藻油DHA及其稳态化递送技术研究进展

除了出脂率高、来源可持续、无毒无害等特点，以微藻油为原料生产的食用油还具备抗氧化、改善炎症水平、增强机体免疫功能及预防心脑血管疾病等独特功能。微藻油的功能性得益于其脂肪酸的组成，DHA是微藻油中不饱和脂肪酸中的主要成分，许多证据指出这种必需脂肪酸在生物体维持健康和预防疾病方面发挥重要作用。人体自身不能合成DHA，而通过摄入饮食中的α-亚麻酸转换为DHA的效率也很低，每日摄入量不能满足机体需要，因此常常需要补充一定剂量的DHA。目前国内外保健品和功能性食品所含的DHA大多来源为鱼油， 但鱼类自身无法合成DHA，而是从其饮食中获得，同时，随着营养品需求数量的增加，鱼类捕捞量急剧增加，加速了环境恶化。从微藻中提取的DHA微藻油无鱼腥味、无环境污染， 是替代鱼油的最佳营养补充剂。

目前，藻油 DHA 作为膳食营养补充剂已应用于食品、保健品、医药和饲料等行业中。市面上常见的藻油产品有凝胶糖果、DHA 软胶囊、DHA冲泡粉剂等。有学者将藻油DHA与益生元进行复配，制成含有藻油DHA的益生元固体饮料或滴剂等，其功能主要是调节肠道菌群环境，激活胃肠功能，改善腹泻，增进食欲等，拓宽了藻油 DHA 在功能性食品领域的应用范围。另外，在某些针对特殊人群研发的食品中也有添加藻油DHA，如婴幼儿配方乳粉等。研究表明，当婴幼儿、儿童及成人摄入经藻油强化的乳粉后，体内血浆及红细胞的含量显著提高。

然而，藻油DHA中多不饱和脂肪酸分子的双键数目较多，在贮藏期间，藻油 DHA 极易氧化的特性会引起藻油中维生素、甾醇等营养物质出现损耗，色泽改变，黏性增大等一系列不良反应，进而缩短产品的货架期，最终导致产品失去安全性及商业价值。此外，藻油 DHA 在体内的吸收利用也存在诸多缺陷，例如稳定性差、溶解性低、生物利用度不高等。因此藻油 DHA 稳态化递送体系的开发受到广泛关注，这类高效的递送体系主要包括微胶囊、乳液、水凝胶、气凝胶、复合物、微球、纳米管和基于纳米颗粒的递送载体等。

乳液递送体系被证实能有效改善体系的稳定性和抗氧化性。乳液是一种商业价值较高的脂质输送系统，具有颗粒小，表面积大，操作简便，与物质在生物体内的吸收模式更相似等特性，因而被广泛研究和利用。为解决DHA等疏水性功能成分生物利用率低等问题，藻油DHA 乳液递送体系的构建得到广泛研究。生物聚合物的选择在构建理想藻油 DHA 乳液递送体系中起关键性作用。在常用乳液基递送体系的基础上添加各种食品级的生物聚合物，构成的生物聚合物基藻油DHA 乳液递送体系可有效提高藻油DHA 乳液的稳定性。藻油DHA常见的乳液基递送体系有普通乳液、纳米乳液、Pickering 乳液、多层乳液、多重乳液等。不同结构类型的乳液基递送体系对改善功能因子的稳定性、提升乳液抗稳定性、提高靶向递送释放的精准性等有不同效果。

微胶囊技术是最为广泛且发展较成熟的应用，该技术主要利用天然或合成的高分子材料作为壁材，将气体、液体、固体等芯材包裹其中，最终呈现半透明或密封的微小粒子。近年来，微胶囊稳态化技术在食品工业领域的重要性日渐增加，特别是在功能性食品领域的应用范围逐步扩大。在加工、贮藏等过程中，微胶囊递送体系具有防止食品腐败，减少挥发性物质及脂质损失的作用，因此微胶囊递送体系是保护藻油 DHA 免受氧化，延长其保质期极为有效的技术方法。如以大豆分离蛋白与壳聚糖为壁材，通过复凝聚法制备微胶囊可为藻油提供有效的抗氧化屏障，得到包埋率高、稳定性佳的藻油微胶囊。

将富含DHA 的藻油进行微胶囊化处理，包裹在极微小、半透明或封闭的壁材内，使其从液态转化为固态，通过壁材的保护作用，能有效减缓藻油 DHA的氧化。因此，壁材是微胶囊稳态化递送体系的核心，用于生产藻油 DHA 微胶囊的壁材，不仅需满足食品级安全与卫生的要求，还需具备多种特性，如较高的溶解性，良好的乳化和成膜的能力，较低的黏性及吸潮性等。常见的壁材有以下几种。

麦芽糖糊精是葡萄糖当量<20的淀粉水解产物。由于具有高流动性和溶解性，低吸湿性，无气味以及可以掩盖其它物质的风味和香味的能力，麦芽糖糊精可有助于延长保质期以及改善营养稳定性和在胃肠道中的吸收速率。研究表明，将麦芽糊精、大豆分离蛋白和阿拉伯胶进行复合处理后，对DHA进行包埋，能得到形状均一、表面稳定的微胶囊，可有效防止DHA 氧化，甚至在较高的温度条件下，微胶囊依然可保持较强的稳定性。

