裴慧敏，李亞蕾，曹松敏，羅瑞明，畢永昭，伏棋畫

（寧夏大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

共軛亞油酸（conjugated linoleic acid，CLA）因其具備的降膽固醇、抗氧化、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多種有益的生理活性而受到人們的廣泛關(guān)注。同時(shí)，CLA不溶于水且穩(wěn)定性較差，在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸過程中容易受到光、熱、空氣等環(huán)境因素的影響，發(fā)生氧化變質(zhì)，最終失去生理功效[1]，這一問題嚴(yán)重制約著CLA的應(yīng)用。一些研究者利用微膠囊技術(shù)提升CLA的穩(wěn)定性。微膠囊技術(shù)是利用天然或合成的高分子材料，通過物理、化學(xué)或物化相結(jié)合的方法把氣、液或固體芯材包埋起來，形成粒徑為0.2～5000 μm微型膠囊粉末的技術(shù)[2-3]。He Huizi等[4]采用噴霧干燥技術(shù)用辛烯基琥珀酸酐淀粉和黃原膠包埋CLA，不僅提高了微膠囊的熱穩(wěn)定性，CLA在胃腸道中被有效釋放且提高其抗氧化活性。陳雨露等[5]制備的新型番茄紅素微膠囊不僅提高了番茄紅素貯藏穩(wěn)定性，而且微膠囊表現(xiàn)出了良好的緩釋功能。由此可見微膠囊化技術(shù)可以有效保護(hù)芯材，具有提高CLA穩(wěn)定性和生物活性的潛力。

本研究團(tuán)隊(duì)前期利用乳清分離蛋白（whey protein isolate，WPI）、麥芽糊精（maltodextrin，MD）作為壁材對(duì)灘羊尾脂CLA進(jìn)行了包埋，通過噴霧干燥技術(shù)將其制成了微膠囊。為進(jìn)一步探究灘羊尾脂CLA微膠囊的穩(wěn)定性和生物活性，本實(shí)驗(yàn)以灘羊尾脂CLA微膠囊為研究對(duì)象，采用掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）、激光共聚焦顯微鏡（confocal laser scanning microscopy，CLSM）、熱重分析（thermogravimetric analysis，TGA）和X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）分析對(duì)微膠囊的微觀形貌和熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征，并采用體外模擬消化模型對(duì)CLA微膠囊的釋放行為進(jìn)行研究，最后對(duì)CLA及其微膠囊在不同消化時(shí)間下的抗氧化活性及降膽固醇活性進(jìn)行探究，以期為灘羊尾脂CLA的深加工及綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

WPI、MD、濃縮乳清蛋白、冰乙酸 上海源葉生物科技有限公司；氫氧化鈉、鹽酸、可溶性淀粉、石油醚、乙二胺四乙酸二鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；胃蛋白酶、胰蛋白酶、丙二醛乙縮醛 北京索萊寶科技有限公司；硫代硫酸鈉、無水硫酸鈉 天津市大茂化學(xué)試劑廠；磷酸二氫鉀、三氯甲烷 汕頭市西隴化工廠有限公司；硫代巴比妥酸 上海廣諾化學(xué)科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

STA PT1000熱分析儀 德國(guó)LINSEIS公司；TD-3500型XRD儀 德國(guó)Bruker公司；Quanta 200掃描電子顯微鏡 荷蘭FEI公司；LSM710激光共聚焦顯微鏡 德國(guó)Zeiss公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；TGL-16D冷凍高速離心機(jī) 常州中捷實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 灘羊尾脂CLA微膠囊的制備

準(zhǔn)確稱取一定量的WPI和MD，加入超純水，在60 ℃不斷攪拌至完全溶解，再加入適量灘羊尾脂CLA，利用均質(zhì)儀在13000 r/min條件下制備乳狀液。在WPI與MD質(zhì)量比為1∶2、芯壁質(zhì)量比為1∶5、固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%、噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度為185 ℃條件下制備微膠囊。

1.3.2 水分含量的測(cè)定

參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法，稱取0.5 g微膠囊樣品置于105 ℃烘箱中放置12 h，水分含量按式（1）計(jì)算：

