近日，Food Chemistry 发表了江南大学未来食品科学中心钟芳教授课题组的研究成果“Use of sodium alginate coatings to improve stability and bioavailability of liposomes containing DPP-IV inhibitory collagen peptide”（Peihan Wu et al., Food Chemistry, 2023,414: 135685）。江南大学2020级硕士生吴佩瀚为论文第一作者，刘飞副研究员为通讯作者。
糖尿病和糖尿病并发症在20-79岁人群中造成了世界范围内14.5%的死亡率，糖尿病已成为我们这个时代最严重和最常见的慢性疾病之一，导致危及生命、致残和代价高昂的并发症，并缩短预期寿命，我国也面临着严峻的糖尿病防控形势。过去的二十年里，人们在食品营养领域逐渐研究发现，蛋白质作为人体的七大营养素之一，在饮食健康中占有重要地位。已有足够的文献充分记载了蛋白质作为氨基酸重要来源的价值。不仅如此，研究发现许多膳食蛋白质具有特定的生物学特性，使这些蛋白质成为功能性或保健食品的潜在成分。生物活性肽不仅具有各方面优良的功能特性，而且对比药物而言，它们的结构更加简单，稳定性更好，无有害的免疫反应。然而由于肽在胃肠道中由于低pH环境、各种酶以及小肠上皮细胞吸收阻碍的原因，导致了肽的口服生物利用率很低。
针对此问题，为了提高肽在人体消化过程中的生物利用率，本研究采用海藻酸钠修饰脂质体的方式包覆DPP-IV抑制活性胶原肽，并对包覆前后对脂质体的影响进行分析比较，首先，使用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱以及动态光散射对脂质体进行表征，指标包括粒径、PDI、ζ电位、包封率和DPP-IV抑制活性等。结果发现经过海藻酸钠包覆后的脂质体其粒径、PDI上升，ζ电位绝对值上升。说明海藻酸钠成功包覆在脂质体表面，并提高了脂质体粒子之间的排斥力，增加了稳定性。其次，包封率也呈现上升趋势，说明经过海藻酸钠包覆后提高了脂质体的包封能力。其次，实验探究了海藻酸钠修饰对脂质体的体外稳定性的影响，包括流变特性、药物释放稳定性和贮藏稳定性，结果发现，经过海藻酸钠修饰后的脂质体（SA-CP-Lip）其表观粘度上升，药物缓释效果上升以及在贮藏过程中其结构、活性变化缓慢，说明海藻酸钠涂层在脂质体表面提供了空间保护，导致胶原肽缓慢释放。然后对海藻酸钠包覆前后脂质体的胃肠道消化稳定性进行探究，结果显示包覆后的脂质体其胶原肽的损失更少、DPP-IV抑制活性更强，而且通过TEM图像也能发现包覆后脂质体结构变形程度更小，以上结果表明，脂质体和海藻酸钠修饰的脂质体可以在一定程度上阻止胃肠道消化对胶原肽的降解。进一步探究进入人体消化的关键阶段，即细胞吸收阶段的细胞吸收能力大小。实验采用接近小肠上皮细胞功能的Caco-2/HT29细胞模型，通过转运实验结果表明，经过海藻酸钠包覆的脂质体更容易通过细胞膜完成转运。经过以上实验表明，采用海藻酸钠包衣提高了脂质体在人体口服过程中的生物利用度。
上述研究工作得到了国家自然科学基金（32272470,31871846）无锡市科协软科学研究课题研究项目(KX-22-C053)等项目的资助。
图1 CP-Lip和SA-CP-Lip的理化性质。CP-Lip的结构图（A）、粒度（B）和电子显微图像（C）。SA-CP-Lip（0.3%SA）的结构图（D）、粒度（E）和电子显微图像（F）
图2 CP-Lip和SA-CP-Lip的储存稳定性（在25℃下储存）。（A）CP-Lip和SA-CP-Lip的稳定剪切流变学。（B），（C），（D）CP-Lip和SA-CP-Lip的包封率、粒度和PDI随储存时间的变化。（E），（F），（G）CP-Lip和SA-CP-Lip在不同储存时间的外观变化（左为CP-Lip，右为SA-CP-Lip）
图3 （B）胶原肽、CP-Lip和SA-CP-Lip胃肠消化后胶原肽的生物利用度-时间曲线。（C）胶原肽、CP-Lip和SA-CP-Lip胃肠消化后胶原肽的抑制DPP-IV时间曲线。消化后CP-Lip（D）、（E）和SA-CP-Lip（F）、（G）的TEM显微照片
图4 （G） 通过Caco-2/HT29单层运输封装的胶原肽、CP-Lip和SA-CP-Lip。（H）DPP-IV对通过Caco-2/HT29单层转运的胶原肽、CP-Lip和SA-CP-Lip的抑制作用。（一）胶原肽、CP-Lip和SA-CP-Lip通过Caco-2/HT29细胞的表观渗透系数（Papp）。（J）CP-Lip和SA-CP-Lip在小肠中的吸收机制
（编辑：潘梦妍）
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