柑橘黃烷酮對(duì)β胡蘿卜素膠束化的影響

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(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095; 2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇南京 210014; 3.國(guó)家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心,江蘇南京 210014)

β-胡蘿卜素是一種廣泛存在于果蔬中的脂溶性營(yíng)養(yǎng)成分[1],是具有VA活性最高的類胡蘿卜素,具有抗癌、抗氧化、預(yù)防心血管疾病、防止曬傷等生理功能[2]。β-胡蘿卜素只有被小腸吸收才能發(fā)揮其生物活性,研究發(fā)現(xiàn),食物基質(zhì)中的β-胡蘿卜素在人體中生物利用率較低[3],熱加工的橙色甘薯果肉中β-胡蘿卜素生物利用率僅有0.5%～1.1%[4],機(jī)械加工聯(lián)合油脂處理后南瓜中β-胡蘿卜素的生物利用率低于5%[5]。因此,提高β-胡蘿卜素生物利用率對(duì)VA缺乏人群具有重要意義。

影響類胡蘿卜素生物利用率的因素主要包括食物基質(zhì)環(huán)境、食品組分間相互作用、主體營(yíng)養(yǎng)狀況、遺傳因素等[6]。目前,食品組分間相互作用的影響研究主要集中在脂類對(duì)β-胡蘿卜素生物利用率的影響[7-8]。食物基質(zhì)中的一些微量物質(zhì),如蔗糖酯、植物固醇類、膳食纖維等已證明可能會(huì)影響類胡蘿卜素的生物利用率[9]。此外,不同種類類胡蘿卜素在消化吸收過(guò)程中可能發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制,從而影響其生物利用率[10]。類黃酮是植物來(lái)源膳食中重要的微量營(yíng)養(yǎng)成分[11],以每L柑橘汁為例,其含有橙皮苷約300～700 mg,而類胡蘿卜素量約10～30 mg[12],在日常膳食中類黃酮不可避免地會(huì)與類胡蘿卜素相互作用。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),類黃酮會(huì)影響類胡蘿卜素吸收和生物利用率。Reboul等[13]發(fā)現(xiàn),柚皮素顯著降低葉黃素的腸道吸收,而槲皮素可以增加β-胡蘿卜素在肝臟中的含量[14]。Marie 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄汁中的柚皮苷降低橙色甘薯中β-胡蘿卜素的生物利用率,但對(duì)β-胡蘿卜素的腸道吸收沒(méi)有顯著影響。然而 Claudie等[15]研究發(fā)現(xiàn),柑橘果汁中的類黃酮顯著促進(jìn)β-胡蘿卜素的腸道吸收。以上研究主要集中在類黃酮對(duì)類胡蘿卜素吸收影響的宏觀調(diào)控層次上,兩者的相互作用機(jī)制尚不明確。

類胡蘿卜素的脂溶性特性使其需要被轉(zhuǎn)化成水溶性的混合膠束才能通過(guò)水相,然后隨膠束一起轉(zhuǎn)移到小腸上皮細(xì)胞被吸收利用,因此類胡蘿卜素的膠束化特性直接決定其生物利用率[16]。本研究選擇柑橘屬類黃酮中四種常見(jiàn)的黃烷酮,即橙皮素、柚皮素及其對(duì)應(yīng)糖苷橙皮苷、柚皮苷,基于體外模擬研究4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化的影響及調(diào)控機(jī)理,可以為其他植物源的類黃酮體外評(píng)價(jià)作出初步的判斷,亦可為進(jìn)一步研究β-胡蘿卜素的高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

全反式β-胡蘿卜素、來(lái)源于柑橘中的橙皮素、柚皮素、柚皮苷、芘 美國(guó)Sigma公司;來(lái)源于柑橘中的橙皮苷 Santa Cruz Biotechnology;胃蛋白酶(酶活力:3000 U/mg)、胰酶(酶活力:250 U/mg) 南京奧多福尼生物科技有限公司;膽鹽 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;正己烷、丙酮、無(wú)水乙醇、三氯甲烷(均為國(guó)產(chǎn)分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether,MTBE)、甲醇(均為色譜純) 美國(guó)Javascript公司;卵磷脂、油酸甘油酯 山東西亞化學(xué)股份有限公司;人結(jié)腸腺癌細(xì)胞株(Caco-2) 中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù);高糖DMEM培養(yǎng)液、青-鏈霉素雙抗液、胎牛血清、0.25%胰酶-EDTA、磷酸鹽緩沖液(PBS) 賽默飛世爾生物化學(xué)制品有限公司;BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒 上海碧云天生物公司;細(xì)胞培養(yǎng)瓶T25、6孔transwell細(xì)胞培養(yǎng)板 美國(guó)康寧公司。

