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原标题：江苏省农业科学院农产品加工研究所李大婧研究员团队：甜菊苷包封促进叶黄素生物利用度及其作用机制
江苏省农业科学院农产品加工研究所李大婧、戴竹青、宋江峰等人在Food Chemistry (IF=6.301)上在线发表名为《Study on the bioavailability of stevioside-encapsulized lutein and its mechanism》的研究性文章，系统解析了构建的新型叶黄素-甜菊苷纳米颗粒（LUT-STE）结构信息，阐明了甜菊苷纳米包封通过多途径促进叶黄素生物利用度的作用机制。该文于2021年3月10日在线发表，李大婧研究员和扬州大学刘俊教授为通讯作者，戴竹青和宋江峰为共同第一作者。
Highlights
- Lutein:O-H- Stevioside:O氢键、C-H-π相互作用和范德华力共同作用使叶黄素很好的处于甜菊苷的疏水内腔中形成LUT-STE纳米颗粒；
- 体外Caco-2细胞模型和体内小鼠代谢动力学模型显示甜菊苷纳米包封显著促进了叶黄素生物利用度；
- LUT-STE主要通过被动扩散以及网格蛋白和小窝/脂质介导的内吞作用进行跨膜运输；
- CD36、NPC1L1和PPARγ蛋白协助了LUT-STE的转膜运输。
Introduction
叶黄素是一种含两个不同紫罗酮环的天然类胡萝卜素，是存在于人眼视网膜黄斑区的主要色素，具保护视力、抗氧化、预防心血管疾病等多种生理功能，但叶黄素的高疏水性严重限制了其有效生物利用度。江苏省农科院加工所果蔬加工与综合利用研究团队在果蔬类胡萝卜素资源挖掘及营养健康食品创制方面已深耕近20年，在类胡萝卜素检测与提制方法建立、环境与加工过程类胡萝卜素稳定性评价、植物源类胡萝卜素高效富集以及类胡萝卜素生物利用率调控方面研究积累了大量基础。
纳米包封是提高疏水性营养素生物利用的有效手段之一。甜菊苷是一种四环二萜糖苷，其中间疏水两端亲水的结构特性能较好的与疏水性营养素形成包合构型，且作为一种天然甜味剂，甜菊苷在食品工业中已广泛应用，具较好的安全性。因此，团队采用甜菊苷为壁材，通过纳米沉淀手段获得一种新型的LUT-STE纳米颗粒，从结构表征到生物利用度评价，系统阐释了甜菊苷纳米包封促进叶黄素生物利用度的作用机制。研究结果将扩展叶黄素的应用范围，为类胡萝卜素相关产品的开发提供理论支撑。
Results and Discussion
1．通过纳米沉淀制备得到平均粒径164.67 ± 2.51 nm的LUT-STE，X射线衍射图谱显示，LUT-STE形成后叶黄素的特征峰由原来的尖锐衍射晶峰变成非晶弥散峰；红外光谱图显示叶黄素的特征峰消失，羟基的伸缩振动吸收峰向低波数位移形成了较强的氢键；核磁共振氢谱与分子对接模拟揭示叶黄素端部羟基和甜菊苷尾部羟基形成了Lutein:O-H- Stevioside:O氢键，为叶黄素和甜菊苷形成稳定的包合物起到了关键的作用，此外，叶黄素与甜菊苷分子间产生的范德华力及C-H-π相互作用也为复合物的稳定起到了重要作用。
2．体外Caco-2细胞单层模型显示，2 h内LUT-STE的累积转运量是叶黄素的2.39倍，Papp（B→A）/ Papp（A→B）值为0.63 ± 0.04，说明LUT-STE可通过被动扩散方式穿过细胞屏障。经EIPA、nystain、dynasore抑制剂处理后，nystain和dynasore显著降低了LUT-STE的细胞摄取量，较对照组分别降低了41.3%和57.7%，表明LUT-STE的细胞内吞途径可能是网格蛋白和小窝/脂筏介导联合作用的结果。
3．小鼠代谢动力学模型显示，与游离叶黄素相比，LUT-STE饲喂小鼠血浆中叶黄素Cmax增加了5.01倍，小鼠各组织器官的叶黄素总量分别增加了0.2~0.6倍，且主要在肝脏和脾脏中积累。
4．进一步测定转运蛋白表达情况，LUT-STE处理的细胞与小鼠小肠组织中CD36、NPC1L1和PPARγ蛋白表达水平均高于空白对照和叶黄素组。其中，PPARγ、CD36蛋白细胞表达水平显著高于叶黄素组，证实了相关转运蛋白在LUT-STE跨膜运输中的作用。
作者简介
李大婧
李大婧，博士、硕导、研究员。现任江苏省农业科学院农产品加工研究所副所长，主要从事果蔬加工品质调控与机理、果蔬功能化利用及营养健康食品精准制造等研究，近五年主持承担国家自然科学基金、江苏省重点研发计划重点项目等部省级以上项目18项；以第一/通讯作者在Food Chemistry、Carbohydrate Polymers、Journal of Agricultural and Food Chemistry等杂志发表SCI源期刊论文SCI 52篇；授权国家发明专利18项，制定各类标准15项；作为第一完成人，获得江苏省科学技术二等奖和中国食品工业协会科学技术特等奖各1项；作为主要完成人，获得中华农业科技奖等各类奖项7项。入选江苏省“333工程”中青年领军人才、江苏省有突出贡献中青年专家、全国农产品加工业十佳青年科技人才、江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养对象。
宋江峰
宋江峰，博士、硕导、副研究员。现任江苏省农科院加工所果蔬加工与综合利用研究室主任，主要从事果蔬加工品质调控及副产物增值利用技术、类胡萝卜素等活性成分运输载体构建与营养健康食品制造研究。近五年，主持国家基金、省基金、省重点研发及省自主创新等10多项课题，授权国家专利28项，制定各类标准15项，发表论文80多篇，其中SCI收录42篇，主持出口蔬菜提质增效保鲜加工关键技术与装备创制及应用等3项成果分别获江苏省科学技术三等奖、中国食品工业协会科学技术特等奖和江苏省农业科学院科研创新二等奖，参与获得河南省科学技术二等奖（第2）、江苏省科学技术二等奖（第5）、三等奖（第3）、神农中华农业科技三等奖（第5）等奖励；入选江苏省农业科学院青年拔尖人才。
刘俊
刘俊，扬州大学食品科学与工程学院教授、博士生导师，长期从事食品碳水化合物的相关研究工作，研究内容包括功能活性多糖、多糖-多酚接枝共聚物以及多糖基食品活性智能包装膜；先后主持国家自然科学基金项目2项；以第一作者、通讯作者身份在Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety、Chemical Engineering Journal、Food Hydrocolloids等期刊发表SCI论文76篇，H-index = 28，其中8篇论文入选ESI高被引论文，入选扬州大学拔尖人才和江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师。
戴竹青
戴竹青，博士、硕导、助理研究员。现工作于江苏省农科院加工所果蔬加工与综合利用研究室，主要从事果蔬功能因子活性评价、生物利用及与肠道菌群相互作用方面研究。主持国家自然科学基金青年基金、江苏省农业科技自主创新资金、江苏省苏北专项、院基本科研业务费项目4项，以第一作者在Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Chemistry、Food & Function等杂志发表SCI论文7篇。入选江苏省农业科学院第三批引进青年拔尖人才。
