近日,中国农业大学食品学院罗永康教授团队谭雨青副教授在食品领域国际顶级期刊《食品科学与技术趋势》(Trends in Food Science & Technology)发表综述文章《揭开胶原蛋白肽的新篇章:口服生物利用度的全面见解及其通过包封技术的提升》(Unveiling a new chapter for collagen peptides: Comprehensive insights into oral bioavailability and the enhancement via encapsulation systems)。
胶原蛋白肽(CPs)因其显著的健康益处而备受关注,广泛应用于营养补充剂和功能性食品。然而,由于口服生物利用度较低,其潜在益处往往受到限制。尽管羟脯氨酸(Hyp)能够增强其对胃肠道降解的抗性,但CPs通常难以在血液中达到并维持有效浓度。小分子肽(如二肽和三肽)虽然能在小肠中快速吸收,但血液浓度的瞬时升高往往伴随快速下降,削弱了其作用效果。较大分子量的肽(分子量 >1 kDa)因易被消化酶降解和小肠吸收率低,其生物利用度更为有限。本文综述了包封技术在提高不同分子量CPs口服生物利用度中的关键作用,并系统分析了影响口服生物利用度的四个核心阶段:生物可及性、吸收、首过代谢及生物活性。同时,本文批判性地评估了五种包封技术(微胶囊、双乳液、水凝胶、纳米脂质体及静电纺丝)在解决这些挑战方面的有效性。包封技术通过延长小分子肽的血液循环时间,以及确保大分子肽在肠道内的完整性和吸收,显著提高了CPs的口服生物利用度。
图形摘要
胶原蛋白来源包括陆生动物(如猪、牛、羊和禽类)、海洋生物(如鱼类、水母、海星和海胆)以及通过基因工程生产的重组胶原蛋白。胶原蛋白肽可通过化学(酸碱水解)、物理(亚临界水水解)及酶法水解等方式制备。这些方法将胶原蛋白分解为短链氨基酸或多肽,与大分子胶原蛋白相比,这些小分子更易被人体吸收。
胶原蛋白的来源、水解方法以及胶原蛋白肽的组成和结构
生物可及性定义为从食物基质或递送载体中释放并可被肠道吸收的肽的比例,是决定胶原蛋白肽口服生物利用度的限速步骤。吸收是继生物可及性之后的关键过程,指生物可及的肽组分通过肠上皮进入血液循环系统的过程。首过代谢是胶原蛋白肽经肠上皮吸收后经肝脏处理的过程,这一阶段影响其进入全身循环的效率。生物活性则指胶原蛋白肽发挥生物效应的能力,通常指引发特定生物效应所需的胶原蛋白肽浓度或用量。以上因素共同决定了胶原蛋白肽的口服生物利用度。
胶原蛋白肽口服生物利用度涉及的主要进程(生物可及性、吸收、首过代谢和生物活性)
微胶囊、W1/O/W2双乳液、水凝胶、纳米脂质体和静电纺丝技术在提升胶原蛋白肽口服生物利用度方面展现出巨大的潜力。对于小分子肽(分子量≤ 1 kDa)来说,包封技术通过实现缓释,延长其循环时间,从而增强其生物效能。对于大分子胶原蛋白肽(分子量 > 1 kDa),包封技术能够防止其在胃肠道中的过早降解,确保其以完整形式被吸收,并保持其生物活性。通过不断优化包封技术,胶原蛋白肽有望实现更高的口服生物利用度,释放其全面的健康潜力,助力消费者实现更健康的生活方式。
提高胶原蛋白肽口服生物利用度的不同包封技术
论文通讯作者为谭雨青副教授,2022级博士研究生周勇杰为本文的第一作者,罗永康教授、洪惠教授等为合作作者。该项工作得到了国家重点研发计划(2023YFE0122800)和现代农业产业技术体系北京市渔业创新团队(BAIC07-2024-13)的支持。
来源:中国农大新闻网
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