親脂性活性物質，如脂溶性維生素、類胡蘿卜素、多酚、多不飽和脂肪酸、精油等，因其不僅具有抗氧化、抗炎、抗菌等生理功能，還可以保護人體健康，降低心血管疾病、癌癥及神經退行性疾病的風險，被廣泛應用于開發功能食品。研究發現親脂性活性物質水溶性低，易在加工和貯藏過程中受光照、溫度、氧氣等環境因素影響而氧化或變性，口服攝入后會受到胃酸、蛋白酶等胃腸道環境限制很難被小腸吸收消化，表現出極低的生物利用度。此外，部分親脂性活性物質感官特性較差，會對食品的質地和口感產生負面影響。

海藻酸鹽作為一種無支鏈的陰離子多糖，具有黏膜黏附性和抗氧化活性等生物學特性。其可以通過螯合促氧化金屬離子為親脂性活性物質提供屏障效應，并且海藻酸鹽還可以利用離子誘導形成具有不同特性的凝膠，海藻酸鹽納米載體制備條件溫和，其適用于負載敏感、易揮發的親脂性活性物質。

廣西大學輕工與食品工程學院的徐薇、李慧雪、陳山*等重點論述海藻酸鹽納米載體提高親脂性活性物質穩定性的研究現狀及不同納米載體類型的優缺點，并總結其在食品領域的應用，為拓寬親脂性活性物質應用提供理論依據。

1 海藻酸鹽的來源與特性

1.1 海藻酸鹽的來源和結構

海藻酸鹽通常從大囊藻、海帶和結節子囊藻等褐藻中提取，也可由特殊細菌的微生物發酵產生，是由β-D-甘露糖醛酸（M嵌段）和α-L-古羅糖醛酸（G嵌段）單元通過1,4-糖苷鍵連接在一起的線性共聚物，根據嵌段的序列不同，可分為均聚（GG嵌段或MM嵌段）和雜聚嵌段（GM嵌段）結構。海藻酸鹽不同比例的M、G嵌段決定了海藻酸鹽不同的分子結構，進而影響其物理性能。其中，G嵌段可以為聚合物結構提供剛性且顯示出更高的機械強度，M嵌段可以給鏈條提供靈活性且賦予凝膠較小的孔徑，從而降低親脂性生物活性物質的滲透性。分子質量亦是影響海藻酸鹽物理性能的有關因素，海藻酸鹽分子質量的改變會直接影響溶液黏度和水凝膠機械強度，從而影響納米遞送載體對親脂性活性物質的保護作用。海藻酸鹽中含有許多可衍生改性的游離羥基和羧基，可將親水性海藻酸鹽化學修飾改性為兩親性或疏水性分子，從而賦予海藻酸鹽更加利于穩定親脂性活性物質的新功能特性，使納米遞送系統更安全、環保。由此可見，G/M嵌段比例、分子質量、游離的羧基和羥基是影響海藻酸鹽納米載體性質的關鍵因素，合理設計和修飾海藻酸鹽為親脂性活性物質的納米遞送系統提供了更多的可能性。

1.2 海藻酸鹽的功能特性

1.2.1 凝膠化

凝膠化是制備遞送親脂性活性物質納米載體的重要方式。海藻酸鹽具備優良的凝膠性能，凝膠化方式包括酸沉淀及離子交聯。酸沉淀通過pH值低于pKa或海藻酸鹽的解離系數實現，該方式形成的凝膠柔軟、凝膠強度弱且易溶于堿性溶液，不適用于遞送親脂性活性物質。離子交聯是海藻酸鹽聚合物鏈的G嵌段選擇性與多價陽離子（如Ca2＋）結合，形成一個稱為“蛋盒”模型的有序三維區域，其中陽離子像雞蛋一樣被嵌入紙板箱（圖1），從而形成納米顆粒、納米纖維和納米凝膠。該方式形成的凝膠熱不可逆且條件溫和，適用于負載熱敏感、易揮發的親脂性活性物。

1.2.2 pH值響應性

海藻酸鹽結構中的羧基賦予其對外部pH值變化顯著敏感的特性。在酸性環境下，游離羧酸基團的質子化和海藻酸鹽單體之間的排斥力降低，海藻酸鹽分子鏈收縮使親脂性活性物質擴散受限；在堿性環境下，羧基解離產生靜電排斥，引起溶脹。因此，基于海藻酸鹽的納米載體可增強親脂性活性物質在胃環境中的穩定性，有針對性地釋放其到達小腸，被人體消化吸收。

