次数等因素得到了最佳PT纳米乳液。通过小鼠实验进一步探究了PT纳米乳对小鼠组织脂肪酸组成和肠道菌群的影响。具体结果包括在PT纳米乳的干预下，低浓度乳化剂PT纳米乳组和高浓度乳化剂纳米乳组的小鼠体重与PT油溶液组相比显著降低。在小鼠血清中，PT油溶液组的总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇的浓度与油脂组相比均降低。PT被包埋为纳米乳后，与PT油溶液组相比，总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇的浓度也均显著降低。在小鼠肝脏中，PT油溶液组的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的浓度与油脂组相比均显著降低。在PT纳米乳的干预下，高浓度乳化剂纳米乳组的总胆固醇浓度与PT油溶液组相比显著升高。脂肪酸分布表明，在小鼠的血清，肝脏，小肠里检测出来的多不饱和脂肪酸的含量受到了PT的影响。肠道菌群的结果显示，PT显著增加了小鼠的肠道中微生物的多样性并改善菌群的结构。该研究结果为天然多酚PT纳米乳体系对体内多不饱和脂肪酸代谢的影响提供了参考依据，揭示了PT纳米乳转运体系对体内健康的影响。另外，茶是世界上普及范围最广饮用量最大的天然饮料，茶叶中已发现1271个类似PT的天然多酚化合物，茶也被证明具有降糖活性。然而，其中潜在的降糖活性成分及其机制尚未探明。本研究先进行类药性筛选，然后利用分子对接技术探究其成分与降糖受体的相互作用。发现茶叶成分的主要作用靶点与降糖药物rosiglitazone的作用靶点一致，ECG3’Me，CG和GCG等多个成分具有较高的靶点结合能力，表明这些成分可能是其改善高血糖症的主要活性物质，揭示了其物质基础。