HZQ-F100全溫度振蕩培養(yǎng)箱 太倉(cāng)市華美生化儀器廠;TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī) 湖南長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司;FE20實(shí)驗(yàn)室pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器上海有限公司;BS224S電子分析天平 北京賽多利斯科學(xué)儀器公司;RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、D10氮?dú)獯祾邇x 杭州奧盛儀器有限公司;1200高效液相色譜儀 美國(guó)安捷倫科技有限公司;DW-86L828型超低溫冰箱 青島海爾股份有限公司;Cary Eclipse分子熒光光譜儀 美國(guó)瓦里安公司;MZS90納米粒度測(cè)定儀 英國(guó)馬爾文儀器有限公司;XD-202倒置顯微鏡 南京江南永新光學(xué)有限公司;BHC-1300IIA/B2型生物潔凈安全柜 蘇州凈化設(shè)備有限公司;TDL-80-2C低速臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;ERS-2上皮跨膜細(xì)胞電阻儀 美國(guó)密理博公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1β-胡蘿卜素膠束溶液的制備 參考文獻(xiàn)[10]并作出調(diào)整。取適當(dāng)體積的β-胡蘿卜素儲(chǔ)備液制成5 μmol/L的工作液(人體正常生理狀態(tài)下β-胡蘿卜素濃度約為5 μmol/L,溶劑為三氯甲烷∶甲醇=2∶1),4種黃烷酮(甲醇)的工作液濃度分別為25 μmol/L[17],在氮?dú)庀麓蹈纱蟛糠钟袡C(jī)溶劑,殘余溶劑于真空條件下室溫干燥24 h過(guò)夜除去,加入5 mL膽鹽溶液,于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中150 r/min 振蕩5 h,5000×g離心10 min得到上清液,上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾制成膠束。

1.2.2 膽鹽、脂類存在下柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響 按1.2.1方法制備β-胡蘿卜素膠束。膠束中膽鹽濃度分別選擇5、10、15 mmol/L,研究膽鹽存在下柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響。在膽鹽濃度為15 mmol/L膠束中添加油酸甘油酯或卵磷脂,研究脂類存在下柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響。β-胡蘿卜素膠束化率的測(cè)定參考1.2.4。

1.2.3 黃烷酮在不同濃度膽鹽溶液中的溶解度 分別稱取一定量的4種黃烷酮純品,加入5 mL 膽鹽溶液,使之最后形成飽和溶液。膽鹽濃度梯度:5、10、15、30 mmol/L,于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中150 r/min 振蕩5 h,于5000×g離心10 min得到上清液,上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜得到黃烷酮-膽鹽溶液。提取黃烷酮方法參考文獻(xiàn)[18],提取后待HPLC分析。

式中:c1為溶液中黃烷酮的摩爾濃度(μmol/L);c0為初始加入黃烷酮的摩爾濃度(μmol/L);v1為溶液體積(mL);v0為初始加入黃烷酮的體積(mL)。

黃烷酮液相色譜條件[19]:色譜柱:Agilent Eclipse XDB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);柱溫30 ℃;進(jìn)樣體積 10 μL;流速 1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)為 287 nm。以乙腈-0.1%甲酸水溶液為流動(dòng)相。

1.2.4β-胡蘿卜素膠束化率的測(cè)定

1.2.4.1β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 準(zhǔn)確稱量10 mgβ-胡蘿卜素溶解定容至10 mL,取適量體積儲(chǔ)備液稀釋制成0.5、1、2、4、8、10、20 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液,待HPLC分析,以對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo),制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4.2β-胡蘿卜素的萃取 避光條件下,在膠束中加入等體積萃取劑(正己烷∶乙醇∶丙酮=2∶1∶1,V/V/V),輕微振蕩,靜置分層;反復(fù)萃取至下層無(wú)色,合并萃取液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),氮?dú)獯蹈?用正己烷溶解,待HPLC分析。