1.2.3 成膜性

海藻酸鹽因含有線性結構而具有良好的成膜性，可以在固態下形成牢固的薄膜和足夠的纖維結構。此外，海藻酸鹽薄膜中排列緊密和有序的氫鍵網絡結構可有效防止食品脫水，因而負載親脂性活性物質的海藻酸鹽納米載體在食品領域有著很大的應用潛力，可以作為高水分食品儲存的包裝材料。例如，負載抗壞血酸和香蘭素的海藻酸鹽納米乳液涂膜使得獼猴桃硬度損失低于對照組，可有效減少水分流失；并且保持獼猴桃淺綠色，沒有出現明顯萎縮，更受消費者喜愛。眾多實驗驗證了海藻酸鹽的成膜機制主要為溶劑蒸發并伴隨著多價陽離子交聯反應。單一的海藻酸鹽薄膜也存在一定局限性，其較差的機械性能會導致親脂性活性物質易于泄漏，因此往往需要和其他成分結合。

1.2.4 增稠性

對于海藻酸鹽納米乳液，海藻酸鹽適當的增稠作用可增加水相黏度，延緩液滴和絮凝體運動，有利于提高乳液的穩定性。基于此特性，海藻酸鹽納米乳液常作為封裝載體以保證親脂性活性物質的穩定性，在功能食品和保健品領域具有良好的應用潛力。周洋瑩分別將大豆分離蛋白-蝦青素納米乳液以及大豆分離蛋白/海藻酸鈉-蝦青素納米乳液90 ℃加熱30 min后，蝦青素保留率分別為58.04%、80.01%。海藻酸鹽的增稠作用通常受到海藻酸鹽濃度與加工參數等因素的影響，現有研究表明納米乳液表觀黏度隨著海藻酸鹽濃度的增加而顯著增加，這是因為濃度更高的生物聚合物溶液中存在更強的鏈鏈相互作用，并導致明顯的非牛頓行為。由此可見，合理控制海藻酸鹽添加量才能夠有效發揮其增稠作用。

1.2.5 生物學活性

海藻酸鹽具有抗氧化活性、黏膜黏附性和螯合金屬離子等多種生物學活性，適用于構建遞送體系，提供屏障效應以防止親脂性活性物質氧化。海藻酸鹽的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除活性的具體機制是通過供氫破壞鏈式反應或清除自由基，同時從單糖中捕獲異構氫。嵌段中的二軸連接可能導致周圍糖苷鍵的旋轉受阻，進而影響海藻酸鹽中羥基的可用性和供體氫原子的能力，因此，較高比例的G嵌段會增加抗氧化活性。由于抗氧化活性，海藻酸鹽可以抑制肉類加工和貯藏過程中產生氫過氧化物和二次氧化產物。此外，海藻酸鹽分子上帶負電的羧基能夠螯合促氧化過渡金屬，減緩ω-3脂肪酸在納米乳液儲藏過程中氧化程度。游離羧基和羥基的存在使得海藻酸鹽表現出優異的黏膜黏附性能，可通過延長親脂性活性物質在吸收部位的停留時間提高其生物利用度和有效性。

2 海藻酸鹽納米載體的類型

作為親脂性活性物質的理想載體之一，海藻酸鹽基納米載體可提高親脂性活性物質在光照、溫度、氧氣等因素影響下的穩定性，為其穿過具有強酸性和酶活性的胃液時提供堅固的屏障，促進親脂性活性物質的高效利用。本文對常見海藻酸鹽基納米載體的不同類型，包括納米乳液、納米顆粒、納米凝膠和納米纖維的特點及對親脂性活性物質的遞送研究進展進行歸納。