式中：m0為原始樣品質(zhì)量/mg；m1為處理后樣品質(zhì)量/mg

1.3.3 溶解度的測(cè)定

參照Hermanto等[6]的方法，稱取5 g CLA微膠囊樣品于燒杯中，用30 mL蒸餾水分?jǐn)?shù)次將樣品溶解，然后5000 r/min離心10 min，去除上清液，再用蒸餾水溶解剩余沉淀，而后離心，重復(fù)此步驟，直至沉淀不再溶解，干燥至恒質(zhì)量。溶解度按式（2）計(jì)算：

式中：m2為蒸發(fā)皿和剩余固體的質(zhì)量/g；m1為蒸發(fā)皿質(zhì)量/g；ω為微膠囊含水量/%；m為微膠囊質(zhì)量/g。

1.3.4 流動(dòng)性的測(cè)定

將10 g CLA微膠囊樣品經(jīng)過漏斗倒在水平面上，使微膠囊呈自然堆積狀，測(cè)量粉堆高度（h）以及粉堆半徑（r），根據(jù)式（3）計(jì)算休止角[7]：

1.3.5 堆密度的測(cè)定

按照常馨月[8]的方法將3 g CLA微膠囊樣品裝入量筒中，使微膠囊粉末自然下沉，測(cè)定體積，堆密度按式（4）計(jì)算：

式中：m為微膠囊質(zhì)量/g；V為容器容積/cm3。

1.3.6 微觀結(jié)構(gòu)觀察

1.3.6.1 SEM觀察

將一定量微膠囊粉末樣品灑在樣品臺(tái)上，吹除多余樣品并進(jìn)行噴金處理，利用SEM觀察微膠囊粉末的微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.6.2 CLSM觀察

參考范賽英[9]的方法并略作修改，將尼羅紅用丙酮溶液溶解，配制成0.1 mg/mL的尼羅紅溶液，于－20 ℃避光保存，將熒光素5-異硫氰酸酯（fluorescein isothiocyanate，F(xiàn)ITC）用二甲基亞砜溶解，配制成0.1 mg/mL的FITC溶液，4 ℃避光保存。激發(fā)波長(zhǎng)488 nm（FITC）和552 nm（尼羅紅）掃描樣品，整個(gè)過程避光進(jìn)行，防止染料猝滅。

1.3.7 熱重分析

采用TGA儀對(duì)微膠囊樣品進(jìn)行分析，控制氮?dú)饬魉贋?0 mL/min，升溫范圍為30～700 ℃，升溫速率為10 ℃/min。

1.3.8 XRD分析

以Cu-Kα射線作為激發(fā)源，將2 g左右樣品進(jìn)行壓片，用XRD儀進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成分析。掃描條件：電壓為40 kV，電流為15 mA，掃描范圍（2θ）為2°～60°，掃描速率5°/min。

1.3.9 氧化穩(wěn)定性分析

過氧化值（peroxide value，POV）測(cè)定參照GB 5009.227—2016《食品中過氧化值的測(cè)定》；硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值測(cè)定參照GB 5009.181—2016《食品中丙二醛的測(cè)定》。

1.3.10 體外模擬消化釋放

胃腸道模擬消化液的配制參考黃芳麗[10]的方法。模擬胃液的配制：取900 mL蒸餾水將2 g NaCl充分溶于其中，調(diào)節(jié)pH值至1.2后加3.2 g胃蛋白酶，最后定容至1000 mL。模擬腸液：取800 mL蒸餾水將6.8 g磷酸二氫鉀溶于其中，使用磁力攪拌器充分溶解，用0.1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7，加入10 g胰蛋白酶，最后定容至1000 mL，并放在4 ℃保存，溶液現(xiàn)配現(xiàn)用，防止酶失活。

體外模擬消化：稱取5 g微膠囊加入50 mL模擬胃液，在37 ℃水浴恒溫振蕩儀中振蕩2 h，模擬胃消化。模擬胃液消化結(jié)束后，調(diào)節(jié)pH值至6.8使胃蛋白酶失活，隨后添加50 mL模擬腸液，在同一條件下模擬腸消化2 h。

