陳 敏，王錫昌

（上海海洋大學(xué) 上海 201306）

類胡蘿卜素（Carotenoids）是維生素A 的前體物質(zhì)，普遍存在于植物、真菌和藻類中，具有保護(hù)視力、降低患癌癥和慢性病的風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。類胡蘿卜素在生理代謝過(guò)程中至關(guān)重要，然而其自身無(wú)法合成，只能從膳食中攝取。中國(guó)居民膳食指南指出1名成年男性每日需攝入800 μg 的維生素A，而1 mg β-胡蘿卜素僅能轉(zhuǎn)化成166 μg 維生素A[3-4]，說(shuō)明日常膳食中對(duì)類胡蘿卜素的攝入量不足，必須通過(guò)飲食和補(bǔ)充劑來(lái)增加類胡蘿卜素的平均攝入量，從而合成更多的維生素A。

類胡蘿卜素是含有多個(gè)共軛雙鍵的異戊二烯結(jié)構(gòu)，這就決定其對(duì)光照、氧氣、強(qiáng)酸和溫度等條件敏感，在加工運(yùn)輸和代謝過(guò)程中極不穩(wěn)定，會(huì)在各種物理和化學(xué)作用下降解，從而導(dǎo)致類胡蘿卜素生物利用度低（小于10%）[5-6]。針對(duì)如何提高類胡蘿卜素的穩(wěn)定性和生物利用度，最大程度地發(fā)揮其在體內(nèi)的生物活性，研究人員開(kāi)發(fā)了多種對(duì)類胡蘿卜素進(jìn)行包封的遞送系統(tǒng)，比如乳液、水凝膠、固體脂質(zhì)納米顆粒和納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體等[7]。

本文概述類胡蘿卜素在體內(nèi)的代謝過(guò)程和影響胡蘿卜素生物利用度的因素及相關(guān)的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹幾種類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和局限性，以及如何提高類胡蘿卜素生物利用度，并對(duì)這些類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)的未來(lái)研究進(jìn)行展望。

1 類胡蘿卜素應(yīng)用限制

1.1 影響類胡蘿卜素穩(wěn)定性和生物利用度的因素

影響類胡蘿卜素穩(wěn)定性的因素可分為體外因素和體內(nèi)因素[5]。在體外，富含類胡蘿卜素的食物在運(yùn)輸（光、氧、高溫）和加工過(guò)程（蒸、炸、炒、煎）中不穩(wěn)定、易暴露[8-9]；在體內(nèi)，類胡蘿卜素經(jīng)人體攝入后，在口腔咀嚼和胃蠕動(dòng)的物理作用及pH 值和各種消化酶的化學(xué)作用下，進(jìn)一步釋放并溶解成含有類胡蘿卜素的油滴，轉(zhuǎn)運(yùn)至小腸后油滴在小腸上皮細(xì)胞中胰脂肪酶的作用下再被消化并與膽鹽和磷脂形成混合膠束，之后混合膠束在被動(dòng)擴(kuò)散和載體蛋白的作用下轉(zhuǎn)運(yùn)至小腸上皮細(xì)胞的刷狀緣細(xì)胞上并被吸收，最后進(jìn)入血液或生理器官[10-11]。富含類胡蘿卜素的食品在加工、貯藏、運(yùn)輸和代謝過(guò)程中易受到各種理化因素的影響，導(dǎo)致類胡蘿卜素降解損失，失去其生物活性功能。

1.2 類胡蘿卜素穩(wěn)定性和生物可及性的研究現(xiàn)狀

類胡蘿卜素穩(wěn)定性差和生物利用度低的缺陷極大地限制了其在食品領(lǐng)域的發(fā)展。為了解決這一問(wèn)題，近年來(lái)，食品研究者主要是研究類胡蘿卜素在食品基質(zhì)中的應(yīng)用和類胡蘿卜素的包封技術(shù)和方法。

圖1 類胡蘿卜素消化吸收示意圖[5]Fig. 1 Graphical summary of the current status of gastrointestinal digestion of carotenoids[5]