2.1 納米乳液

納米乳液是由兩種互不混溶的液體在表面活性劑作用下形成的動態穩定的膠體分散體系。根據油相和水相在空間上的相對分布不同，納米乳液主要分為水包油（O/W）型和油包水（W/O）型。首先，納米乳液可以利用油相作為溶解介質提高親脂性活性物質在體內的溶解度。其次，納米乳液具有動力學穩定性，其小液滴可滲透到小腸上皮細胞的黏液層，從而接近吸收部位、延長停留時間，此外，具有較大表面積的小液滴可促使親脂性活性物質更快地釋放和吸收。但由于納米乳液在熱力學上不穩定，易在引力作用下隨時間推移發生相分離，其往往需要穩定劑提高儲存穩定性。海藻酸鹽可以通過產生空間位阻、增加連續相黏度和系統表面負電荷提高乳液穩定性，被視為優良的乳液穩定劑。此外，納米乳液液滴直徑尺寸小、界面張力大，故通常采用可以產生大量能量的制備方法，如借助外部能量的高能法和利用乳液自身化學能的低能法。但低能法的有效性需要嚴格控制表面活性劑和分散相的相對量，因而海藻酸鹽納米乳液多采用高能法，如高壓均質法、超聲波法、微流化等方法。

海藻酸鹽納米乳液有效提高了親脂性活性物質的抗菌活性，一方面是海藻酸鹽納米乳液的較小的液滴尺寸增加了親脂性活性物質與細胞膜的接觸面積，使二者能夠更好地相互作用；另一方面是乳化劑液滴與微生物磷脂雙分子層的融合，使其易于通過細胞膜表面，從而使細胞膜破裂，導致細胞死亡。如相較于水中的檸檬草精油，封裝在海藻酸鹽納米乳液中的精油有效抑制了根霉菌、黑曲霉和膨脹青霉菌生長，且低濃度的檸檬草精油納米乳液即可達到高濃度檸檬草精油的抑菌效果。此外，海藻酸鹽較小的液滴使其只能微弱地散射光波，不會對乳液透明度產生不利影響，因而在食品和飲料中具有廣泛的應用前景與優勢。納米乳液海藻酸鹽亦可解聚成低聚糖作為納米乳液穩定劑，增強親脂性活性物質的貯藏穩定性。隨著貯藏時間延長，納米乳液中姜黃素的含量從第1天就開始下降，而海藻酸鹽納米乳液姜黃素含量在貯藏15 d后開始下降，這是因為帶負電的海藻酸鹽低聚糖吸附在油滴周圍，增強了油滴之間的靜電排斥，進而提高了姜黃素的穩定性。針對單層海藻酸鹽納米乳液網絡松散、親脂性活性物質易從孔隙滲漏而影響其穩定性的問題，可通過逐層沉積帶正電荷的陽離子多糖填充孔隙，提高親脂性活性物質的穩定性。有研究制備了單層海藻酸鹽納米乳液和殼聚糖雙層海藻酸鹽納米乳液用于遞送穿心蓮內酯，雙層海藻酸鹽納米乳液的包埋率和穩定性均優于單層，且室溫下儲存90 d未觀察到分離和變質現象。海藻酸鹽納米乳液亦可以與蛋白質通過靜電相互作用組成復合納米乳液，提高親脂性活性物質的生物利用度，通過海藻酸鹽/乳清蛋白穩定的納米乳液可有效減少亞麻籽油在胃酸條件下的釋放，并使其在腸道中相對快速釋放。由上述可知，海藻酸鹽納米乳液可增強親脂性活性物質的抑菌活性、貯藏穩定性和生物利用度，是其用于制備功能性飲料的良好載體。然而，海藻酸鹽濃度過高可能會通過橋接或耗竭機制促進液滴絮凝，從而引起乳液中的物理不穩定性。因此，必須嚴格控制作為穩定劑添加到納米乳液中海藻酸鹽的含量，以產生所需的結構特性和物理穩定性。制備方法、油相類型、多糖濃度等因素往往亦會影響海藻酸鹽納米乳液穩定性。因此，可以通過調控海藻酸鹽納米乳液的組分（如油相）、改善構建方法進一步提高乳液穩定性。