釋放油脂的提?。洪g隔0.5 h取混合均勻的消化液，將酶滅活后轉(zhuǎn)入分液漏斗，用正己烷萃取油脂，重復(fù)3 次，合并有機(jī)相，旋蒸除去溶劑，即可得到消化過程中釋放的CLA含量，釋放率按式（5）計(jì)算：

1.3.11 抗氧化活性及降膽固醇活性的測(cè)定

在模擬胃消化2 h后，進(jìn)入模擬腸消化2 h，使CLA質(zhì)量濃度為4 mg/mL、CLA微膠囊質(zhì)量濃度為24 mg/mL時(shí)，測(cè)定其抗氧化活性和降膽固醇活性。

1.3.11.1 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率的測(cè)定

參考鐘秋夏等[11]的方法并略作修改，分別取2 mL不同消化時(shí)間段的樣品以及2 mL 0.1 mmol/L的DPPH溶液混勻，常溫避光30 min后在517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，每個(gè)樣品測(cè)定3 次，按照式（6）計(jì)算DPPH自由基清除率：

式中：A0為無水乙醇＋DPPH溶液吸光度；A1為樣品溶液＋DPPH溶液吸光度；A2為樣品溶液＋無水乙醇吸光度。

1.3.11.2 2,2’-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）陽離子自由基清除率的測(cè)定

參考蔣海燕等[12]的方法。取濃度為7 mmol/L ABTS溶液和2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液等體積混合，避光靜置于室溫條件下反應(yīng)12～16 h，用蒸餾水稀釋ABTS陽離子自由基儲(chǔ)備液，使其在734 nm波長(zhǎng)處測(cè)得吸光度為0.70±0.02。取4.9 mL該溶液再加入0.1 mL樣品避光靜置5 min，在734 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，每個(gè)樣品測(cè)定3 次并取平均值，按式（7）計(jì)算各樣品溶液對(duì)ABTS陽離子自由基清除率：

式中：A0為無水乙醇＋ABTS陽離子自由基儲(chǔ)備液吸光度；A1為樣品溶液＋ABTS陽離子自由基儲(chǔ)備液吸光度；A2為樣品溶液＋無水乙醇吸光度。

1.3.11.3 超氧陰離子自由基清除率的測(cè)定

參考李珊[13]的方法并稍作修改。在試管中分別加入4.5 mL Tris-HCl緩沖液，于25 ℃水浴鍋中水浴30 min，向各試管中對(duì)應(yīng)加入樣品0.4 mL，加入0.1 mL鄰苯三酚溶液混合均勻，放入相同溫度水浴鍋中反應(yīng)4 min，迅速加入濃度為10 mol/L的鹽酸溶液50 μL終止反應(yīng)。檢測(cè)在320 nm波長(zhǎng)處的吸光度，每個(gè)樣品測(cè)定3 次，按照式（8）計(jì)算清除率：

式中：A0為鄰苯三酚的吸光度；A1為鄰苯三酚和樣品的吸光度；A2為樣品的吸光度。

1.3.11.4 模擬膽汁膠束法

參照高婕[14]的方法，配制膽固醇標(biāo)準(zhǔn)溶液和膠束溶液，量取1 mL樣品和5 mL膠束溶液均質(zhì)后在37 ℃條件下培養(yǎng)24 h，離心后提取上清液測(cè)其吸光度，根據(jù)式（9）計(jì)算膽固醇膠束抑制率：

式中：ρ0為空白溶液膽固醇的質(zhì)量濃度/（g/L）；ρ1為樣品溶液膽固醇的質(zhì)量濃度/（g/L）。

1.3.11.5 體外結(jié)合膽酸鹽法

參照劉曉靜[15]的方法，配制?；悄懰徕c、甘氨膽酸鈉和膽酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。量取樣品液2 mL、膽酸鹽母液4 mL，在37 ℃恒溫振蕩箱中培養(yǎng)2 h后，離心（4000 r/min，20 min）取上清液，測(cè)定溶液吸光度，根據(jù)式（10）計(jì)算膽鹽結(jié)合率：