類胡蘿卜素在食品基質(zhì)中的應(yīng)用主要是將類胡蘿卜素?fù)饺胧澄锘|(zhì)中，旨在保護(hù)類胡蘿卜素的生物活性。Ursache 等[12]從乳清和阿拉伯膠中分離出蛋白質(zhì)與從沙棘中提取的類胡蘿卜素混合并經(jīng)凝固和凍干處理后制成類胡蘿卜微膠囊，該微膠囊應(yīng)用在松餅的配方中，研究結(jié)果表明類胡蘿卜素的包封效率為56%且松餅有較好的感官屬性。Inroga 等[13]將含有β-胡蘿卜素的納米膠囊注入到蘋果中，并評(píng)估了冷藏過(guò)程中蘋果的理化穩(wěn)定性，研究結(jié)果顯示，該方法延長(zhǎng)了蘋果的保質(zhì)期，蘋果切片中類胡蘿卜素的含量（β-胡蘿卜素：300 μg/100 g，葉黃素：65 μg/100 g，玉米黃質(zhì)：80 μg/100 g）高于未經(jīng)處理的蘋果。

關(guān)于類胡蘿卜素的包封技術(shù)和方法是目前的研究熱點(diǎn)。包封是一種物理化學(xué)過(guò)程，旨在將生物活性物質(zhì)包封在微系統(tǒng)或納米系統(tǒng)中，保護(hù)其不受外界環(huán)境條件（如：熱、氧氣、光、酶或pH 值變化）影響而發(fā)生降解，從而提高生物活性物質(zhì)的穩(wěn)定性；包封還可以通過(guò)調(diào)節(jié)親脂性生物活性物質(zhì)的溶解度、界面性質(zhì)及其釋放來(lái)增加親脂性生物活性物質(zhì)的穩(wěn)定性和生物利用度[14]。關(guān)于類胡蘿卜素穩(wěn)定性和生物利用度的研究現(xiàn)狀見(jiàn)表1。

2 包封類胡蘿卜素的遞送系統(tǒng)

包封技術(shù)起始于醫(yī)藥行業(yè)在藥物和疫苗方面的研究，近幾年也應(yīng)用在食品領(lǐng)域中，主要是采用合適的材料對(duì)敏感的生物活性成分（如類胡蘿卜素）進(jìn)行包封，以改善類胡蘿卜素的水溶性，提高其穩(wěn)定性，并對(duì)其進(jìn)行遞送和控釋，提高類胡蘿卜素的穩(wěn)定性和生物利用度。主要類胡蘿卜素的遞送系統(tǒng)有乳液、水凝膠、脂質(zhì)體和微膠囊等。

2.1 乳液體系

傳統(tǒng)乳液是指兩種不混溶液體的體系（通常是油和水），其中一種液體以小液滴的形式分散在另一種液體中，形成非均勻的分散系統(tǒng)，乳液系統(tǒng)分為油包水（W/O）型和水包油（O/W）型，根據(jù)包封營(yíng)養(yǎng)素的性質(zhì)制備不同的乳液。傳統(tǒng)乳液的制備是通過(guò)添加乳化劑均質(zhì)而成，乳化劑的種類分為大分子乳化劑（如蛋白質(zhì)、多糖）和小分子表面活性劑（如吐溫）。以吐溫80 作為表面活性劑制備負(fù)載番茄紅素的O/W 型乳液并研究其在胃腸道中的消化吸收情況，結(jié)果表明番茄紅素生物利用度提高[24]。傳統(tǒng)乳液的物理穩(wěn)定性差，包封率低，并易受極端條件（強(qiáng)酸或強(qiáng)堿、光、熱、高壓）的影響發(fā)生反乳化現(xiàn)象。針對(duì)這些問(wèn)題，研究出不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的乳液體系，如：微乳液、納米乳液、皮克林乳液和多層乳液等。

2.1.1 微乳液 微乳液是由水相、油相、乳化劑和助乳化劑組成，并按適當(dāng)比例形成的一種透明或半透明的熱力學(xué)穩(wěn)定的分散體系[25]。微乳液的制備方法簡(jiǎn)單，主要有親水親油平衡值（HLB 值）法、鹽度掃描法和相轉(zhuǎn)化溫度法等，同時(shí)還具有抗菌、抗氧化和增溶的作用，因此被廣泛應(yīng)用于包埋疏水性的活性成分（如：類胡蘿卜素），從而提高其生物利用度[26]。與傳統(tǒng)乳液相比，微乳液中表面活性乳化劑和助乳化劑的濃度更高，用量更多。

圖2 不同類型類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)[11]Fig. 2 Diagrammatic representation of systems for delivery of carotenoids[11]