2.2 納米顆粒

海藻酸鹽納米顆粒一般粒徑在10～1000 nm之間，具有納米聚集體、納米膠囊和納米球3 種不同的形態。與尺寸較大的海藻酸鹽顆粒相比，海藻酸鹽納米顆粒具有更高的機械強度和更大的比表面積，能夠與親脂性活性物質形成強靜電及疏水相互作用，實現更緩慢地釋放。海藻酸鹽納米顆粒的構建方式多樣，其中已被廣泛應用的是乳化與海藻酸鹽乳液液滴的外部或內部凝膠化相結合。乳化耦合外部凝膠法通常先將海藻酸鹽溶液加入到油相中形成W/O乳液，隨后添加CaCl2使之凝膠化。乳化耦合內部凝膠法是指將含有不溶性鈣鹽的海藻酸鹽溶液在油相中乳化成W/O乳液，隨后添加油溶性酸以降低pH值使不溶性鈣鹽釋放Ca2＋，從而引發海藻酸鹽納米顆粒內部凝膠化。為更好地控制海藻酸鹽納米顆粒大小、均勻性，在制備時通常與其他加工技術相結合，如電噴霧、聚電解質絡合、噴霧干燥等。此外，乳化-溶劑置換技術、溶劑蒸發技術亦是海藻酸鹽納米顆粒制備方法，但涉及有機溶劑，可能會引起不必要的副反應，因而不適合在食品領域中應用。由于海藻酸鹽納米顆粒制備條件溫和，適于封裝熱敏親脂性活性物質。同時海藻酸鹽的熱穩定性和黏膜黏附性使其形成的納米顆粒在食品領域具有更廣泛的應用場景。

由表1可知，海藻酸鹽納米顆粒可有效提高親脂性活性物質穩定性、功能活性及生物利用度，對于擴大親脂性活性物質在食品領域實際應用中起著至關重要的作用。海藻酸鹽納米顆粒封裝后親脂性活性物質抑菌活性顯著提高，有望用于肉類保鮮。利用海藻酸鹽/殼聚糖負載牛至精油后，其抑菌活性明顯提高，最小抑菌濃度是游離牛至精油的1/32～1/4，可有效抑制微生物生長，不會影響肉的風味。海藻酸鹽納米顆粒可以提高親脂性活性物質的抗氧化活性，在相同槲皮素濃度下，納米顆粒包埋槲皮素和游離槲皮素的DPPH自由基清除率分別為82.21%和78.13%，半最大效應濃度分別為14.42 μg/mL和16.23 μg/mL。可見，親脂性活性物質經海藻酸鹽納米顆粒穩定后其生物活性更加突出，尤其是抗菌活性，原理是表面電荷密度較高的海藻酸鹽納米顆粒會與表面帶負電荷的細菌結合，強烈吸附使得細胞膜解體，從而破壞細菌細胞。海藻酸鹽納米顆粒能夠提升親脂性活性物質的物理穩定性，這可能與海藻酸鹽帶負電有關，適量海藻酸鹽可增加納米顆粒之間的靜電和空間排斥。如負載姜黃素的海藻酸鹽/酪蛋白酸鈉/玉米醇溶蛋白納米顆粒4 ℃避光儲存45 d后，整體外觀沒有明顯變化，其熱穩定性、pH值穩定性和離子穩定性良好，使得姜黃素在諸多食品和飲料產品中應用前景廣闊。最后，海藻酸鹽納米顆粒具有良好的控釋作用，可保護親脂性活性物質不被胃降解，而在腸道中釋放，有利于提高親脂性活性物質生物利用度。例如，負載VD3的卵清蛋白-果膠-海藻酸鈉納米顆粒（圖2）在模擬胃液消化60 min后，VD3釋放量僅為7.75%，而進入模擬腸液后，VD3累計釋放量在30 min內顯著增加，之后趨于平緩，120 min后幾乎完全釋放，這是基于以下多種因素的結果，在低pH值條件下，蛋白質與多糖之間存在靜電相互作用，復合納米顆粒結構相對致密，蛋白質的疏水氨基酸被多糖包裹在里面，減少了胃蛋白酶對蛋白質的損傷，從而保護了親脂性活性物質；在pH值接近中性時，表面攜帶負電荷的蛋白質與多糖之間發生靜電排斥，復合納米顆粒結構松散，親脂性活性物質易于釋放。綜上，海藻酸鹽納米顆粒提高親脂性活性物質生物利用度主要是利用靜電排斥機理以保證其在強酸性介質中的穩定性，抑制其降解。這為親脂性活性物質應用于低脂型飲料提供一定參考價值，在功能食品的開發中顯示出極大優勢。值得注意的是，納米顆粒制備中常用表面活性劑提高親脂性活性物質的水溶性，因此表面活性劑的選擇是影響納米顆粒特性的關鍵因素，在選擇時要考慮其安全性。

