具有抗衰老功效的柑橘皮-烟酰胺-明胶软糖的制备与评价

《ACS Omega》：Preparation and Evaluation of Tangerine Peel-Niacinamide-Gelatin Soft Candy with Antiaging Potential

　　本研究成功开发了橙皮-烟酰胺-明胶软糖（NTp-Gel），通过FTIR证实成分整合，DPPH自由基清除率达57.96%，机械强度显著提升，微生物检测合格，体外细胞实验显示促进HFF-1细胞增殖，斑马鱼实验证实其促进尾鳍再生和缓解 SDS 诱导压力行为，为营养与护肤结合的功能食品提供了新策略。

　　随着社会经济的发展和公众健康意识的提升，功能性食品在调节生理功能、延缓慢性疾病进展以及促进整体健康方面的重要性日益凸显。因此，开发创新的剂型成为当前研究的重点方向之一。本研究旨在开发一种结合橙皮、烟酰胺与明胶的软糖产品，通过增强其抗氧化能力、物理化学稳定性以及生物安全性，为功能性食品在皮肤健康领域的应用提供新的思路。该软糖被命名为“橙皮-烟酰胺-明胶”软糖（NTp-Gel），其研究结果不仅验证了其在功能性食品领域的潜力，也展示了其在皮肤护理方面的实际应用价值。

### 功能性食品的发展背景与挑战

功能性食品作为一类具有特定健康益处的食品，正受到越来越多的关注。它们不仅可以提供基本的营养需求，还能通过特定的生物活性成分改善人体的生理状态。例如，一些功能性食品被证明具有抗氧化、抗炎、抗衰老等特性，能够帮助预防慢性疾病，如心血管疾病、糖尿病和某些类型的癌症。然而，尽管功能性食品具有显著的健康价值，其在实际应用中仍面临诸多挑战。首先，传统的功能性食品剂型，如片剂、胶囊和口服液，虽然能够提供准确的剂量和方便的携带性，但它们往往在溶解性、生物利用度和患者依从性方面存在不足。其次，口服液虽然吸收效果好，但复杂的配方和对环境的敏感性限制了其广泛应用。此外，粉末和固体饮料虽然便于储存和运输，但其在潮湿和高温环境下容易发生降解，影响有效成分的稳定性和生物活性。

因此，近年来，软糖作为一种新型的剂型逐渐受到重视。软糖具有良好的口感、便于食用以及较高的患者依从性，能够有效提高功能性成分的摄入率。同时，软糖的质地和形态也为其在多种应用场景中提供了便利，如口腔护理、皮肤护理等。然而，目前关于软糖在皮肤健康领域的研究仍较为有限，尤其是在结合多种生物活性成分的方面。为了弥补这一空白，本研究尝试将具有抗氧化特性的橙皮与具有护肤功能的烟酰胺结合，利用明胶作为基质材料，开发出一种兼具营养与护肤功能的新型软糖。

### 橙皮与烟酰胺的特性及其在功能性食品中的应用

橙皮作为一种常见的天然植物材料，富含多种生物活性成分，尤其是类黄酮类物质。这些物质具有显著的抗氧化、抗炎和抗衰老作用，能够有效清除自由基，调节细胞信号通路，从而延缓皮肤老化的过程。此外，橙皮在长期储存和代谢过程中，其抗氧化活性还会进一步增强，这为功能性食品的长期保存和稳定性能提供了保障。

烟酰胺是维生素B3的活性形式，广泛应用于护肤品中，具有美白、抗衰老和增强皮肤屏障功能等多种作用。它能够促进胶原蛋白合成，抑制黑色素生成，并通过抗炎机制改善皮肤状态。由于其良好的安全性和有效性，烟酰胺被广泛用于护肤品的配方中，从洁面乳到精华液。近年来，烟酰胺也被研究用于药用领域，如预防和治疗皮肤癌。然而，将烟酰胺融入软糖这一新型剂型的研究仍然较少，因此，探索其在软糖中的应用具有重要意义。

将橙皮与烟酰胺结合，不仅可以发挥它们各自的生物活性，还能通过协同作用增强整体的健康效益。此外，明胶作为一种天然的胶体材料，具有良好的生物相容性、生物降解性和成型能力，能够提高功能性成分的稳定性和释放性能。因此，本研究选择了明胶作为软糖的基质材料，以实现橙皮、烟酰胺与明胶的协同作用，从而开发出一种新型的软糖产品。

### NTp-Gel软糖的制备与优化

为了优化NTp-Gel软糖的配方，本研究系统地考察了多种关键因素对其物理和感官特性的影响。首先，研究了明胶与水的溶解比例对软糖性能的影响。通过实验发现，当明胶与水的比例为1 g:3.50 mL时，软糖表现出最佳的透明度和结构均匀性。此外，感官评价显示，该比例下的软糖在颜色、硬度、弹性、表面状态、外观和甜度等方面均获得最高评分，表明其具有优良的质地和口感。