使用吐溫80 對(duì)葉黃素進(jìn)行包埋制備成的微乳液應(yīng)用在飲料中，發(fā)現(xiàn)葉黃素的生物利用度提高了6.25%[27]。以酪蛋白酸鈉為表面活性劑穩(wěn)定的負(fù)載β-胡蘿卜素的微乳進(jìn)行體外模擬消化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)β-胡蘿卜素的膠束化率和生物利用度提高至65%和15.04%[28]。在對(duì)小鼠進(jìn)行灌胃和靜脈注射的體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明負(fù)載番茄紅素的微乳液包封率為78%，在胃腸道中的生物利用度提高至6.8%[29]。

在制備微乳液的過(guò)程中使用大量的乳化劑和助乳化劑，存在乳液毒性、環(huán)境污染和成本增加的問(wèn)題，未來(lái)微乳液的發(fā)展應(yīng)著重于乳液毒性的降低、環(huán)保和低成本材料的研究上。

2.1.2 納米乳液 納米乳液是由水相、油相和乳化劑組成，形成一種透明或半透明的熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，適合應(yīng)用于透明的食品和飲料中[30]。納米乳液的制備過(guò)程是以類胡蘿卜素為乳液的疏水核心，添加適量乳化劑得到粗乳液，再通過(guò)高速攪拌、高壓均質(zhì)和微射流等方法制成粒徑較小的納米乳液。與傳統(tǒng)乳液相比，納米乳液在重力分離和聚集作用下光學(xué)透性更強(qiáng)、更穩(wěn)定，克服了傳統(tǒng)乳液不穩(wěn)定易絮凝沉淀的問(wèn)題，提高了生物活性成分在胃腸道中的穩(wěn)定性和生物利用度[31]，并在微乳液的基礎(chǔ)上提高了生物活性成分的包封率和穩(wěn)定性，降低了因使用大量乳化劑和助乳化劑而造成的毒性和環(huán)境污染。

早期對(duì)番茄中番茄紅素的生物利用度進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)番茄紅素的生物利用度低至3%[32]。Zhao等[33]用不同類型的油制備了負(fù)載番茄紅素的納米乳液，顯示出較高的穩(wěn)定性，且番茄紅素的生物利用度提高至15%～25%。用油酸和亞油酸負(fù)載葉黃素制備成納米乳液，模擬體外消化試驗(yàn)和體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中葉黃素的生物利用度分別提高了5.8%和2.3%[34]。

目前影響類胡蘿卜素的生物利用度的因素主要是乳液粒徑大小，這會(huì)影響消化過(guò)程中的膠束化率；雖然納米乳液的粒徑小，但其體積小、動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性低的特點(diǎn)，會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)而降低其穩(wěn)定性進(jìn)而影響代謝過(guò)程中類胡蘿卜素的生物利用度，因此未來(lái)可針對(duì)如何提高納米乳液的穩(wěn)定性作進(jìn)一步研究。

2.1.3 皮克林乳液 皮克林乳液是由水相、油相和固體顆粒組成，形成熱力學(xué)穩(wěn)定體系[35]，制備過(guò)程是以生物活性物質(zhì)為乳液的疏水核心，多糖和蛋白質(zhì)等可食用的固體顆粒對(duì)油水界面制備的乳液。與傳統(tǒng)乳液相比，皮克林乳液的穩(wěn)定劑多是蛋白質(zhì)、多糖等，具有成本低、安全性高和環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能提高生物活性成分在加工、運(yùn)輸和代謝過(guò)程中的穩(wěn)定性，因此被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化妝品行業(yè)。

辛烯基琥珀酸（Octenyl succinic acid，OSA）作為天然淀粉顆粒常被用作皮克林乳液的穩(wěn)定劑，采用傳統(tǒng)酸水解法從西米淀粉中提取淀粉納米晶體，并用于穩(wěn)定皮克林乳液，在室溫下儲(chǔ)存2個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)該乳液表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性[36-37]。Liu等[38]制備了一種凝膠狀皮克林乳液，以加熱的大豆球蛋白作為穩(wěn)定劑，用于遞送β-胡蘿卜素，模擬體外消化的2 h 內(nèi)，該乳液不僅減少了β-胡蘿卜素的降解還表現(xiàn)其消化過(guò)程中的緩釋能力，乳液的外觀狀態(tài)更穩(wěn)定，微觀圖像中乳液的粒徑更小，液滴絮凝更明顯。Burgos-Díaz 等[39]用羽扇豆蛋白聚合物作穩(wěn)定劑制備了負(fù)載蝦青素的皮克林乳液并進(jìn)行噴霧干燥，25 ℃和45 ℃下儲(chǔ)存4 周，發(fā)現(xiàn)負(fù)載在皮克林乳液中的蝦青素降解較少，在模擬體外腸消化試驗(yàn)中中蝦青素的生物利用度高達(dá)80%，比游離蝦青素的生物利用度高4 倍。

