近日，我校食品學(xué)院肖杰教授（廣東省功能食品活性物重點(diǎn)實驗室副主任,、廣東省功能食品穩(wěn)態(tài)增效遞送技術(shù)創(chuàng)新研究團(tuán)隊帶頭人）以通訊作者身份就食品功能因子穩(wěn)態(tài)增效遞送體系創(chuàng)建原理和技術(shù)在Journal of controlled release (IF 11.467,；JCR一區(qū)TOP) 發(fā)表了重要研究性論文“Intervention effects of multilayer core-shell particles on colitis amelioration mechanisms of capsaicinhttps://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.09.041”,。此前,，就該研究方向分別以第一/通訊作者發(fā)表一篇Critical Reviews in Food Science and Nutrition (IF 12.258,；JCR一區(qū)TOP)“Updated design strategies of functional delivery systems for achieving maximized bioefficacy of dietary bioactive compounds. https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2109583”,，以及一篇Journal of controlled release (IF 11.467,；JCR一區(qū)TOP)“Intervention effects of delivery vehicles on the therapeutic efficacy of 6-gingerol on colitis. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.06.058”。

(1)《Updated design strategies for oral delivery systems: maximized bioefficacy of dietary bioactive compounds achieved by inducing proper digestive fate and sensory attributes.》Crit. Rev. Food Sci. Nutri. DOI: 10.1080/10408398.2022.2109583.第一及通訊作者：肖杰

圖1 功能遞送系統(tǒng)（FDS）分類范疇及關(guān)鍵技術(shù)

圖2 新一代功能遞送體系的創(chuàng)建原理

食品功能活性物的健康效應(yīng)最大化及其生物命運(yùn)-健康機(jī)制的關(guān)系規(guī)律,，是功能食品領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn),。在該論文中，提出了功能遞送體系升級設(shè)計的指導(dǎo)思路：精準(zhǔn)定向遞送以實現(xiàn)功能因子口腔風(fēng)味感官升級和生物功效最大化,。提出功能遞送系統(tǒng)的新興設(shè)計策略的重點(diǎn)：調(diào)控功能因子①在上消化道和下消化道間的分布比例和生物命運(yùn),；②黏膜粘附-滲透轉(zhuǎn)運(yùn)效率及其在靶部位的消化時滯性；③門靜脈和淋巴吸收比例,；③人體消化酶（直接）和腸道菌群酶（間接）介導(dǎo)的吸收代謝比例,；⑤口腔感官和風(fēng)味感知特性升級；⑥與基質(zhì)材料的協(xié)同增效作用或多種功能因子共遞送的協(xié)同效應(yīng)。除提高生物利用度之外,，為功能遞送體系提高食品功能因子在靶吸收部位的滯留時間,、宿主生物利用度和微生物代謝之間的消化和代謝平衡，觸發(fā)功能因子在消化道中的有益代謝和所需的感官特性,，以實現(xiàn)功能因子的生物功效最大化提供創(chuàng)新思路。

(2)《Intervention effects of delivery vehicles on the therapeutic efficacy of 6-gingerol on colitis》第一作者：田文妮（博士研究生）,，通訊作者：肖杰

圖3 姜酚(6G)負(fù)載的納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(6G- NLC)和多層微膠囊(6G- MC)具有特異性控釋能力：觸發(fā)6-姜酚不同的消化行為,、藥理途徑和抗結(jié)腸炎療效

針對“調(diào)節(jié)功能因子在宿主消化酶或腸道菌群酶介導(dǎo)的吸收代謝中所占的比例，使活性物在具有合適生物命運(yùn)的靶點(diǎn)上被合理吸收,，可以使其發(fā)揮最大的生物功效”的科學(xué)概念,，研究通過遞送體系智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計，構(gòu)建具有上/下消化道靶向吸收增強(qiáng)型的口服遞送體系實現(xiàn)對功能活性物消化命運(yùn)和生物分布的精準(zhǔn)靈活調(diào)控,，進(jìn)而揭示宿主消化酶和腸道菌群酶介導(dǎo)的消化吸收代謝途徑對功能活性物健康效應(yīng)和機(jī)制的調(diào)控規(guī)律：

研究發(fā)現(xiàn)上消化道靶向給藥載體——納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體 (nanostructure lipid carrier,，NLC)實現(xiàn)6-姜酚在小腸中緩釋和積累，而下消化道靶向遞送載體—多層微膠囊實現(xiàn)6-姜酚在結(jié)直腸部位的特異性釋放和時滯性增強(qiáng)效應(yīng),。6-姜酚經(jīng)上消化道宿主消化酶系統(tǒng)介導(dǎo)的吸收代謝后通過調(diào)控抗氧化/抗炎途徑和厚壁菌門/擬桿菌門比例來緩解DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎,，而6-姜酚靶向結(jié)腸炎癥部位使6-姜酚與腸道菌群的雙向交流顯著增強(qiáng)，通過觸發(fā)新的“TRPV1-黏液-腸道菌群循環(huán)”級聯(lián)反應(yīng)炎癥緩解機(jī)制,。

(3)《Intervention effects of multilayer core-shell particles on colitis amelioration mechanisms of capsaicin》第一作者：王浩楠（碩士研究生）,，通訊作者：肖杰

圖4 同軸靜電噴霧技術(shù)制備多層級核殼粒子

圖5 多層級核殼粒子對辣椒素治療結(jié)腸炎的健康作用調(diào)控機(jī)制解析

在這項研究工作中，采用相同材料構(gòu)建具有不同層級結(jié)構(gòu)和釋放特性的口服增效遞送體系（分別為：核殼納米粒子Cap NPs,、核殼微米粒子Cap MPs,、核殼納米-in-微米粒子Cap NPs in MPs）。在結(jié)腸炎緩解機(jī)制方面,，以小腸吸收為主的Cap NPs與以結(jié)腸累積為主的Cap MPs和Cap NPs in MPs存在顯著差異,。Cap NPs主要通過促進(jìn)短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌的定植，維持腸道屏障穩(wěn)態(tài)和部分抑制NF-κB炎癥通路的活化來緩解結(jié)腸炎,。然而,，通過促進(jìn)粘液相關(guān)菌的增殖和提高“TRPV1-粘液-微生物群循環(huán)”級聯(lián)反應(yīng)的觸發(fā)效率，使得Cap NPs in MPs獲得了更好的飲食干預(yù)效果,。證明控制性運(yùn)載體系可通過調(diào)節(jié)功能因子在機(jī)體內(nèi)部的分布位點(diǎn)和釋放效率,，使功能因子在具有合適生物命運(yùn)的靶點(diǎn)上被合理吸收，進(jìn)而使其發(fā)揮最大的生物功效,。

以上系列研究為功能遞送體系介導(dǎo)的消化吸收位點(diǎn)及程度,、腸道菌群互作過程的精準(zhǔn)健康機(jī)制的調(diào)控提供創(chuàng)新思路，揭示了上,、下消化道定向吸收增強(qiáng)型遞送體系作為解析功能因子健康效應(yīng)多維調(diào)控的重要工具性價值,。以上研究成果的支撐平臺為：廣東省功能食品活性物重點(diǎn)實驗室、廣東省功能食品穩(wěn)態(tài)增效遞送技術(shù)創(chuàng)新研究團(tuán)隊。

文圖/食品學(xué)院