2.3 納米凝膠

納米凝膠是一種具有3D可調多孔結構的納米級水凝膠，除了具有納米級制劑的潛在優勢，還具有高水合性、收縮溶脹性、高封裝率以及控釋潛力特性。海藻酸鹽納米凝膠兼具納米凝膠和天然聚合物的理化性質優點，首先，含水量高、粒徑小、可以利用獨特的三維網狀結構的特點可將親脂性活性物質封裝在內部，解決了活性物質在儲存過程中降解的問題。其次，海藻酸鹽納米凝膠可生物降解、生物相容、低pH值條件下很穩定，因而海藻酸鹽納米凝膠是口服遞送胃環境中不穩定的親脂性活性物質的理想載體。海藻酸鹽納米凝膠的構建方法可分為物理交聯和化學交聯兩大類。物理交聯法是指海藻酸鹽在水溶液中通過靜電相互作用引起糖鏈分子間和分子內交聯，從而自組裝形成的納米凝膠。化學交聯法是利用單體中的官能團通過化學偶聯，其中較為常見的是微乳液或反相納米乳液聚合法。但納米凝膠的局限之一就是凝膠速率過快，阻礙了其與親脂性活性物質的充分結合。

利用海藻酸鹽納米凝膠遞送的親脂性活性物質其抗氧化活性顯著提高。相較于游離槲皮素/甘草甜素，槲皮素/甘草甜素/海藻酸鹽納米凝膠的DPPH自由基、2,2′-聯氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)陽離子自由基、羥自由基清除活性及鐵離子還原能力均得到有效提升，其中DPPH自由基清除能力提高了81 倍，這歸因于納米凝膠的比表面積較大及納米技術的增溶作用。利用海藻酸鹽涂層可形成結合傳統遞送載體（脂質體）和納米凝膠優點的新型海藻酸鹽納米凝膠遞送系統，有效提高親脂性活性物質面對惡劣環境時的儲存穩定性，如在高溫、高濕和強光照條件下，替米考星/海藻酸鹽納米凝膠的外觀、標記量、尺寸和負載率均無明顯變化。海藻酸鹽納米凝膠還可以提高親脂性活性物質的生物利用度，實現受控釋放。姜黃素/明膠/海藻酸醛納米凝膠可實現長達48 h的受控釋放，這是由于納米凝膠的封裝延緩了姜黃素釋放，明膠的NH2基團與海藻酸醛的醛基團之間形成的亞胺鍵（席夫堿）在特定環境下斷裂，進而提高了姜黃素的生物利用度，姜黃素與海藻酸醛/明膠納米凝膠之間的相互作用機制如圖3所示，姜黃素和納米凝膠之間可能存在強分子間氫鍵，海藻酸醛結構中未反應的羥基官能團通過端-端氫鍵與姜黃素的羥基末端基團相互作用，促進了姜黃素在納米凝膠內的封裝。因此海藻酸鹽納米凝膠主要有兩種方式封裝親脂性活性物質，提高其面對高溫、高濕、強光照及胃腸道惡劣環境挑戰時的穩定性和生物利用度，一是通過靜電自組裝使Ca2＋與海藻酸鹽交聯具有水凝膠溶脹特性和三維網狀結構以增強親脂性活性物質穩定性；二是利用海藻酸鹽的醛基與蛋白質偶聯產生席夫堿反應產物以納米凝膠封裝親脂性活性物質實現靶向釋放。海藻酸鹽納米凝膠對改善親脂性活性物質缺點提供了良好思路，拓展了其在食品領域的實際應用。

2.4 納米纖維

納米纖維是一種具有特征表面積質量比、受控表面形態以及多孔網格結構優點的新型納米材料。靜電紡絲技術過程簡便、經濟高效、可應用于工業生產，是海藻酸鹽納米纖維常采用的方法。海藻酸鹽納米纖維具有獨特的柔韌性、高孔隙率和高縱橫比，因而被廣泛應用于食品包裝。但是其形成速度過快導致纖維結構不均勻，力學性能較差，易引起應力集中、纖維斷裂。因此，制備海藻酸鹽納米纖維時控制纖維形成速率、提高纖維均勻性是增強纖維力學性能的關鍵。海藻酸鹽的M嵌段和G嵌段通過β-1,4-糖苷鍵連接形成類似于細胞外基質主要成分糖胺聚糖的結構。此外，作為天然聚合物，海藻酸鹽還具有優異的生物相容性、生物降解性、無毒、良好的性狀保持性，這些特性使海藻酸鹽成為制備納米纖維以遞送親脂性物質的良好原料。