式中：c0為空白組膽酸鹽濃度/（mmol/L）；c1為樣品組膽酸鹽濃度/（mmol/L）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 灘羊尾脂CLA微膠囊理化性質(zhì)分析

灘羊尾脂CLA微膠囊外觀呈現(xiàn)疏松乳白色顆粒狀粉末，無雜質(zhì)、結(jié)塊以及酸敗異味。水分含量是微膠囊的重要性質(zhì)之一，會(huì)直接影響微膠囊粉末在儲(chǔ)存過程中的穩(wěn)定性，也會(huì)對(duì)其玻璃化轉(zhuǎn)變和結(jié)晶行為產(chǎn)生影響[16]。干燥固體粉末水分含量的一般為1%～5%[17]，若含量過高就會(huì)造成囊壁松散，密封度下降，油脂發(fā)生氧化酸敗，從而影響在貨架期內(nèi)的穩(wěn)定性。從表1可以看出，灘羊尾脂CLA微膠囊水分含量較為適中，為（2.83±0.07）%，在干燥過程中水分基本蒸發(fā)完全，有利于貯藏。這一結(jié)果與Karaca等[18]的研究結(jié)果一致。良好的溶解性對(duì)微膠囊產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，灘羊尾脂CLA微膠囊的溶解度為（92.77±0.26）%，在水中具有良好的分散性，這是由于蛋白質(zhì)分子間氫鍵的形成，使WPI與水溶性材料（MD）混合形成的復(fù)配壁材溶解度顯著增強(qiáng)[19]。粉體的流動(dòng)性反映了粉體的干燥程度，一般來說，休止角在30°以下則粉末流動(dòng)性好，30°～45°表明粉末流動(dòng)性較好，45°～60°表明流動(dòng)性一般，而高于60°表明流動(dòng)性差[20]。灘羊尾脂CLA微膠囊的休止角為（35.56±0.14）°，堆密度為（0.38±0.06）g/cm3，表明微膠囊粉末具有良好的流動(dòng)性且表面光滑、黏度小。

表1 灘羊尾脂CLA微膠囊理化性質(zhì)Table 1 Physicochemical properties of CLA microcapsules from Tan sheep tail fat

2.2 灘羊尾脂CLA微膠囊微觀結(jié)構(gòu)觀察

從圖1A可以看出，微膠囊顆粒很完整，未發(fā)現(xiàn)裂縫和孔洞現(xiàn)象，但表面出現(xiàn)褶皺，這與Klinkesorn等[21]的研究一致，這可能是由于在噴霧干燥過程中，水分迅速蒸發(fā)，微膠囊外殼直接固化，冷卻后因溫差效應(yīng)顆粒表面形成了褶皺，發(fā)生輕微凹陷[22]。另外，由于噴霧干燥制備出的微膠囊呈多核微觀結(jié)構(gòu)，芯材分散于壁材之中，且為中空結(jié)構(gòu)，這種空心的結(jié)構(gòu)也可能是導(dǎo)致微膠囊出現(xiàn)皺縮的原因之一[23]。圖1B中紅色區(qū)域代表CLA，綠色區(qū)域代表WPI＋MD，由此可以看出在微膠囊表面形成了蛋白質(zhì)膜，而這層膜有利于緩解微膠囊在儲(chǔ)藏過程中芯材的氧化。圖中黃色區(qū)域代表WPI＋MD與CLA共定位，可見蛋白質(zhì)包埋油脂微膠囊的結(jié)構(gòu)已形成，說明壁材有效包埋了灘羊尾脂CLA。