近年來(lái)，對(duì)于皮克林乳液負(fù)載類胡蘿卜素后其生物利用度的研究少，且皮克林乳液的穩(wěn)定劑多需對(duì)顆粒進(jìn)行潤(rùn)濕處理，包括物理（熱和機(jī)械）和化學(xué)處理（交聯(lián)、取代或轉(zhuǎn)化反應(yīng)）。因此關(guān)于皮克林乳液在提高類胡蘿卜素生物利用度方面和穩(wěn)定皮克林乳液的固體顆粒材料方面有待研究。

2.1.4 多層乳液 多層乳液，指在小液滴已經(jīng)被乳化劑包封的基礎(chǔ)上再由一種或多種生物聚合物對(duì)該液滴進(jìn)一步涂覆，構(gòu)成兩層或多層的乳液體系。多層乳液的制備過(guò)程是將傳統(tǒng)乳液先均質(zhì)成初級(jí)乳狀液，再向初級(jí)乳液中添加帶相反電荷的生物聚合物，通過(guò)靜電吸附作用形成第二層[40]。離子乳化劑，如卵磷脂和各種蛋白質(zhì)，通常用于形成初級(jí)乳液，然后用生物聚合物（表面活性或非表面活性分子），主要是多糖和蛋白質(zhì)，形成后續(xù)層[41]。多層乳液克服了單層乳液在極端環(huán)境下不穩(wěn)定性和消化過(guò)程中類胡蘿卜素易降解、快速釋放的缺陷，從而提高了類胡蘿卜素的生物利用度。

Liu 等[42]制備了帶有陰離子（果膠）和陽(yáng)離子（殼聚糖）生物聚合物的多層乳液包封蝦青素，結(jié)果顯示多層乳液提高了蝦青素的化學(xué)穩(wěn)定性，改善了乳液在高溫和高離子強(qiáng)度條件下的凝聚性，與單層乳液相比，蝦青素在多層乳液中的降解速度慢了3～4 倍。Fang 等[43]以O(shè)SA 淀粉和殼聚糖為乳化劑制備了負(fù)載β-胡蘿卜素的單層乳液在胃腸消化中的保留率為73%～83%，β-胡蘿卜素在多層乳液中表現(xiàn)出較好的保護(hù)作用，保留率為75%～85%。

多層乳液作為新型乳液，在提高類胡蘿卜素生物利用度方面的研究甚少。

2.2 填充水凝膠

填充水凝膠是指水凝膠網(wǎng)絡(luò)中存在水包油脂滴的系統(tǒng)。制備方法是由顆粒凝聚、注射和抗溶劑沉淀等方法形成，其中填充水凝膠顆粒最簡(jiǎn)單的方法是注射凝膠化，形成的填充水凝膠可以提高生物活性成分的穩(wěn)定性并控制其釋放[44]。

Jain 等[45]使用改性大米淀粉制備封裝番茄紅素的乳液和水凝膠，結(jié)果表明，番茄紅素在水凝膠中的化學(xué)穩(wěn)定性（35.6%）高于乳液（29.5%），而水凝膠中番茄紅素的生物可及性（15.6%）低于乳液（20.2%）；體外消化試驗(yàn)表明，在模擬口胃條件下，含有番茄紅素的水凝膠在消化后仍保持相對(duì)完整的結(jié)構(gòu)，而在相同的模擬條件下，乳液部分降解。Zhang 等[46]通過(guò)擠壓裝置制成負(fù)載β-胡蘿卜素的海藻酸鈉水凝膠和納米乳液，在高溫和模擬胃腸消化過(guò)程中，β-胡蘿卜素在水凝膠中的穩(wěn)定性（92%）高于乳液（88%），而消化結(jié)束后部分β-胡蘿卜素殘留在含有海藻酸鈉水凝膠的脂滴中，因此水凝膠中β-胡蘿卜素的生物利用度降低了。相反，Mun 等[47]發(fā)現(xiàn)，相比乳液，β-胡蘿卜素在填充水凝膠乳液中的生物利用度提高至50%～60%，推測(cè)這可能是因?yàn)樗z減少液滴在胃腸道中發(fā)生絮凝。

