论文部分内容阅读
溃疡性结肠炎（Ulcerative colitis,UC）是一种病因复杂的慢性复发性肠道疾病,严重影响了人体健康并会增加患癌风险。目前,药物、手术和菌群移植已被用于治疗UC,但这些方式存在副作用大、成本高及风险高等缺陷。相较而言,膳食干预是近年来兴起的一种缓解UC的成本低廉、接受度高且副作用小的方法。通过膳食干预缓解UC的基础是膳食活性组分具有调节肠道菌群、修复黏膜屏障和增强免疫功能的作用,但膳食活性组分往往存在水溶性差、生物利用度低和代谢消除快等缺点,严重制约了其在UC缓解中的实际应用效果。显然,开发可以将膳食活性组分递送至结肠甚至UC炎症部位的食品递送体系对提高其缓解UC的生物活性具有重要意义。Pickering乳液作为一种具有多层次结构的食品胶体,不仅可以为疏水活性物质的负载提供多样化的选择,还可以选择具有生物活性的功能油脂作为其油相,有望实现多种膳食活性组分协同缓解UC的目的。但常规的Pickering乳液会在胃和小肠被消化,无法实现结肠靶向递送活性物质,因此,需要对Pickering乳液进行理性设计以增强其结肠靶向能力。本论文充分利用虫胶纳米颗粒（Shellac nanoparticles,SNPs）和壳聚糖（Chitosan,CS）的结肠靶向性、CS的p H诱导凝胶化转变增稳乳液效应、以及SNPs的Cur包封特性和UC炎症部位靶向性,构建了CS协同下共递送Cur和鱼油的基于SNPs的Pickering乳液,实现了鱼油的结肠靶向递送和Cur的炎症部位靶向递送,对小鼠UC产生了积极的缓解效果。本论文的主要研究成果如下:（1）SNPs的理化性质及其用作功能性Pickering颗粒的潜力通过反相溶剂沉淀法成功制备了SNPs,SNPs的粒径随虫胶乙醇溶液的浓度增大而增大,SNPs在蒸馏水中具有良好的多分散性和高达-30 m V的表面电位,在偏中性和碱性的环境下SNPs具有明显增大的表面负电位。SNPs是虫胶分子在疏水作用下自组装形成的具有紧密结构的球状颗粒,具有强烈的疏水性。借助于疏水作用,SNPs可以包封Cur,对Cur的包封率和包封效率分别可达到10%和90%。负载Cur对SNPs的粒径、PDI、电位和微观形貌不存在明显的影响,但可以明显增强SNPs的抗氧化能力。当体系存在CS时,SNPs可以稳定乳液,表现出明显的Pickering颗粒特征。（2）SNPs和CS协同稳定的Pickering乳液的构建、性能和形成机制引入CS可以显著增强SNPs稳定油水界面的能力。当使用SNPs-7和2%CS时,在保持SNPs:CS体积比为3:7或5:5,油体积分数为20%或30%时,CS可以协同SNPs构建稳定的Pickering乳液。SNPs:CS体积比减小和油体积分数增大均会导致乳液的乳滴粒径增大,但对乳液的表面电位没有显著影响。此外,CS占比和油体积分数增加均会导致乳液的剪切粘度增大。所有乳液的G’’均大于G’,表现出溶胶状流体特征,当CS协同SNPs形成乳液后,体系剩余较少的CS可能会导致乳滴发生微弱的桥接絮凝,导致G’轻微增加。CS导致的粘度增加或桥接絮凝增加可以降低乳滴的迁移能力。此外,乳液可以明显减弱储藏过程中鱼油的氧化,SNPs和CS在油水界面形成了良好的界面层。乳液在p H 1.2的环境中具有良好的稳定性,在p H 6.8和p H 7.4的环境中乳滴发生了聚集,但不会出现破乳。基于上述性能揭示了乳液的形成机制为乳液制备过程中CS与SNPs发生静电相互作用,使SNPs转变成同时具备亲水面和疏水面的两亲性颗粒,进而有效地稳定油水界面形成Pickering乳液。（3）SNPs和CS协同稳定的Pickering乳液响应肠道p H发生结构转变的机制通过体外消化实验发现上述Pickering乳液经过胃和小肠消化后仅释放出极少量（＜2.5%）的游离脂肪酸,表现出抵抗胃肠消化的特点。在胃消化阶段乳滴略微变大,但不会出现破乳,进入小肠消化阶段时乳滴发生明显聚集。通过流变测试和扫描电镜观察探究了CS-SNPs复合物和CS在不同p H条件下的存在状态,发现当p H＜6时,它们均以溶胶的形式存在,而当p H＞6.4后,它们开始发生凝胶化。此外,还探究了乳液在不同消化液中的流变行为和微观形貌,证明了乳液响应肠道p H发生转变依赖于乳液中的CS。在小肠液中CS发生了凝胶化,乳滴表面形成更紧凑的CS凝胶膜,并且将乳滴聚集于CS凝胶网络。这种凝胶化结构有利于乳液抵抗小肠的消化,实现结肠靶向递送。（4）SNPs和CS协同稳定的Pickering乳液共递送鱼油和Cur缓解小鼠UC通过UC小鼠模型研究了负载有Cur的SNPs（CLSNPs）和CS协同稳定的鱼油Pickering乳液（CCSEs）对UC的缓解效果。结果表明CLSNPs可以在UC小鼠的炎症肠道富集。CCSEs干预缓解了小鼠体重减轻,降低了疾病活动指数（DAI）,减弱了结肠缩短,降低了炎症标志物水平。CCSEs干预有利于维持肠道组织的正常结构,减少杯状细胞丢失,增加MUC2和紧密连接蛋白分泌。同时,CCSEs干预还可以下调促炎细胞因子的水平,上调抗炎细胞因子的水平。此外,CCSEs乳液还可以逆转UC小鼠肠道菌群失衡,促进乳酸杆菌、双歧杆菌等益生菌的增殖。简而言之,CCSEs可以通过修复肠道屏障、调节免疫反应和调节肠道菌群三种途径来缓解UC。