海藻酸鹽納米纖維能夠提升親脂性活性物質的功能活性。經海藻酸鹽納米纖維負載的牛至精油表現出對多重耐藥金黃色葡萄球菌更高的抗菌功效，因此其具有作為抗菌醫用敷料的潛力。利用海藻酸鹽納米纖維遞送的親脂性活性物質具備良好的熱穩定性，如海藻酸鹽納米纖維負載的姜黃素顯示出高熱穩定性，這可能是由于海藻酸鹽其單體之間可以呈現更高的分子內交聯，保護親脂性活性物質免受降解。其次，海藻酸鹽納米纖維具可實現親脂性活性物質的pH值響應釋放，如在pH值為7.4的條件下，120 min內海藻酸鹽納米纖維負載姜黃素的釋放量約為25.72%，而在pH值為6.5、5.0和4.2的條件下，姜黃素的累計釋放率分別為39.71%、62.95%和75.11%。海藻酸鹽納米纖維可以緩慢控制釋放親脂性活性物質，延長其作用時間。如負載辣椒素的海藻酸鹽納米顆粒通過靜電紡絲嵌入聚己內酯-殼聚糖納米纖維中組成的新型納米纖維（圖4），使辣椒素的釋放時間從120 h延長至500 h以上。由上述可知，海藻酸鹽納米纖維是用于控制釋放和增強親脂性活性物質功能活性的良好遞送載體，為親脂性活性物質有效輸送提供了新的方向。由于海藻酸鹽溶液的導電性和表面張力，很難通過靜電紡絲從純海藻酸鹽溶液中獲得連續和均勻的納米纖維結構，目前常采用添加合成聚合物、助溶劑和表面活性劑提高其可紡性，故找到可替代上述物質的綠色天然方法仍是海藻酸鹽納米纖維急需解決的問題。

不同類型海藻酸鹽基納米載體的優缺點總結見表2。

3 海藻酸鹽納米載體在食品領域的應用

3.1 食品保鮮

3.1.1 果蔬保鮮

新鮮果蔬因其口感風味良好、富含多種營養成分，一直是世界各地飲食中不可或缺的一部分。然而果蔬采摘后易受有害微生物如植物病源真菌、細菌感染引起腐爛變質；自身呼吸作用消耗大量營養物質并且加速果蔬老化；成熟階段伴隨著果膠分解和淀粉含量降低，使果蔬質地軟化，更易受到微生物污染，因此果蔬保鮮問題急需解決。海藻酸鹽納米載體為其提供了良好解決方案，海藻酸鹽良好的阻隔性和出色的成膜性將果蔬與周圍環境阻隔，使氧氣透過率降低、水蒸氣透過率適宜，可有效延緩果蔬呼吸強度、減少其質量損失率，同時海藻酸鹽納米載體負載具有抑菌性能的親脂性活性物質，較小的液滴尺寸可增加其表面積，使親脂性活性物質具有更大的遷移和滲透微生物細胞的能力，從而增強其抗菌能力。穩定茶樹精油和黃瓜籽油的海藻酸鹽納米顆粒可以顯著抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長，使草莓在室溫下貯藏6 d不腐爛，同時使得番石榴在18 d貯藏期間仍具有良好外觀，延遲其成熟。Louis等發現負載肉桂醛精油的海藻酸鹽納米乳液涂層保護的雙孢蘑菇在4 ℃貯存16 d后，與對照組相比假單胞菌數減少了約2（lg（CFU/g）），硬度、顏色、總多酚含量和抗氧化能力保持良好，有效抑制多酚氧化酶活性，延緩雙孢蘑菇呼吸速率。故親脂性活性物質經海藻酸鹽基納米載體封裝后，其抑菌和抗氧化能力得到顯著提升，能夠有效維持果蔬質量、硬度及良好外觀品質，延長果蔬貨架期，是果蔬保鮮的良好選擇。