雖然填充凝膠乳液中類胡蘿卜素生物利用度降低，但該體系抑制了類胡蘿卜素的降解并可對(duì)其控釋，未來(lái)可對(duì)關(guān)于填充水凝膠乳液中類胡蘿卜素在胃腸道中的靶向釋放和生物利用度方面作進(jìn)一步研究。

2.3 脂質(zhì)體

脂質(zhì)體，具有雙層脂質(zhì)分子的封閉囊泡，是由表面活性劑（通常是磷脂）組成的球形結(jié)構(gòu)，制備方法主要包括薄膜水合、溶劑注入、超臨界流體和高壓均質(zhì)。它具有兩親性質(zhì)，可用于封裝不同極性的生物活性成分，并具有較好的生物相容性、降解性、靶向性和緩釋性等特點(diǎn)，能提高被封裝活性物質(zhì)的穩(wěn)定性，是目前食品和醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用最多的遞送系統(tǒng)[48]。

Zhu 等[49]采用薄膜水合法制備了番茄紅素脂質(zhì)體，研究結(jié)果表明在37 ℃，pH 值為7.0 的體外模擬消化過(guò)程中番茄紅素的釋放率可達(dá)72%。Xia等[50]研究了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的脂質(zhì)體（0.5%，1.0%，1.5%和2.0%）中葉黃素、番茄紅素和β-胡蘿卜素的生物利用度，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在模擬胃腸消化過(guò)程中，脂質(zhì)體質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，葉黃素、β-胡蘿卜素和番茄紅素的生物利用度越高，在脂質(zhì)體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，葉黃素、β-胡蘿卜素和番茄紅素的生物利用度分別提高至70%，60%和58%。

脂質(zhì)體的制備成本高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，其次脂質(zhì)體本質(zhì)上是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，在遞送過(guò)程中理化性質(zhì)不穩(wěn)定，這導(dǎo)致被包封的類胡蘿卜素等生物活性成分在儲(chǔ)存和遞送過(guò)程中易降解。

固體脂質(zhì)納米顆粒（Solid-lipid nanoparticles，SLNs）和納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體（Nanostructured lipid carriers，NLCs）可以解決脂質(zhì)體在儲(chǔ)存和遞送過(guò)程中的聚集和降解等問(wèn)題。它們是以脂質(zhì)作為基質(zhì)，內(nèi)部包埋脂溶性的活性成分，外部用乳化劑來(lái)穩(wěn)定的一種遞送載體。SLNs 內(nèi)部的脂質(zhì)是固體脂質(zhì)，如脂肪酸、石蠟、甘油酯、甘油三酯和蠟，而NLCs 內(nèi)部的脂質(zhì)是固體和液體脂質(zhì)的混合物，主要的液體脂質(zhì)包括飽和油（如中鏈甘油三酯）和不飽和油（如油酸和植物油）[51]。

2.3.1 固體脂質(zhì)納米顆粒 SLNs 是一種晶體結(jié)構(gòu)，制備方法有高壓均質(zhì)化、熱或冷均質(zhì)和/或超聲波、溶劑乳化和微乳液法，可以降低生物活性成分的流動(dòng)和擴(kuò)散，從而減緩了生物活性成分的釋放，還可限制氧化劑和其它分子滲透進(jìn)入內(nèi)部脂質(zhì)核心，減少生物活性成分發(fā)生化學(xué)降解。因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，SLNs 已被應(yīng)用于多種脂溶性活性物質(zhì)的包埋，更好地保護(hù)敏感的脂溶性活性物質(zhì)，使其免受外部和胃腸道條件的降解，進(jìn)而提高其生物利用度[52]。