1.2.4.3 HPLC條件 色譜柱為YMC-C30(4.6 mm×250 mm,5 μm)色譜柱;柱溫:25 ℃;檢測(cè)器DAD,波長(zhǎng)450 nm,流動(dòng)相:A:V(水∶MTBE∶甲醇)=5∶2 5∶70;B:V(水∶MTBE∶甲醇)=5∶85∶10;進(jìn)樣量 20 μL;線性梯度洗脫,流速為0.6 mL/min,梯度洗脫程序:0～4.5 min 95%～80% A;4.5～12.5 min 80%～50% A;12.5～18 min 50%～25% A;18～24 min 25%～5% A;24～30 min 5% A;30～35 min 5%～95% A。

1.2.4.4β-胡蘿卜素膠束化率的計(jì)算

式中:ρ1為膠束中β-胡蘿卜素的質(zhì)量濃度(μg/mL);ρ2為初始加入β-胡蘿卜素濃度(μmol/L);V1為膠束體積(mL);V2為β-胡蘿卜素工作液體積(mL)。

1.2.5 膠束溶液物化性質(zhì)的測(cè)定

1.2.5.1 膠束溶液極性的測(cè)定 參考文獻(xiàn)[20],取制備的膠束溶液,加入適量芘溶液(無(wú)水乙醇),芘最終濃度為8×10-7mol/L,充分振蕩均勻,靜置3 h 后進(jìn)行熒光掃描,記錄芘的發(fā)射光譜中第1、3個(gè)峰的熒光強(qiáng)度:I1和I3值。熒光光譜測(cè)定條件:熒光激發(fā)波長(zhǎng) 334 nm,激發(fā)狹縫寬度為5 nm,發(fā)射狹縫寬度為1 nm,發(fā)射波長(zhǎng)范圍為350～450 nm,測(cè)定在室溫下進(jìn)行。

1.2.5.2 膠束溶液粒徑、電位的測(cè)定 取制備的膠束溶液,利用納米粒度測(cè)定儀室溫條件下進(jìn)行粒徑分布測(cè)定,結(jié)果以平均粒徑(nm)表示,同時(shí)進(jìn)行ζ-電位測(cè)定。

1.2.6β-胡蘿卜素生物可利用率的測(cè)定 該方法參考文獻(xiàn)[16,21],并作出調(diào)整。胃消化法:加入10 mL胃液(50 mmol/L NaCl、3.60 mmol/L MgCl2·6H2O、10 mmol/L CaCl2·2H2O、3.50 mmol/L KH2PO4、14 mmol/L KCl),用1 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH至2.0,加入2 mL胃蛋白酶液(50.25 mg/mL,胃蛋白酶溶于0.1 mol/L HCl)保鮮膜封口放入搖床,于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中120 r/min消化1 h。

腸消化法:取出錐形瓶,用1 mol/L NaHCO3調(diào)節(jié)pH至6.90±0.01,加入9 mL膽鹽-胰酶液(膽鹽終濃度為15 mmol/L(見(jiàn)2.1.1)、胰酶終濃度2.4 mg/mL;膽鹽、胰酶溶于0.1 mol/L NaHCO3),封口放入搖床,于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中120 r/min消化2 h。

上述消化過(guò)程結(jié)束后于5 000×g離心10 min得到上清液,上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜得到膠束,用于分析β-胡蘿卜素生物可利用率。

式中:c1為上清液過(guò)濾后膠束中β-胡蘿卜素的質(zhì)量濃度(μg/mL);c2為初始加入β-胡蘿卜素濃度(μmol/L);V1為上清液過(guò)濾后膠束體積(mL);V2為β-胡蘿卜素工作液體積(mL。)

1.2.7β-胡蘿卜素體外吸收率的測(cè)定 Caco-2細(xì)胞培養(yǎng)在含10%胎牛血清、1%青-鏈霉素雙抗液的高糖DMEM完全培養(yǎng)基中,置于5% CO2濃度,37 ℃恒溫培養(yǎng)箱條件下生長(zhǎng)。用含0.25%胰蛋白酶-EDTA溶液消化成單個(gè)細(xì)胞懸液后以2×105個(gè)/mL接種transwell的聚碳酸酯膜上,培養(yǎng)21 d使用[15]。通過(guò)測(cè)量各孔跨膜電阻來(lái)檢測(cè)細(xì)胞單層膜的完整性,當(dāng)teer值>500 Ω·cm2可用于β-胡蘿卜素吸收實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前,細(xì)胞單層膜先用PBS清洗兩遍,向頂側(cè)加入1 mL體外消化后形成的混合膠束,底側(cè)加入2 mL 無(wú)血清培養(yǎng)基,于5% CO2濃度,37 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h。培養(yǎng)時(shí)間結(jié)束,收集兩側(cè)培養(yǎng)液。β-胡蘿卜素的吸收量為底側(cè)和刮取的細(xì)胞總量。細(xì)胞吸收以每毫克蛋白中皮摩爾(pmol/mg prot)β-胡蘿卜素量表達(dá),采用BCA試劑盒法檢測(cè)蛋白濃度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。用SPSS 17.0數(shù)據(jù)分析軟件,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析及組間差異的Duncan’s多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 膽鹽存在下4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響

