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来源于米糠、甘蔗的二十八烷醇(Octacosanol,以下简称Octa)因其高安全性、在降血脂、提高能量代谢等方面具有卓越功效近年来引起研究者的关注,然而,相关深层机制研究还存在欠缺。此外,Octa是含有多个碳的高级脂肪醇,在水溶液中较差的分散性极大的限制了在饮料等产品中的应用,同时,Octa进入胃肠道后,需要克服胃肠道环境中极端的pH条件和消化酶的分解作用,以完整形式到达作用靶点,才能在机体内发挥生理活性,胃肠道的消化环境对Octa结构的极大影响,也导致了其在人体内的生物利用度受限,相应的Octa的胃肠道消化行为研究也还有欠缺。包埋生物技术的快速发展为构建有效的递送体系,提高Octa的水溶性及在肠道定点释放方面提供了指导。因此,本文通过阿拉伯胶(GA)、麦芽糖(Malt)和大豆分离蛋白(SPI)或豌豆分离蛋白(PPI)复合材料组装了两种新型Octa递送体系,通过模拟胃肠道及微生物发酵评价了复合体(以下简称Octa-SPI、Octa-PPI)中Octa的缓释和消化情况,并构造肥胖小鼠模型,研究递送的Octa在体内发挥作用的效果。研究结果表明:(1)单因素及正交优化后确定的两种复合体复溶后可保持3个月的稳定性,最佳方案如下,Octa-SPI复合体:GA:Malt:SPI=2:1:2,芯:壁=1:7.5,乳化温度70℃,pH 10.0;获得的包封率(EE)为68.67%,载药量(LA)为0.34%,PDI为0.24,ζ-电位为-21.27 mV,粒径为1580 nm。Octa-PPI复合体为:GA:Malt:PPI=2:1:2,芯:壁=1:7.5,乳化温度70℃,乳化pH 9.0;获得的EE为78.33%,LA为3.10%,PDI为0.25,ζ-电位为-26.70 mV,粒径为1870 nm。(2)对最优条件下制备的Octa-SPI、Octa-PPI复合体通过马尔文激光粒度仪、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)进行结构表征。对Octa、GA、Malt与SPI/PPI间结合机制进行了探究。Octa-SPI/PPI的粒径显著大于Octa单体粒径。GA与SPI/PPI主要通过氢键和共价键结合,增强了蛋白质的水溶性。Malt的加入有利于进一步共价交联,而对GA-SPI/PPI的结构没有明显影响,Octa主要是结合在蛋白质的疏水区域,Octa与蛋白质的疏水相互作用使壁材复合物彼此相互靠近,组装成严密的外壳将Octa包裹在其中。(3)通过体外模拟胃肠道实验,利用气相色谱(GC)、气质联用仪(GC-MS)、SEM研究复合体的递送效果和Octa的消化情况。在消化2.5 h Octa-SPI、OctaPPI中Octa的累积释放率分别达到92.48%和91.74%,随后的累积释放率下降。经过4 h消化42.41%的Octa被分解,大多还以完整形式存在,主要消化产物为C16-C18的饱和脂肪酸。通过SEM图,显示复合体不断被消化,由块状变为零散的片层状,整体更加纤薄,并最终碎裂成小片,颗粒不断减小。(4)选择正常小鼠和db/db瘦素敲除小鼠粪便进行的Octa体外模拟发酵显示Octa可以增加菌群的丰度和多样性程度,显著降低厚壁菌门(Firmicutes)含量,显著增加拟杆菌门(Bacteroidetes)含量,使厚壁菌门/拟杆菌门比例(F/B)下降,菌群产生的总短链脂肪酸(SCFAs Total)、乙酸(AA)和丙酸(PA)显著增加,异丁酸(IBA)减少,显示出Octa能被肠道微生物消化利用,抑制有害菌对热量的吸收,在促进脂质代谢,增加脂肪分解,维持体重平衡方面发挥了重要作用。(5)通过构建高脂饲喂小鼠肥胖模型,选择Octa-PPI复合体,研究Octa经蛋白包埋后进入体内的递送情况以及Octa在体内发挥作用的效果。小鼠在分别持续Octa-PPI和Octa灌胃9周后,其体重和体脂率相较于肥胖组(HFD)显著降低,Octa-PPI降低更加明显;舒张压及收缩压分别对比HFD组均显著降低;加入Octa和Octa-PPI后,对比HFD组,血浆中总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL-C)均显著降低,高密度脂蛋白(HDL-C)含量的升高和甘油三酯(TG)含量的降低Octa-PPI更为显著,综上显示Octa在减少体内脂肪,降低血压,抑制机体对于脂质类化合物吸收的降血脂方面具有良好功效,包埋后其作用更加优越。Octa及Octa-PPI能显著减少肥胖造成的肝脏脂肪空泡,肝脏组织学异常有明显的恢复,对肝脏损伤有一定的保护作用,且包埋后效果也更加优越。对小鼠结肠内16sDNA测序和SCFAs测定显示,Octa可以丰富肠道菌群结构的多样性,显著降低厚壁菌门含量,显著增加拟杆菌门和疣微菌门含量,使F/B下降,使炎症相关细菌(放线菌门、变形菌门和脱硫弧菌)含量下降。菌群产生的PA和BA显著增加,IBA显著减少,验证了Octa可通过影响肠道菌群发挥作用,抑制有害菌对热量的吸收,在促进脂质代谢,增加脂肪分解,维持体重平衡方面发挥了重要作用。