利用相反轉(zhuǎn)溫度技術(shù)制成負(fù)載β-胡蘿卜素的SLNs，該SLNs 能夠減少β-胡蘿卜素的降解，通過(guò)體外模擬胃腸道靜態(tài)和動(dòng)態(tài)消化模型顯示，β-胡蘿卜素的生物利用度分別為92%和20%[53]。Qian 等[54]以可可脂和氫化棕櫚油的混合物為脂相制備了用于封裝β-胡蘿卜素的SLNs，研究了納米顆粒的物理狀態(tài)（固體脂質(zhì)體納米顆粒和液體脂質(zhì)納米顆粒），結(jié)果表明β-胡蘿卜素在液體納米顆粒中的穩(wěn)定性更高，而固體脂質(zhì)納米顆粒并未有效減少β-胡蘿卜素的降解，這可能是可可脂和氫化棕櫚油混合物形成的晶體結(jié)構(gòu)高度有序，從而導(dǎo)致了β-胡蘿卜素從脂質(zhì)晶體中流失，因此，在選擇合適的脂質(zhì)混合物上還需進(jìn)一步研究。針對(duì)這一問(wèn)題，Mehrad 等[55]以棕櫚酸和玉米油為脂質(zhì)基質(zhì)，制備了乳清分離蛋白穩(wěn)定的β-胡蘿卜素負(fù)載SLNs，棕櫚酸晶體形成的固體外殼起到了保護(hù)β-胡蘿卜素的屏蔽作用，玉米油減少了β-胡蘿卜素從固體脂質(zhì)基質(zhì)到SLNs 表面的排斥，乳清分離蛋白在該遞送系統(tǒng)中的作用是增強(qiáng)SLNs 穩(wěn)定性和改善β-胡蘿卜素的抗氧化性，該SLNs 在75℃和85 ℃條件下，β-胡蘿卜素被有效保護(hù)降解很少，而在高溫和酸性等極端條件下，β-胡蘿卜素降解速度加快。

雖然SLNs 是包埋親脂性生物活性物質(zhì)合適載體，但其高度填充的固體脂質(zhì)基質(zhì)會(huì)與包封的生物活性物質(zhì)產(chǎn)生空間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，從而生物活性物質(zhì)容易被擠到納米顆粒表面，導(dǎo)致生物活性物質(zhì)不穩(wěn)定而降解。

2.3.2 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體 NLCs 在SLNs 的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，克服了SLNs 的局限性，親脂性生物活性化合物在液體脂質(zhì)中的溶解度大于固體脂質(zhì)，NLCs 的結(jié)構(gòu)有更大的空間容納生物活性物質(zhì)，減少了生物活性物質(zhì)的排出降解，提高了生物活性物質(zhì)的分散性、穩(wěn)定性和生物利用度，改善了生物活性物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食品系統(tǒng)安全性，可用于包封類胡蘿卜素等脂溶性物質(zhì)[56]。

Oliveira 等[57]比較了遞送系統(tǒng)（SLNs 和NLCs）對(duì)β-胡蘿卜素的負(fù)載能力和穩(wěn)定性影響，結(jié)果證明了NLCs 中β-胡蘿卜素的穩(wěn)定性更高。Pezeshki等[58]的研究也證實(shí)了NLCs 具有作為β-胡蘿卜素新型的遞送載體的潛在作用，在25 ℃下14 d 內(nèi)其封裝率高達(dá)97%。Lacatusu 等[59]發(fā)現(xiàn)，與納米乳液相比，用魚油作為脂質(zhì)基質(zhì)制備的負(fù)載葉黃素的NLCs 具有更好的緩釋性。上述研究表明納米結(jié)構(gòu)的脂質(zhì)載體可以提高類胡蘿卜素穩(wěn)定性和生物利用度，且與SLNs 相比，NLCs 中對(duì)類胡蘿卜素的保護(hù)作用更好。

2.4 微膠囊

微膠囊使用物理或化學(xué)方法將具有敏感性、揮發(fā)性的生物活性物質(zhì)包封在合適的薄膜材料中。制備方法主要用食品級(jí)或可生物降解的材料（壁或外相）均勻地涂覆生物活性成分（芯或內(nèi)相），以分離內(nèi)相和周圍的基質(zhì)，再通過(guò)噴霧干燥法、相分離、混凝和界面聚合等物理或化學(xué)手段將其完全包裹，具有增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)，掩蓋異味，促進(jìn)儲(chǔ)存，延長(zhǎng)保質(zhì)期和緩釋等作用[62]。