3.1.2 肉類防腐

通常認為肉類是一種活性動態系統，在貯存期間極易因為微生物、酶自溶、脂質氧化、蛋白質氧化引起顏色和風味變化，從而影響其新鮮度和品質。海藻酸鹽的無毒、可生物降解和成膜特性，使其納米載體可直接用作食品涂層，隔絕氧氣延緩肉類脂質氧化，保證其營養價值，減少醛類酮類等有毒物質和異味產生。此外，海藻酸鹽納米載體可以負載對肉類腐敗微生物（腸桿菌科、假單胞菌、蠟樣芽孢桿菌和嗜冷細菌）有突出抗菌活性的親脂性活性物質，減少其揮發，以最大限度發揮親脂性活性物質的功能性，延長肉類保質期。研究發現負載多花扎塔利亞布瓦斯精油的海藻酸鹽納米乳液可抑制嗜冷細菌、產生硫化氫的腐化希瓦氏菌、腸桿菌科等腐敗微生物群落生長，使虹鱒魚片保質期延長了約8 d，可以用于保護肉類質量和新鮮度的涂層。由此可知，經海藻酸鹽納米載體負載親脂性活性物質制備的活性包裝在抑制食源性病原體和肉類腐敗菌生長、減少肉類酸敗變質及延緩外觀顏色變化等方面表現優異，可成為傳統肉類包裝的競爭性替代品海藻酸鹽納米載體在食品保鮮領域的部分應用情況如表3所示。

3.2 開發功能性食品

脂肪酸和親脂性多酚等親脂性活性物質易受光、熱等因素影響不穩定，且經口攝入后受到胃酸等極端環境的影響失活，限制了功能性食品的生產。海藻酸鹽納米載體的pH值響應性能夠減少親脂性活性物質在胃部環境的釋放，促進其在吸收部位（小腸）釋放；另一方面，海藻酸鹽納米載體尺寸小，可滲透到小腸上皮細胞的黏液層，從而有效延長親脂性活性物質停留時間，提高其生物利用度，實現高值化利用，拓展功能性食品市場。Alvarez等將負載奇亞籽油的海藻酸鹽納米顆粒摻入酸奶中，評估了其在體外胃腸道條件下的釋放，發現納米顆粒僅在腸道釋放。因此，海藻酸鹽納米顆粒允許在食物基質中保留親脂性活性物質的營養特性并提高其生物利用度，作為功能性食品具有極大潛力。海藻酸鹽納米載體亦可提供空間位阻以減少親脂性活性物質的氧化和降解，呈現良好的物理穩定性，從而提高生物利用度。Jing Yi等探究包封姜黃素的乳清蛋白-海藻酸鈉復合納米顆粒在模型無脂飲料中的穩定性，在高蔗糖、高鹽和高溫的食品加工和儲藏條件下沒有明顯沉淀物，且DPPH自由基清除能力提高，可用于真正的食品飲料。海藻酸鹽納米載體包埋親脂性活性物質還能增加食品的營養價值，這為功能性食品的開發提供了思路與指導。

3.3 掩蓋不良味道或延長風味釋放時間

具有抗氧化、抗菌等功效的親脂性活性物質有助于人體健康，尤其是一些具有良好風味的活性物質可以增強消費者對食品的喜愛程度，因此其在食品領域的應用具有現實意義。然而其易于氧化聚合，會使風味損失、留香短暫。此外，部分多酚類黃酮含有苦味，限制了其在食品強化領域的進一步應用。海藻酸鹽的凝膠性可將小分子風味物質束縛至納米載體的網絡基質內，可控制其釋放。如，利用海藻酸鈉和殼聚糖涂覆納米脂質載體制備負載橙皮素的新型納米顆粒，將其應用于牛奶并進行感官評估，發現納米顆粒可有效掩蓋橙皮素的苦味，說明海藻酸鹽納米顆粒是掩蓋親脂性活性物質苦味的有效載體。另外，吳彥等利用海藻酸鹽納米顆粒封裝苯乙醛，結果顯示納米顆粒能夠在一定溫度下抵抗外界高溫，減緩苯乙醛釋放速率，延長留香時間。由此可見，可以通過改變條件設計不同的海藻酸鹽納米載體結構，實現掩蓋令人不愉悅的味道（如苦味、澀味）、延長良好風味（如香味）的釋放時間，為拓展其在食品領域的應用奠定基礎。