2.3 灘羊尾脂CLA微膠囊TGA結(jié)果

通過測(cè)定樣品在升溫過程中的質(zhì)量變化，分析樣品在高溫加熱過程中的逐步降解過程，可以較好地分析微膠囊的熱穩(wěn)定性[24]。由圖2可知，灘羊尾脂CLA在193 ℃開始損失，在271 ℃完全分解，質(zhì)量損失為95.28%，而WPI、MD和復(fù)合壁材顯示出不同的熱穩(wěn)定性，與游離CLA相比，經(jīng)過包埋的灘羊尾脂CLA微膠囊分解溫度明顯提高，分解速率減緩。在79～118 ℃范圍時(shí)，代表灘羊尾脂CLA微膠囊的曲線呈現(xiàn)小幅度下降的趨勢(shì)，這說明灘羊尾脂CLA微膠囊開始發(fā)生質(zhì)量損失，其質(zhì)量損失為4.05%左右，這是由于灘羊尾脂CLA微膠囊表面的油脂開始氧化及水分開始蒸發(fā)[25]；在100～200 ℃范圍時(shí)，曲線無質(zhì)量損失現(xiàn)象；在218～397 ℃左右時(shí)，曲線迅速下降，此階段質(zhì)量損失過多約為70%，這個(gè)過程是MD的糊化及乳清蛋白的變性[26]，其中溫度達(dá)254 ℃時(shí)WPI開始降解[27]，溫度達(dá)298 ℃時(shí)MD開始降解[28]，壁材的降解導(dǎo)致微膠囊結(jié)構(gòu)被破壞；當(dāng)溫度范圍在400～700 ℃時(shí)，灘羊尾脂CLA微膠囊質(zhì)量損失17%左右，之后微膠囊樣品質(zhì)量變化逐漸平穩(wěn)。綜上所述，相比于未微膠囊化CLA，微膠囊化的灘羊尾脂CLA表現(xiàn)出更好的熱穩(wěn)定性，能保證其在一般的食品加工過程中營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不損失。

圖2 灘羊尾脂CLA微膠囊的TGAFig.2 TGA of CLA microcapsules from Tan sheep tail fat

2.4 灘羊尾脂CLA微膠囊XRD分析

為進(jìn)一步考察灘羊尾脂CLA微膠囊的結(jié)晶度，對(duì)包埋灘羊尾脂CLA的壁材及其微膠囊進(jìn)行XRD分析。衍射峰的銳度可反映樣品內(nèi)部結(jié)晶度的高低，結(jié)晶度越高，樣品越不容易吸濕，粉末穩(wěn)定性越強(qiáng)[29]。由圖3可知，WPI在9.74°附近出現(xiàn)衍射峰，且峰的強(qiáng)度較弱，此峰的出現(xiàn)與晶體中的三股螺旋和左螺旋結(jié)構(gòu)相關(guān)[30]。WPI和MD復(fù)合物呈現(xiàn)出一個(gè)明顯的寬峰，這表明復(fù)合壁材呈現(xiàn)無定型的非晶體狀態(tài)。CLA微膠囊衍射峰的出峰位置與單獨(dú)的WPI和MD基本一致，且在19.64°處明顯比WPI和MD復(fù)合物的衍射峰強(qiáng)度大，說明晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生重排，促進(jìn)晶體左螺旋結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致更大的晶粒形成[31]。CLA微膠囊由于其良好的有序狀態(tài)產(chǎn)生尖銳而明確的峰，證明蛋白質(zhì)和CLA的相互作用生成了更加有序的結(jié)構(gòu)。因此，灘羊尾脂CLA微膠囊具有更高的貯藏穩(wěn)定性。

圖3 灘羊尾脂CLA微膠囊XRD分析Fig.3 XRD analysis of CLA microcapsules from Tan sheep tail fat

2.5 灘羊尾脂CLA微膠囊氧化穩(wěn)定性分析

2.5.1 POV

油脂的POV代表油脂初級(jí)氧化產(chǎn)物中氫過氧化物的量，它是反映油脂品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，POV越低表明油脂品質(zhì)越好，POV越大表明油脂氧化程度越高。從圖4A可見，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，灘羊尾脂CLA與灘羊尾脂CLA微膠囊POV均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，這是因?yàn)橛椭谫A藏過程中的前期被氧化分解，生成氫過氧化物，造成POV升高，隨時(shí)間的延長(zhǎng)油脂發(fā)生次級(jí)氧化，氫過氧化物分解，POV降低。在貯藏的第3天，灘羊尾脂CLA及灘羊尾脂CLA微膠囊的POV均達(dá)到最高值，但是灘羊尾脂CLA的POV（（46.30±4.83）mmol/L）顯著高于灘羊尾脂CLA微膠囊的POV（（6.85±1.35）mmol/L），這表明雖然微膠囊化的灘羊尾脂CLA在貯藏過程中會(huì)發(fā)生部分氧化，但其氧化程度顯著低于未微膠囊化的CLA。綜上所述，微膠囊化可顯著提升灘羊尾脂CLA的氧化穩(wěn)定性。