Zeng 等[60]從櫻桃中提取出番茄紅素并用海藻酸鈉包封成膜，采用界面聚合的方法制成微膠囊，10 d 后番茄紅素的保留率為95.12%，包封率在21.01%～29.73%之間。Zhang 等[61]使用琥珀酸正辛酯酸酐改性淀粉作為壁材，采用噴霧干燥的方法制備β-胡蘿卜素微膠囊，50 d 后其包封率可達(dá)71.87%，體外模擬胃腸消化結(jié)束后β-胡蘿卜素的釋放率提高至34%。

微膠囊的加工過(guò)程需要特定的條件，例如高溫、剪切力和pH 值等，這些條件反過(guò)來(lái)又會(huì)影響生物活性物質(zhì)的保存，因此需要選擇合適的封裝技術(shù)和調(diào)整適合芯材的加工條件來(lái)開(kāi)發(fā)微膠囊；其次某些微膠囊已被納入商業(yè)食品中，而大多數(shù)仍處于研究階段，其中微膠囊的功能特性（如封裝效率和儲(chǔ)存穩(wěn)定性）雖已得到優(yōu)化，但控制釋放和生物利用度的評(píng)估的研究甚少。

3 類胡蘿卜素包封系統(tǒng)的存在問(wèn)題及展望

3.1 存在問(wèn)題

目前已經(jīng)研究和開(kāi)發(fā)出了很多類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)，例如：乳液、水凝膠、脂質(zhì)體和微膠囊等，尤其以乳液和脂質(zhì)體的遞送系統(tǒng)研究為主，這確實(shí)提高了其在加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和代謝中的穩(wěn)定性和生物利用度；然而，關(guān)于類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)的研究遠(yuǎn)不止如此，仍然有很多問(wèn)題需做進(jìn)一步探討。

1）研究不夠深入 類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)的評(píng)估主要是其理化性質(zhì)變化（如；形態(tài)學(xué)特征、粒徑大小和穩(wěn)定性等）及包封效率、類胡蘿卜素的保留率和生物利用度，由此可見(jiàn)目前的研究仍停留在表面并未涉及核心問(wèn)題，仍未說(shuō)明遞送系統(tǒng)中出現(xiàn)各種變化的真正原因及類胡蘿卜素的活性變化。

2）安全問(wèn)題尚不明確 類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)采用的包封壁材以化工材料為主，如；海藻酸鈉、吐溫80、改性淀粉，這些材料在人體代謝過(guò)程中的毒性情況有待闡明。

3）生產(chǎn)成本高、普惠性差 類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)仍處于科學(xué)研究階段，其制備過(guò)程繁瑣、操作成本高，未來(lái)如何更好的在食品商業(yè)中應(yīng)用以及如何惠及日常膳食生活。

3.2 未來(lái)重點(diǎn)研究方向

1）遞送系統(tǒng)在的根本目的是為了充分發(fā)揮類胡蘿卜素抗氧化的生物活性功能，未來(lái)研究要重點(diǎn)關(guān)注遞送系統(tǒng)中類胡蘿卜素的物理結(jié)構(gòu)變化（順式、反式的異構(gòu)等）和抗氧化活性的變化及關(guān)系，更深層面探討類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)的功能。

2）類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)中多以化工材料為主，人體代謝過(guò)程中的毒性問(wèn)題要得到重視，未來(lái)應(yīng)在動(dòng)物和人體消化模型中進(jìn)行毒性測(cè)試，以評(píng)估其功效和潛在的毒性。

3）類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，在未來(lái)，研究的重點(diǎn)應(yīng)該是生產(chǎn)可用于食品商業(yè)應(yīng)用方面的遞送系統(tǒng)，并且在工業(yè)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)考慮使用通用簡(jiǎn)單的處理操作和經(jīng)濟(jì)有效的擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。此外，要從實(shí)際出發(fā)，將類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)拓展應(yīng)用到食物基質(zhì)中，會(huì)更具有現(xiàn)實(shí)意義。

綜上所述，讓類胡蘿卜素充分發(fā)揮其抗氧化的生物活性，可以提高人體氧化應(yīng)激反應(yīng)來(lái)增強(qiáng)免疫力；對(duì)類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)的全面解析不僅可以推動(dòng)人類營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生事業(yè)的進(jìn)步，也為食品行業(yè)中有關(guān)類胡蘿卜素遞送系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的發(fā)展起到理論支撐和推動(dòng)作用。