《Food Bioscience》：The role of lipid nanoparticles as bioactive carriers in advancing food systems
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這篇綜述深入探討了脂質納米顆粒（LNp），包括固體脂質納米顆粒（SLN）和納米結構脂質載體（NLC），作為功能成分遞送系統在食品和飲料中的應用前景。文章系統闡述了LNp的開發原理、制備方法、關鍵質量屬性及其在乳制品、飲料、果蔬涂層、肉制品等多種食品基質中的實際應用效果，涵蓋穩定性、感官、抗氧化、抗菌及細胞活性等多維評估。專利分析揭示了其工業應用潛力，尤其在飲料領域。綜述強調了LNp在保護生物活性成分、增強產品穩定性和功能性的優勢，同時指出了在配方優化、安全評估及法規框架等方面仍需進一步研究。
在當今食品工業中，如何有效保護對光、熱、氧敏感的生物活性成分，并提升其在人體內的生物利用率，是一個持續的挑戰。脂質納米顆粒（LNp）作為一種由生物相容性脂質材料構成的納米級載體系統，為此提供了極具前景的解決方案。它們主要分為兩代：第一代固體脂質納米顆粒（SLN），其基質完全由固體脂質構成；以及第二代納米結構脂質載體（NLC），其基質由固體和液體脂質混合而成，結構更不規則，能容納更多活性物質并減少儲存期間的成分滲出。
開發適用于食品的LNp，核心在于把控其組成（關鍵物料屬性，CMAs）和生產工藝（關鍵工藝參數，CPPs），這兩者共同決定了LNp最終的關鍵質量屬性（CQAs）。在成分選擇上，固體脂質（如蜂蠟、可可脂、Compritol?）和液體脂質（如多種植物油）需具備食用級、一般認為安全（GRAS）的狀態。表面活性劑（如吐溫、卵磷脂）則用于穩定納米分散體系，非離子型因其更好的耐受性而更受青睞。生產方法則分為高能耗法（如高壓均質、超聲處理）和低能耗法（如微乳化、凝聚法）。高剪切均質和超聲處理因無需有機溶劑且易于放大，在食品應用中最為常見。
對LNp的全面表征至關重要，這涉及到粒徑大小與分布、形態、表面電荷（Zeta電位）、熱穩定性、結晶度、包封效率等一系列CQAs。例如，粒徑直接影響其在食品體系中的物理穩定性及活性成分的釋放行為；表面電荷則與膠體穩定性及其與食品中蛋白質、多糖的靜電相互作用相關。通過動態光散射、電子顯微鏡、差示掃描量熱法（DSC）、X射線衍射等多種技術聯用，可以深入理解LNp的特性與其在食品中表現之間的關聯。
研究表明，負載了不同生物活性成分的LNp已被成功納入多種食品和飲料體系。在飲料（如果汁、牛奶、模型飲料）中，LNp能顯著提高蝦青素、姜黃素、番茄紅素等成分的穩定性，并改善其生物可及性。在乳制品（如牛奶、黃油、酸奶）中，LNp不僅能有效保護共軛亞油酸（CLA）、維生素E等功能成分，還能提升產品的感官特性，如奶油感和整體接受度。將其應用于果蔬（如番茄、番石榴）和肉制品（如雞排、漢堡肉餅）的涂層，則可以作為物理屏障，延緩氧化變質和微生物生長，從而延長貨架期。
從研究視角總結，LNp在食品中的應用評估主要圍繞六個方面展開：LNp自身及其負載物的穩定性、終端產品的特性穩定性、感官分析、以及抗氧化、抗菌和細胞毒活性。例如，負載姜黃素的SLN在牛肉漢堡中顯示出比游離姜黃素更強的抗金黃色葡萄球菌和大腸桿菌效果；而負載Zataria multiflora精油的SLN涂層能顯著降低雞排中的單增李斯特菌和腸炎沙門氏菌數量。唯一的細胞毒性評估顯示，經體外消化后，含有姜黃素SLN的酸奶對Caco-2細胞活力有輕微影響，這提示了進行安全性評估的必要性。
盡管潛力巨大，但將LNp真正推向食品市場仍面臨挑戰。當前研究數量有限，且存在明顯的知識缺口。安全性和法規是首要關切：雖然LNp成分多為GRAS物質，但納米形態可能改變其生物分布和代謝途徑，因此需要進行系統的體內毒理學、代謝組學及與腸道菌群相互作用的評估。此外，全球關于納米食品的法規框架尚不完善，消費者對“納米”標簽的接受度也直接影響產品前景。
專利分析顯示，工業界對LNp在食品中的應用興趣日益增長，尤其是在飲料領域。相關專利主要保護了負載色素、精油、輔酶Q10等成分的LNp配方及其制備工藝，強調了其在提高水溶性、穩定性和控制釋放方面的優勢。然而，大多數專利仍側重于配方和工藝本身，對LNp在實際復雜食品體系中的具體應用演示和效果驗證信息有限，表明該技術從實驗室到市場的轉化仍處于早期階段。
綜上所述，脂質納米顆粒作為一種創新的遞送平臺，在開發功能性和營養強化食品方面展現出獨特價值。它們能夠克服許多生物活性成分在應用中的局限性，為食品工業帶來提升產品品質、延長保質期和增強健康功效的新機遇。未來的研究需致力于優化針對特定食品的配方，深入開展安全性與有效性評估，并推動建立清晰、合理的監管標準，以釋放LNp在促進人類健康飲食方面的全部潛能。