4 結語

親脂性活性物質具有抗氧化、抗炎、抗菌等功能特性，然而穩定性差、難以被人體有效消化吸收等問題阻礙了其在食品領域的開發與應用。利用海藻酸鹽納米載體，如納米乳液、納米顆粒、納米凝膠和納米纖維等可有效提高親脂性活性物質在高溫、高濕、強光照及高鹽等條件下的穩定性，保護其不受外界環境影響發生降解。海藻酸鹽納米載體亦具有靶向釋放及緩釋特性，顯著提高了親脂性活性物質的生物利用度。諸多研究表明海藻酸鹽納米載體是替代傳統遞送載體的可行方法和途徑。將負載親脂性活性物質的海藻酸鹽納米載體應用于食品領域，發現其在延長食品保質期、提高功能食品生物利用度、掩蓋不良味道及延長風味物質釋放時間等方面均顯示出良好的效果。盡管目前海藻酸鹽納米載體已成功實現遞送親脂性活性物質，但仍存在諸多挑戰。首先，大部分研究仍處于實驗室階段，由于其成本高和工藝復雜的限制在實際生產中較少應用。其次，目前海藻酸鹽納米載體主要通過模擬應用場景測試其穩定性，而真正用于食品的研究較少。再者，現階段研究多停留在封裝單一活性成分，缺少多種活性成分的共遞送，無法滿足人們多樣化、均衡飲食的需求；最后，現有研究主要利用模擬消化道試驗測定生物利用度，而不同研究中使用的體外消化模型缺乏一致性，致使無法全面、清楚了解親脂性活性物質吸收、代謝情況。

因此，今后需要設計低成本的海藻酸鹽納米載體、明確其產業化路徑，以實現商業化應用，為相關功能食品、保健品的不斷發展提供技術支撐；將負載親脂性活性物質的海藻酸鹽納米載體實際應用于食品研究，如飲料、軟糖和烘焙制品等，探究食品基質對親脂性活性物質的影響；需要探究具有協同作用的親脂活性物質共遞送，實現在不同特定位置的靶向釋放；未來的研究方向應側重于考慮人體消化時動態變化的實際因素，進一步增加臨床試驗驗證其在小腸上皮細胞的釋放效果，同時開展海藻酸鹽納米載體影響親脂性活性物質生物利用度的藥代動力學研究，闡明其在人體具體的吸收利用機制，確保安全和精準釋放。總之，穩定性更強、生物利用度更高的海藻酸鹽納米載體有望成為未來功能食品領域研究的重點，其市場前景不可估量。

通信作者

陳山，廣西大學輕工與食品工程學院教授，博士生導師。國家食糖產品質量監督檢驗中心學術帶頭人、廣西重大科技攻關工程項目跟蹤管理專家。1991年獲學士學位（食品工程）后分配到廣西政府機關工作。2000年和2003年分獲碩士學位（應用化學）和博士學位（制糖工程）。2003年作為“高層次技術人才”由華南理工大學引進糖業研究中心從事教學科研工作。2005年至2006年參加由中組部、科技部、教育部和中科院聯合舉辦的“西部之光”培養計劃，2007-至今為廣西大學輕工與食品工程學院的博士生導師、教授。主要從事多糖生物大分子結構及其功能化、糖類藥物制備及其構效關系、糖業副產物綜合利用等方面的研究。先后主持結題國家自然科學基金3 項，在研國家自然科學基金1 項。主持國家科技部創業創新基金項目2 項，廣西自然科學基金項目3 項，廣西科技攻關重大項目2 項。

第一作者

徐薇，廣西大學2022級輕工與食品工程學院碩士研究生，主要研究方向為多糖結構及其功能化應用。

本文《海藻酸鹽納米載體遞送親脂性活性物質及其應用研究進展》來源于《食品科學》2024年45卷17期242-252頁。作者：徐薇，李慧雪，劉霄瑩，孫亞鵬，張潤峰，陳山。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230722-252。點擊下方 閱讀原文 即可查看文章相關信息。

實習編輯：李雄；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為深入探討未來食品在大食物觀框架下的創新發展機遇與挑戰，促進產學研用各界的交流合作，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）及中國食品雜志社《食品科學》雜志、《Food Science and Human Wellness》雜志、《Journal of Future Foods》雜志主辦，西華大學食品與生物工程學院、四川旅游學院烹飪與食品科學工程學院、西南民族大學藥學與食品學院、四川輕化工大學生物工程學院、成都大學食品與生物工程學院、成都醫學院檢驗醫學院、四川省農業科學院農產品加工研究所、中國農業科學院都市農業研究所、四川大學農產品加工研究院、西昌學院農業科學學院、宿州學院生物與食品工程學院、大連民族大學生命科學學院、北京聯合大學保健食品功能檢測中心共同主辦的“第二屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會”即將于2025年5月24-25日在中國 四川 成都召開。

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