2.1.1 不同膽鹽濃度下4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響 膽鹽是影響類胡蘿卜素膠束化率的主要因素之一。人體在禁食、進(jìn)食狀態(tài)下由膽汁分泌的膽鹽濃度分別為4～6、10～15 mmol/L[22-23]。本實(shí)驗(yàn)研究4種柑橘黃烷酮在膽鹽濃度為5、10、15 mmol/L條件下對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響,研究結(jié)果如圖1所示。β-胡蘿卜素的膠束化率隨膽鹽濃度升高而增加,由β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式:y=410.68x-409.34(R2=0.9996)計(jì)算,當(dāng)膽鹽濃度達(dá)到15 mmol/L 時(shí),β-胡蘿卜素的膠束化率為16.23%,分別是膽鹽濃度為5、10 mmol/L的2.50、1.70倍,這是因?yàn)?，膽鹽的乳化特性加快溶解了處于顆粒內(nèi)及界面的β-胡蘿卜素,從而提高其膠束化率[24]。當(dāng)膽鹽濃度為5、10 mmol/L時(shí),4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率無(wú)顯著影響(p>0.05)。當(dāng)膽鹽濃度達(dá)到15 mmol/L 時(shí),膠束中4種柑橘黃烷酮的加入使β-胡蘿卜素膠束化率顯著升高(p<0.05),其中橙皮素、橙皮苷、柚皮素加入后β-胡蘿卜素膠束化率比單一β-胡蘿卜素膠束化率分別顯著提高了25.00%、48.55%、18.97%(p<0.05),而柚皮苷對(duì)β-胡蘿卜素的膠束化率促進(jìn)作用不顯著(p>0.05)。

圖1 不同膽鹽濃度下4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響Fig.1 Effect of 4 citrus flavanones on the micellization rate of β-carotene under different bile salts concentrations注:不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(p<0.05);bc:β-胡蘿卜素;Hes:橙皮素;Hes-G:橙皮苷;Nar:柚皮素;Nar-G:柚皮苷;圖3～圖4同。

2.1.2 不同膽鹽濃度下4種柑橘黃烷酮的溶解度 4種柑橘黃烷酮在不同濃度膽鹽溶液中溶解度的研究結(jié)果如圖2所示。結(jié)果表明,橙皮素、橙皮苷、柚皮素在不同濃度膽鹽溶液中的溶解度變化不明顯,而柚皮苷的溶解度與膽鹽濃度呈線性關(guān)系(R2=0.9935),在膽鹽濃度5 mmol/L時(shí),膠束中的柚皮苷的溶解度為56.42%,15 mmol/L時(shí)達(dá)到68.45%,30 mmol/L時(shí)達(dá)到75.56%。對(duì)比圖1的研究結(jié)果表明,柚皮苷溶解到膠束中可能競(jìng)爭(zhēng)性地消耗了膽鹽,從而抑制了β-胡蘿卜素的膠束化率。這與Marie等的研究觀點(diǎn)一致[10]。同時(shí)發(fā)現(xiàn),橙皮苷在膽鹽膠束中幾乎不溶,而圖1研究發(fā)現(xiàn)，橙皮苷對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率促進(jìn)作用最顯著(p<0.05),這表明，橙皮苷的加入可能改變了β-胡蘿卜素膽鹽膠束的理化性質(zhì),從而促進(jìn)了β-胡蘿卜素膠束化率。

圖2 不同膽鹽濃度溶液中4種柑橘黃烷酮的溶解度Fig.2 Solubilization of 4 citrus flavanones in different bile salt concentration solutions