圖4 灘羊尾脂CLA微膠囊氧化穩(wěn)定性Fig.4 Oxidation stability of CLA microcapsule from Tan sheep tail fat

2.5.2 TBARS值

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，初級(jí)氧化產(chǎn)物進(jìn)一步分解為次級(jí)氧化產(chǎn)物（醛、酮等），油脂品質(zhì)降低。次級(jí)氧化產(chǎn)物可通過測(cè)定油脂TBARS值判定。由圖4B可知，TBARS值的變化趨勢(shì)與POV相似，灘羊尾脂CLA與灘羊尾脂CLA微膠囊的TBARS值均隨著加速貯藏時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，這可能是因?yàn)槲⒛z囊中油脂先被氧化，產(chǎn)生了丙二醛，引起了TBARS值升高，而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)丙二醛也會(huì)發(fā)生降解，生成有機(jī)酸或醇類，這些物質(zhì)屬于油脂氧化的第三階段產(chǎn)物，導(dǎo)致TBARS值降低[32]。但貯藏期間灘羊尾脂CLA的TBARS值均顯著高于灘羊尾脂CLA微膠囊，尤其是貯藏至第3天時(shí)，CLA微膠囊的TBARS值僅有（0.207±0.019）mg/kg，而灘羊尾脂CLA卻高達(dá)（0.386±0.016）mg/kg，這可能是由于微膠囊中蛋白質(zhì)的側(cè)鏈氨基酸與金屬離子螯合，從而抑制了氧化[33]。因此，通過對(duì)灘羊尾脂CLA微膠囊化可以避免內(nèi)容物與外界環(huán)境的直接接觸，從而顯著降低其氧化速率，保護(hù)芯材CLA。

2.6 模擬消化吸收過程中灘羊尾脂CLA微膠囊的釋放性能

為了讓灘羊尾脂CLA在食品體系內(nèi)穩(wěn)定存在且能夠被人體吸收，需要構(gòu)建的微膠囊運(yùn)載體既能夠在胃液環(huán)境下維持完整的結(jié)構(gòu)以保護(hù)CLA，又能夠在腸液環(huán)境下有效地釋放出目標(biāo)物灘羊尾脂CLA，提高其生物利用率[34]。

由圖5可見，在經(jīng)胃消化2 h后，灘羊尾脂CLA微膠囊中CLA的釋放率為（18.09±0.85）%，這是由于作為生物活性物質(zhì)控制釋放運(yùn)載體的WPI具有高度球狀構(gòu)象，在其天然狀態(tài)下對(duì)胃酶的消化性水解具有高度抗性，能夠阻止活性物質(zhì)的提前釋放[35]；轉(zhuǎn)入腸液消化半小時(shí)后，灘羊尾脂CLA微膠囊被快速水解，消化2 h后釋放率增加至（72.11±2.87）%，這是因?yàn)榻?jīng)腸道消化后，由于堿性環(huán)境的改變和胰蛋白酶的分解作用同時(shí)破壞了CLA和蛋白質(zhì)之間的相互交聯(lián)，打破了共價(jià)鍵，進(jìn)一步溶解蛋白，使微膠囊骨架結(jié)構(gòu)的致密度降低、快速降解，大量CLA從微膠囊中釋放出來[36]。由此可見，微膠囊化可以減少腸道消化前CLA的釋放，阻止其與胃液及胃蛋白酶的相互作用，順利將其輸送至腸道并釋放，有助于其生物可利用性的提升。同時(shí)，WPI包埋脂質(zhì)體的包封效率更高，可以為腸道吸附提供更多的CLA，因此具有比未包被脂質(zhì)體更高的生物可利用性。