酪蛋白是温血动物体内的主要蛋白质之一，用途广泛，主要以胶束的形式在体内大量存在。在应用范围较广的纳米团簇模型中，αs1、αs2 和部分β-酪蛋白可以通过亲水区的磷酸化中心与胶体磷酸钙相互作用，而它们的疏水基团间可通过疏水斥力结合形成胶束的基本骨架。

研究发现，酪蛋白具有可以与磷酸钙发生凝聚作用后自组装形成胶束的天然能力，可以利用该特性将营养物质嵌入其中。研究发现，酪蛋白和酪蛋白胶束独特的结构和功能性质可用于制备微胶囊，来输送藻油 DHA，基于酪蛋白制备的 DHA微胶囊表现出显著的抗氧化特性，可有效增强藻油DHA 的储藏稳定性。

壳聚糖（Chitosan，CS）是一种含有β-1，4糖苷键连接的氨基葡萄糖和 N-乙酰氨基葡萄糖的天然多糖。CS 具有良好的生物安全性和可降解性，可避免某些生物活性物质在消化过程中被分解， 达到在肠道内定点释放的效果，因此被广泛应用于医药、食品、化妆品等多种行业。CS含有亲水羟基，使其易与水分子的氢键相互作用。同时，聚乳酸-羟基乙酸共聚物（Poly（lactic-co-glycolic acid），PLGA）是一种很好的涂层材料，经常用于涂覆于难降解物质的表面，以提高其在水中的溶解度和稳定性。

虽然 PLGA具有良好的生物相容性和生物可降解性，但 PLGA微胶囊表面带负电荷，不利于消化吸收，而CS能改善PLGA微胶囊的理化性质，弥补PLGA在消化吸收方面的不足。采用反溶剂法制备聚 PLGA/CS 微胶囊（PCSDNP）作为传递 DHA 的复合载体，并运用多种技术手段测定微胶囊的理化性质，结果发现 PCSDNP 可提高 DHA 的溶解度、包封率、储存稳定性及控释作用，可实现对 DHA 的持续保护和递送。

鹰嘴豆、豌豆和扁豆等豆类是叶酸、钾、铁和镁最常见的植物来源，也是营养丰富的低脂肪、无胆固醇食物。除了营养特性之外，豆类蛋白质还因其在食品配方中的功能特性，如成壁、胶凝、乳化特性以及在微胶囊递送系统中稳定水包油乳液的能力等，引起了国内外学者的强烈关注。

有研究将扁豆分离蛋白作为原材料，通过碱性提取和等电点沉淀的工艺制备微胶囊，来包埋菜籽油、鱼油和亚麻籽油等富含ω-3脂肪酸的油脂。所制备的微胶囊都表现出稳定的物理性质，包括粒径、表层油脂和包埋率。在25 ℃下将微胶囊储存30 d后，发现产品仍然具有较高的物理稳定性，说明壁材对ω-3多不饱和脂肪酸有保护作用。因此，豆类蛋白也可作为藻油 DHA 微胶囊稳态化递送体系的壁材。

美拉德反应是一种常见的非酶褐变现象，经氨基与羰基之间发生的反应后生成一种棕色或黑色的大分子物质——类黑素或黑色素，这种物质具有极高的抗氧化能力和抑制油脂氧化的能力，因此广泛用于食品工业。

在由酪蛋白、葡萄糖和乳糖制备的美拉德反应产物中加入富含 DHA的油脂可得到一种新型微胶囊。与由阿拉伯胶、麦芽糖糊精等其它材料制备的微胶囊相比，美拉德产物微胶囊表现出更高的包埋率（高达98.66%）、更强的耐热性及储存稳定性。因此，美拉德反应产物对 DHA 有极为显著的保护作用，可以用作制备藻油 DHA 微胶囊的壁材之一。

大豆蛋白是豆类蛋白中最具代表性的种类，具有蛋白含量高，功能特性佳等优势，其中最典型的是大豆分离蛋白（SPI），包括大豆球蛋白和 b-伴大豆球蛋白。CS 是一种线性阳离子多糖，常用作食品乳剂的稳定剂和抗菌剂，近年来，在食品加工领域发挥出巨大的潜力，并受到广泛关注。

有研究探索了SPI 和CS 的复合凝聚作用，并以SPICS为壁材，通过复凝聚法制备出包埋率较高的藻油 DHA 微胶囊，结果显示，这类递送体系可以显著提高藻油 DHA 的氧化稳定性。SPI-CS 凝聚层具有高度交互的凝胶状网络结构，与单一的 SPI微胶囊相比，SPI-CS 凝聚微胶囊具有分散性低，氧化稳定性更强的优势。通过将壁材进行复合凝聚或交联处理，可为藻油 DHA 提供保护屏障，有效增强其抗氧化的能力并延长货架期。

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。