2.2 脂類存在下4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響

類胡蘿卜素在被人體吸收前,其混合膠束的形成取決于腸內(nèi)脂類的含量和性質(zhì)。不同研究得出的類胡蘿卜素生物利用率差別很大,很有可能是模擬消化過(guò)程中所用脂類的種類和含量不同引起的[9]。

本實(shí)驗(yàn)根據(jù)人體正常生理狀態(tài)下的情況,選擇油酸甘油酯(1.5 mmol/L)和卵磷脂(3 mmol/L),研究添加不同脂類條件下4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響,研究結(jié)果如圖3所示。在膽鹽濃度選用15 mmol/L時(shí),在β-胡蘿卜素對(duì)照組加入卵磷脂比不加卵磷脂(圖1)增加了β-胡蘿卜素的膠束化率,此時(shí)β-胡蘿卜素的膠束化率達(dá)到20.18%,比不加卵磷脂增加了24%。在添加卵磷脂條件下,4種柑橘黃烷酮均促進(jìn)了β-胡蘿卜素膠束化,其中橙皮苷促進(jìn)作用顯著(p<0.05),β-胡蘿卜素膠束化率可達(dá)25.17%,與單一β-胡蘿卜素膠束相比,增加了25%。當(dāng)膠束相中添加油酸甘油酯時(shí),β-胡蘿卜素對(duì)照組的膠束化率僅為9.23%,但4種柑橘黃烷酮均促進(jìn)β-胡蘿卜素膠束化率,其中橙皮苷、柚皮素、柚皮苷顯著促進(jìn)其膠束化率(p<0.05)。類胡蘿卜素生物利用度與膠束溶解能力及膠束膨脹能力有關(guān),高濃度膽鹽的作用是增加膠束的溶解性,而脂類的作用是影響膠束的膨脹能力。本實(shí)驗(yàn)中添加的油酸甘油酯可能在水解過(guò)程中僅引起較小的程度的膠束溶脹,從而導(dǎo)致β-胡蘿卜素膠束化率增加不明顯。

圖3 脂類存在下4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束化率的影響Fig.3 Effect of 4 citrus flavanones on the micellization rate of β-carotene in the presence of lipids

2.3 4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束物化性質(zhì)的影響

膠束的物化性質(zhì)包括溶液極性(反應(yīng)親/疏水性)、粒徑(反應(yīng)顆粒大小)、電位(ζ-電位、反應(yīng)粒子表面的電荷)等。本實(shí)驗(yàn)探究了4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束溶液物化性質(zhì)的影響,結(jié)果如表1所示。芘是熒光探針中最常用的一種,根據(jù)芘的發(fā)射光譜中第1、3個(gè)發(fā)射峰的強(qiáng)度之比 I1/I3 的相對(duì)變化可以判斷環(huán)境極性的變化,極性越大則比值越大,反之則比值越小[25]。研究發(fā)現(xiàn),與單一β-胡蘿卜素膠束溶液相比,膠束體系中加入柑橘黃烷酮后溶液的I1/I3比值均增大,即4種黃烷酮顯著增加了膠束溶液的極性(p<0.05),其中橙皮苷加入的β-胡蘿卜素膠束溶液I1/I3比值最大,表明橙皮苷最顯著增加了β-胡蘿卜素膠束溶液的極性(p<0.05),而且4種柑橘黃烷酮的加入均使β-胡蘿卜素膠束溶液的粒徑減小,橙皮素沒(méi)有顯著降低膠束粒徑(p>0.05),而橙皮苷、柚皮素、柚皮苷顯著降低膠束粒子的直徑(p<0.05)。這可能是因?yàn)?，柑橘黃烷酮吸附于油水表面,使β-胡蘿卜素脂滴之間產(chǎn)生排斥力,這就避免了β-胡蘿卜素脂滴的聚集,從而使膠束粒徑減小[26]。此外,4種柑橘黃烷酮的加入均使β-胡蘿卜素膠束溶液ζ-電位的絕對(duì)值顯著增大(p<0.05)。ζ-電位的絕對(duì)值較高,表明液滴表面的同種電荷含量較高,彼此間的靜電斥力保證溶液在儲(chǔ)存期間發(fā)生液滴擾動(dòng),因此穩(wěn)定性較強(qiáng)[27],表明4種柑橘黃烷酮的加入提高了β-胡蘿卜素膠束溶液的穩(wěn)定性[28]。