圖5 灘羊尾脂CLA微膠囊模擬消化過程中累計(jì)釋放率Fig.5 Cumulative release rate of CLA microcapsule from Tan sheep tail fat during simulated digestion

2.7 灘羊尾脂CLA及其微膠囊體外消化前后抗氧化活性分析

自由基是人體正常代謝物，人體吸入的氧氣中有2%會(huì)被氧化酶類催化，生成活性氧，容易對(duì)核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)造成氧化損傷[37]?？寡趸钚允荂LA的重要功能特性之一，可有效抑制由自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化。通過測(cè)定胃腸道消化下不同時(shí)間灘羊尾脂CLA和灘羊尾脂CLA微膠囊的DPPH自由基清除率、ABTS陽離子自由基清除能力和超氧陰離子自由基清除能力，探究灘羊尾脂CLA及其微膠囊體外模擬消化0～4 h時(shí)的抗氧化活性。如圖6所示，隨著消化的進(jìn)行，CLA微膠囊在各消化階段的DPPH自由基、ABTS陽離子自由基和超氧陰離子自由基清除能力均逐漸增強(qiáng)，且都顯著高于CLA（P＜0.05）。相比腸消化階段，胃消化階段的CLA微膠囊的自由基清除能力較弱，且各組之間差異不顯著（P＞0.05）。灘羊尾脂CLA在消化1 h后呈下降趨勢(shì)，這可能是由于CLA體系經(jīng)消化后，大部分的油脂結(jié)構(gòu)被破壞而導(dǎo)致[38]。灘羊尾脂CLA微膠囊經(jīng)胃腸道消化2 h后，DPPH自由基和ABTS陽離子自由基清除能力迅速增高，之后趨于平緩，在胃腸消化4 h時(shí)，DPPH自由基、ABTS陽離子自由基和超氧陰離子自由基清除率分別達(dá)到（70.84±3.97）%、（78.53±4.28）%、（59.88±2.58）%。結(jié)果表明，CLA微膠囊經(jīng)胃腸道消化后具有較強(qiáng)的抗氧化能力。這可能是因?yàn)殡S著消化時(shí)間的延長(zhǎng)，WPI中氨基酸暴露程度加大，增大了蛋白質(zhì)水解物的抗氧化活性；此外，經(jīng)過體外模擬消化后，CLA被釋放出來，而WPI消化水解的肽有較強(qiáng)的自由基淬滅能力，可以起到協(xié)同抗氧化效果。

圖6 不同消化時(shí)間下CLA及其微膠囊對(duì)自由基清除能力的影響Fig.6 Free radical scavenging capacity of CLA and its microcapsules at different digestion times

2.8 灘羊尾脂CLA及其微膠囊體外消化前后降膽固醇活性分析

有研究表明，水解產(chǎn)物可以通過減小膽固醇膠束在小腸中的溶解度和抑制膽汁酸在小腸中的重吸收，從而減少血清中膽固醇的含量[14]。因此，本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定膽固醇膠束溶解度抑制率和膽酸鹽結(jié)合率，探討灘羊尾脂CLA及其微膠囊體外模擬消化0～4 h后的降膽固醇活性。

2.8.1 膽固醇膠束抑制率

膽固醇不溶于水，但易與疏水基團(tuán)結(jié)合，當(dāng)其與蛋白質(zhì)、多肽中的疏水基團(tuán)結(jié)合后，會(huì)形成不溶性的物質(zhì)，使膽固醇結(jié)合物隨食物殘?jiān)懦鲶w外，阻礙膽固醇在小腸中的吸收[15]。如圖7所示，隨著CLA微膠囊消化時(shí)間的延長(zhǎng)，其對(duì)膽固醇抑制率隨之增大，且CLA微膠囊對(duì)膽固醇的抑制率顯著高于CLA。劉恩岐[39]發(fā)現(xiàn)黑豆蛋白在酶解之后可以增加膽固醇膠束抑制率，與本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果一致。進(jìn)入腸消化后，CLA微膠囊對(duì)膽固醇抑制率顯著增加（P＜0.05），之后趨于平穩(wěn)，在消化4 h時(shí)，達(dá)到最高（73.48±2.53）%，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是微膠囊經(jīng)過酶消化之后，蛋白長(zhǎng)鏈被打開，形成了大量小分子肽段，這些疏水性肽段進(jìn)入膽固醇膠束中，破壞了膽固醇膠束的結(jié)構(gòu)并干擾膽固醇膠束的形成，從而抑制膽固醇膠束的形成。

