食品乳液的特性会影响3-氯丙烷-1,2-二醇酯的释放和吸收

《Food Bioscience》：Food emulsion characteristics influence the release and absorption of 3-chloropropane-1,2-diol esters

　　3-MCPD酯作为食品加工污染物可能致癌，本研究通过制备不同粒径（细、中、粗）乳浊液（10%油相），探究乳浊液粒径及添加不可消化油（如柠檬油）对3-MCPD生物可及性和细胞毒性的影响。结果表明：细乳浊液释放游离脂肪酸（85.27%）和3-MCPD生物可及性（95.03%）最高；添加30%柠檬油可使细乳浊液FFA释放减少30%，但生物可及性下降45%；增大乳浊液粒径和部分替换可消化油可降低细胞毒性。

　　在食品加工过程中，某些化合物的生成不仅可能影响食品的品质，还可能对人类健康构成潜在威胁。3-氯丙醇-1,2-二醇酯（3-MCPDE）作为一种食品加工中的污染物，其潜在的致癌性引起了广泛关注。本研究旨在探讨乳化过程是否能够增强3-MCPDE的吸收，并评估减少其生成的策略。研究通过制备不同粒径的乳化体系（细粒径为369.16±3.72纳米，中粒径为514.17±2.27纳米，粗粒径为1025±11.18纳米），其中油相占10%，水相占90%，以分析自由脂肪酸（FFA）的释放情况以及3-MCPDE的生物可利用性。研究采用了一种体外消化模型，模拟了人体消化过程，以评估这些化合物在体内的释放与吸收情况。同时，通过细胞存活法（也称为MTT法）检测了其细胞毒性，这是一种常用的评估细胞健康状态的方法。

实验结果显示，细粒径乳化体系表现出最高的FFA释放率（85.27±0.68%）和3-MCPDE的生物可利用性（95.03±4.36%）。这表明，在乳化过程中，较小的油滴能够更有效地释放脂肪酸，从而促进3-MCPDE的吸收。然而，当将柠檬油这种难以消化的油类添加到细粒径乳化体系中（最高可达30%），FFA的释放率下降了30%，但3-MCPDE的生物可利用性显著降低了45%。这一结果表明，虽然柠檬油能够减少FFA的释放，从而间接降低3-MCPDE的生成，但其对3-MCPDE的生物可利用性产生了负面影响。因此，在考虑减少3-MCPDE的吸收时，需要在降低FFA释放和控制3-MCPDE生物可利用性之间找到平衡点。

此外，研究发现，细粒径和中粒径乳化体系的微胶束相在成纤维细胞中表现出一定的细胞毒性。而随着乳化体系粒径的增大以及柠檬油的加入，细胞的存活率得到了显著提高。这一结果表明，乳化体系的粒径大小和所使用的油类类型对细胞毒性具有重要影响。因此，通过增加乳化体系的粒径或者使用难以消化的油类替代部分可消化油类，可能是减少3-MCPDE在食品系统中吸收的有效策略。

研究进一步指出，3-MCPDE通常以单酯和双酯的形式存在，其生成受到多种因素的影响，包括水分含量、温度、催化剂的存在、酸度以及氯化物的类型。在食品加工过程中，尤其是在植物油精炼的脱臭阶段，高温和低湿度的条件容易导致3-MCPDE的形成。因此，为了减少3-MCPDE的生成，可以通过调整精炼过程的条件，或者在精炼后去除这些化合物。此外，研究还提到，3-MCPDE在消化过程中会被脂肪酶分解，释放出自由形式的3-MCPD，而自由形式的3-MCPD具有相同的毒性。

研究还分析了六种不同精炼植物油中的3-MCPDE和甘油酯（GE）含量，发现橄榄油中的3-MCPDE含量显著高于其他油类（p<0.05）。这一结果表明，橄榄油可能是3-MCPDE生成的主要来源之一。因此，在进一步研究中，选择了橄榄油作为主要分析对象，以探讨乳化体系对其生物可利用性和细胞毒性的影响。

通过将不同比例的难以消化油类（如柠檬油）添加到橄榄油中，研究观察到3-MCPDE的生物可利用性以及细胞毒性均有所变化。这表明，乳化体系的成分和结构在影响有毒化合物的吸收和毒性方面起着关键作用。因此，调整乳化体系的组成和粒径可能是减少3-MCPDE在人体内吸收的有效方法。

此外，研究还指出，营养物质的吸收不仅取决于其在食品中的浓度，还受到其生物可利用性的影响。乳化体系作为一种胶体系统，能够将两种不相溶的液体（如油和水）分散为细小的液滴，从而提高生物活性物质的吸收和生物可利用性。例如，将脂质液滴封装在纳米乳化体系中，可以提高脂溶性营养素（如白藜芦醇、槲皮素和脂溶性维生素）的生物可利用性。研究发现，白藜芦醇的释放速度较慢且持续，这有助于其更有效地被吸收，而槲皮素的生物可利用性则提高了两倍。类似的，含有高含量ω-3脂肪酸的油类乳化体系能够促进可吸收脂肪酸的生成。此外，使用粒径较小的乳化体系能够提高β-胡萝卜素的生物可利用性，而使用长链甘油三酯（LCT）油类的乳化体系则比使用中链甘油三酯（MCT）油类的乳化体系更有利于维生素E的微胶束化。

尽管关于3-MCPD是否可以直接被人体吸收并造成健康风险的讨论仍在继续，但目前支持这一假设的定量数据仍然有限。因此，本研究旨在澄清这些不确定性，并探讨食品乳化体系如何影响有毒化合物的吸收。研究通过分析不同乳化体系对3-MCPDE和GE的生物可利用性及细胞毒性的影响，揭示了乳化体系在食品加工中的双重作用：一方面可以提高有益物质的吸收，另一方面也可能促进有害物质的释放。

综上所述，食品乳化体系在提高营养物质的吸收和生物可利用性方面具有重要作用，但同时也可能对有毒化合物的吸收和毒性产生影响。因此，在食品加工过程中，需要综合考虑乳化体系的粒径、油类类型以及其对有害化合物的影响，以制定有效的策略，减少3-MCPDE等有害物质的生成和吸收，从而保障食品安全和健康。