表1 4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素膠束物化性質(zhì)的影響Table 1 Effect of 4 citrus flavanones on β-carotene micellar properties

2.4 4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素生物可利用率的影響

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)體外消化法研究4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素生物可利用率的影響,結(jié)果如圖4顯示。4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素的生物可利用率均起促進(jìn)作用,其中橙皮苷顯著促進(jìn)β-胡蘿卜素的生物可利用率(p<0.05),達(dá)11.39%,對(duì)β-胡蘿卜素的生物可利用率提高了42%。本研究在膠束體系中加入的黃烷酮,可能競(jìng)爭(zhēng)了β-胡蘿卜素在膠束的核心區(qū)域,但4種柑橘黃烷酮的加入使得β-胡蘿卜素膠束溶液極性增大,粒子極性越大,越有利于進(jìn)入消化液體系[29],從而提高了β-胡蘿卜素的生物可利用率。此外,4種柑橘黃烷酮的加入使得體系中顆粒直徑減小,從而導(dǎo)致顆粒表面積增大,顆粒表面積越大,越有利于胰脂肪酶的結(jié)合,從而有利于脂酶高效水解脂類,促進(jìn)β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)移進(jìn)水相,提高生物可利用率[30]。

圖4 4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素的生物可利用率的影響Fig.4 Effect of 4 citrus flavanones on the bioaccessibility of β-carotene

2.5 4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素體外腸道吸收的影響

將消化過(guò)程形成的膠束加入到分化的Caco-2細(xì)胞單層膜,研究4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素腸道吸收的影響,研究結(jié)果如表2所示。4種柑橘黃烷酮均促進(jìn)了β-胡蘿卜素的細(xì)胞吸收。對(duì)照組β-胡蘿卜素的細(xì)胞吸收為1420.00 pmol/mg prot,加入橙皮苷的膠束中β-胡蘿卜素細(xì)胞吸收為2629.27 pmol/mg prot,比對(duì)照組顯著提高了85%(p<0.05),而橙皮素顯著提高了16%(p<0.05),柚皮苷對(duì)β-胡蘿卜素的細(xì)胞吸收促進(jìn)作用不顯著(p>0.05)。這可能由于橙皮苷的糖苷基(7號(hào)位蕓香糖苷),使橙皮苷結(jié)合于脂質(zhì)膜的極性頭部區(qū)域[31],橙皮苷強(qiáng)的膜親和力改變了膜雙分子層的屏障功能,促進(jìn)β-胡蘿卜素的細(xì)胞吸收,此外柑橘黃烷酮的加入使β-胡蘿卜素膠束粒徑變小,粒徑越小,越有利于顆粒的乳化[32]、包裹及吸收[21,33],使β-胡蘿卜素膠束更容易被細(xì)胞吸收。而柚皮苷由于包埋到膠束中,抑制了脂肪酸的水解及β-胡蘿卜素從膠束中向外轉(zhuǎn)移,所以對(duì)β-胡蘿卜素細(xì)胞吸收促進(jìn)作用不顯著。

表2 4種柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素腸道吸收的影響Table 2 Effect of 4 citrus flavanones on the cellular uptake of β-carotene

3 結(jié)論

在模擬人體生理狀態(tài)下,隨膽鹽濃度升高,4種柑橘黃烷酮顯著增加β-胡蘿卜素的膠束化(p<0.05);其中橙皮苷對(duì)β-胡蘿卜素膠束化的促進(jìn)作用顯著(p<0.05),橙皮素、柚皮素次之,柚皮苷作用不顯著(p>0.05)。4種柑橘黃烷酮通過(guò)增加膠束溶液的極性、降低顆粒直徑、調(diào)節(jié)膠束表面的電荷促進(jìn)了β-胡蘿卜素生物可利用率,進(jìn)而促進(jìn)β-胡蘿卜素腸道吸收,其中橙皮苷顯著促進(jìn)β-胡蘿卜素生物可利用率(p<0.05),相比于對(duì)照組提高了42%,并且顯著促進(jìn)腸道吸收(p<0.05)。由此可見(jiàn),膳食中類黃酮的攝入一定程度上會(huì)促進(jìn)β-胡蘿卜素生物利用率。柑橘黃烷酮對(duì)β-胡蘿卜素生物利用率及細(xì)胞吸收的影響受多種因素控制,因此具體的調(diào)控機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。