圖7 不同消化時(shí)間下CLA及其微膠囊膽固醇膠束抑制率Fig.7 Cholesterol micelle inhibition rates of CLA and its microcapsules at different digestion times

2.8.2 膽酸鹽結(jié)合率

近年來，大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明具有膽汁酸結(jié)合能力的物質(zhì)具有降膽固醇作用，例如Liaset等[40]證明了魚蛋白水解產(chǎn)物具有較高的膽酸鹽（甘氨膽酸鈉、牛磺膽酸鈉）結(jié)合能力，可以顯著降低降膽固醇。由圖8可知，隨著消化時(shí)間的延長(zhǎng)，CLA微膠囊對(duì)?；悄懰徕c、甘氨膽酸鈉和膽酸鈉的結(jié)合能力逐漸升高，其中甘氨膽酸鈉的結(jié)合率最高，牛磺膽酸鈉的結(jié)合率最低，這是因?yàn)榕；悄懰徕c是一種比較難以吸附的膽酸鹽。灘羊尾脂CLA微膠囊對(duì)3 種膽酸鹽的結(jié)合能力顯著高于灘羊尾脂CLA（P＜0.05），模擬胃腸消化4 h后，灘羊尾脂CLA微膠囊對(duì)?；悄懰徕c、甘氨膽酸鈉和膽酸鈉的結(jié)合率分別為（40.62±3.14）%、（66.79±3.01）%、（55.43±2.39）%，這可能是由于水解后產(chǎn)生了肽段，這些活性肽的氨基酸殘基與膽汁酸的疏水性部位及陰離子羧酸基團(tuán)存在相互作用，從而使灘羊尾脂CLA微膠囊具有更好的膽酸鹽結(jié)合作用。由此可見，微膠囊化有利于提升灘羊尾脂CLA的降膽固醇水平。

圖8 不同消化時(shí)間下CLA及其微膠囊膽酸鹽結(jié)合率Fig.8 Binding rates of CLA and its microcapsules to cholic acid salts at different digestion time

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)首先采用SEM、CLSM、TG和XRD對(duì)灘羊尾脂CLA微膠囊進(jìn)行表征，之后對(duì)微膠囊的氧化穩(wěn)定性、體外模擬消化釋放行為以及消化前后抗氧化活性和降膽固醇活性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，灘羊尾脂CLA微膠囊呈乳白色，水分含量較低，溶解度和流動(dòng)性較好，顆粒完整，表面相對(duì)光滑，在一般熱加工中可以保持結(jié)構(gòu)的完整，說明其具有良好的熱穩(wěn)定性；在60 ℃條件下貯藏18 d后，微膠囊化的灘羊尾脂CLA的氧化穩(wěn)定性顯著高于未微膠囊化的灘羊尾脂CLA（P＜0.05），微膠囊化手段可以有效延緩灘羊尾脂CLA的氧化變質(zhì)；灘羊尾脂CLA微膠囊具有良好的緩釋性能，在胃消化階段壁材對(duì)芯材起到了很好的保護(hù)作用，使其在小腸內(nèi)得到有效釋放，在胃腸道消化4 h后，CLA釋放率達(dá)到了（72.11±2.87）%；體外模擬消化后，灘羊尾脂CLA微膠囊的DPPH自由基、ABTS陽離子自由基、超氧陰離子自由基清除率，膽固醇膠束抑制率和膽酸鹽結(jié)合率都顯著高于灘羊尾脂CLA，且隨著消化時(shí)間的延長(zhǎng)，各活性均逐漸增強(qiáng)。綜上所述，微膠囊化有助于保護(hù)灘羊尾脂CLA，不僅提升了灘羊尾脂CLA的氧化穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)其抗氧化活性和降膽固醇活性均有不同程度的提高作用，具備較好的應(yīng)用前景。