其次，研究了不同加热温度对软糖质量的影响。通过实验发现，加热温度为102°C时，软糖表现出最佳的透明度和表面均匀性，同时其感官评价得分也最高。这表明，适当的加热温度能够有效改善软糖的物理和感官性能，提高其市场竞争力。

此外，研究了橙皮和烟酰胺的添加量对软糖性能的影响。实验结果显示，当橙皮的浓度为2.5 mg/mL，烟酰胺的添加量为0.2 g时，软糖的感官评价得分达到最高，且其物理性能也得到了显著改善。这表明，适当的添加量能够有效提升软糖的外观和口感，同时保持其良好的生物活性。

### 物理化学特性分析

为了进一步验证NTp-Gel软糖的物理化学特性，本研究采用了多种分析方法。首先，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析，确认了橙皮、烟酰胺和明胶的有效结合。FTIR光谱显示，明胶基质中保留了其原有的吸收峰，而橙皮和烟酰胺的特征吸收峰也在软糖中得到了体现，表明它们成功地融入了明胶基质中。

其次，通过ABTS和DPPH自由基清除实验，评估了NTp-Gel软糖的抗氧化能力。结果显示，与明胶软糖相比，NTp-Gel软糖的自由基清除能力显著提高，其中DPPH自由基清除率达到了57.96%。这表明，NTp-Gel软糖具有较强的抗氧化活性，能够有效清除自由基，延缓氧化应激反应，从而对皮肤健康产生积极影响。

此外，通过流变学测试，评估了NTp-Gel软糖的机械性能。结果显示，NTp-Gel的储能模量（G'）从1795 Pa（明胶）提高到了4699 Pa，表明其机械强度显著增强。同时，NTp-Gel的粘度也得到了显著提高，达到74950 mPa·s，比明胶软糖的28630 mPa·s高出约164%。这表明，NTp-Gel软糖具有更好的结构稳定性，能够在储存和使用过程中保持较好的形态和性能。

### 生物安全性与生物活性评估

为了确保NTp-Gel软糖的安全性，本研究进行了微生物检测。结果显示，NTp-Gel软糖中未检测到大肠杆菌（E. coli）等有害微生物，符合国家食品安全标准。这表明，NTp-Gel软糖在生产过程中保持了良好的卫生条件，能够安全地用于食品和化妆品领域。

此外，本研究还通过体外实验评估了NTp-Gel软糖的生物相容性和生物活性。首先，采用细胞毒性实验，评估了其对人成纤维细胞（HFF-1）的影响。结果显示，NTp-Gel软糖在不同浓度下均未表现出显著的细胞毒性，且细胞存活率超过了100%，表明其具有良好的生物相容性。

其次，采用细胞增殖实验，评估了NTp-Gel软糖对HFF-1细胞增殖的影响。结果显示，NTp-Gel软糖在不同时间点（1天、3天、5天）均表现出显著的细胞增殖促进作用，其中5天时的增殖率达到111.7%。这表明，NTp-Gel软糖不仅能够促进细胞的生长，还可能具有促进皮肤修复的作用。

为了进一步验证NTp-Gel软糖的生物活性，本研究还进行了斑马鱼实验。斑马鱼作为一种常用的模式生物，能够有效反映药物或食品的生物活性和安全性。实验结果显示，NTp-Gel软糖在不同浓度下均未引起斑马鱼胚胎的死亡或畸形，且能够有效促进尾鳍再生，显著减轻SDS诱导的应激行为。具体而言，斑马鱼在NTp-Gel软糖处理后的旋转频率从12次/分钟降低至2次/分钟，表明其具有良好的抗应激能力。

### 结论与应用前景

综上所述，本研究成功开发了一种新型的“橙皮-烟酰胺-明胶”软糖（NTp-Gel），该软糖在抗氧化能力、物理化学稳定性和生物安全性方面均表现出优异的性能。FTIR分析确认了橙皮、烟酰胺和明胶的有效结合，体外实验表明其具有良好的生物相容性和细胞增殖促进作用，而斑马鱼实验则进一步验证了其生物活性和安全性。

NTp-Gel软糖的开发不仅为功能性食品的创新提供了新的思路，也为皮肤健康领域的应用开辟了新的方向。其良好的抗氧化能力有助于延缓皮肤老化，而其优异的物理化学性能则能够提高产品的稳定性和使用体验。此外，其生物安全性也为其在食品和化妆品领域的广泛应用提供了保障。

未来，NTp-Gel软糖有望成为一种集营养与护肤功能于一体的新型功能性食品。通过进一步优化配方和生产工艺，可以提高其市场竞争力，并拓展其在不同应用场景中的使用范围。同时，其开发经验也为其他功能性成分的整合提供了参考，有助于推动功能性食品的进一步发展。