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岩藻多糖包被的乳源外泌体纳米递送系统增强花青素抗炎性结肠损伤的膳食防御作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7
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为解决花青素(ACNs)稳定性差、生物利用度低的问题,研究人员构建了岩藻多糖(FU)包被的乳源外泌体(MEV)纳米递送系统(FU-MEV-ACNs)。该系统显著提升ACNs在加工、储存及消化过程中的稳定性,增强其穿透肠黏液层的能力,并在细胞和动物模型中证实其抗氧化、抗炎及抗凋亡效果。该研究为炎症性肠病(IBD)的营养干预提供了新型靶向递送平台,具有重要转化价值。
花青素(Anthocyanins, ACNs)作为天然水溶性色素,因其卓越的抗氧化和抗炎特性备受关注,尤其在肠道健康领域潜力巨大。然而,这些“紫色黄金”在现实应用中面临两大难题:一是加工储存过程中易受温度、pH和光照影响而降解;二是在复杂的消化环境中稳定性差,导致生物利用度低下。如何让ACNs“安全抵达”炎症肠道并高效发挥作用,成为功能食品和营养医学领域的重大挑战。
针对这一难题,浙江蓝美技术有限公司联合国内科研团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表创新研究。他们巧妙利用牛奶中的天然纳米载体——乳源外泌体(Milk-derived Extracellular Vesicles, MEV)作为“特洛伊木马”,通过超声法将蓝莓ACNs装载其中,再以海藻来源的岩藻多糖(Fucoidan, FU)为“防护盾”进行表面包被,构建出新型纳米递送系统FU-MEV-ACNs。这一设计不仅解决了ACNs的稳定性瓶颈,更赋予其靶向肠道炎症部位的潜能。
研究采用三大关键技术:1) 等电点沉淀联合超声法(IP+U)高效分离MEV;2) 动态光散射和透射电镜表征纳米颗粒特性;3) 建立丙烯酰胺(AA)诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症模型和葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠结肠炎模型评估生物效应。
研究结果
纳米系统构建与表征
FU-MEV-ACNs粒径约190.8 nm,分布均匀(PDI=0.167),电镜显示典型的核壳结构。傅里叶变换红外光谱证实FU通过静电作用稳定结合于MEV表面。
稳定性突破
模拟饮料加工(高温灭菌、pH变化)和消化环境(胃酸、胰酶)测试显示,FU涂层使ACNs保留率提升2.3倍,且能有效穿透人工肠黏液层(渗透效率提高68%)。
细胞保护机制
在AA刺激的RAW264.7细胞中,FU-MEV-ACNs较游离ACNs更高效地被内化,使细胞内ROS水平降低54%,同时显著抑制TNF-α和IL-6表达(p<0.01)。流式细胞术显示细胞凋亡率下降41%。
动物模型验证
DSS结肠炎小鼠经口服FU-MEV-ACNs后,结肠长度缩短现象改善28%,组织学评分显示炎症浸润减少63%,杯状细胞数量恢复至正常水平80%。
结论与意义
该研究开创性地将食品源成分(MEV、FU)与纳米技术结合,解决了ACNs应用的核心瓶颈。FU-MEV-ACNs系统通过三重机制发挥作用:1) 物理屏障保护ACNs活性;2) 增强黏液渗透实现肠道靶向;3) 协同MEV的天然生物相容性与FU的抗炎特性。这不仅为ACNs在功能性食品中的应用提供了可靠载体,更开辟了营养干预炎症性肠病的新途径。研究团队特别指出,该系统原料均来自食品级材料,安全性高且成本可控,具备显著的产业化前景。未来可进一步探索其对肠道菌群-免疫轴调控的分子机制,推动精准营养治疗发展。
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