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东北农业大学杨鑫焱副教授、姜毓君教授团队:基于天然生物聚合物的包封和运输系统:关注婴儿配方奶粉中的营养物质

  • 2026-10-14 03:25:12
东北农业大学杨鑫焱副教授、姜毓君教授团队:基于天然生物聚合物的包封和运输系统:关注婴儿配方奶粉中的营养物质

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东北农业大学杨鑫焱副教授、姜毓君教授团队:基于天然生物聚合物的包封和运输系统:关注婴儿配方奶粉中的营养物质

乳品科学教育部重点实验室:乳品安全与品质团队

期刊名称:Trends in Food Science & Technology

中科院分区:中科院一区

影响因子:15.4

研究背景

婴儿配方奶粉的关键营养素在加工、储存、消化及吸收环节面临诸多突出挑战。为解决该问题,以天然生物分子为基础的包封与递送体系正被开发研究,成为人工合成材料的更安全替代方案。本文综述了多糖、蛋白质、脂质类天然生物分子的理化性质,及其在提升婴儿配方奶粉中营养素稳定性与生物利用度方面的作用,并探讨了这类天然生物分子在婴儿配方奶粉应用中的优势、局限性与发展前景。

关键结论

基于天然生物分子的包封递送体系在提升婴儿配方奶粉的营养价值与安全性方面具有良好应用前景。

(1)多糖可通过构建物理屏障、发生共价与非共价相互作用及发挥抗氧化特性实现营养素稳定,还能凭借独特的生物黏附性提升营养素的生物利用度;

(2)蛋白质主要通过氨基酸残基的作用,提高营养素的包封效率与保护效果,经氨基酸残基的生物识别作用,以及水解后形成混合胶束的方式,增强营养素生物利用度;

(3)脂质主要通过疏水相互作用结合亲水或亲脂性营养素,依托体系本身的生物相容性,提升营养素的稳定性与生物利用度。

未来的挑战与展望

(1)应进一步聚焦蛋白质体系的胃肠道敏感性、致敏性与靶向特异性,加大对耐胃肠道消化性能更优异的蛋白质的挖掘力度,筛选并应用适配的蛋白质包封递送体系,减少营养素的提前渗漏,保障体系发挥最佳功能。同时,需深入研究蛋白质体系致敏性对婴儿健康的影响,并从分子层面进一步探究营养素、肠道上皮细胞与蛋白质基体系之间的特异性相互作用机制。

(2)多糖体系的干燥、复合改性及乳化特性研究具有重要的实际意义,相关研究成果可为微凝胶、微/纳米胶囊的制备提供理论参考,进而为其在婴儿配方奶粉生产中的实际应用奠定基础。此外,乳化能力与成膜性不足是多糖体系的另一大短板,将多糖与其他生物分子复配是极具前景的解决思路之一;未来需深入探究各复配组分间的相互作用机制,以此开发出核-壳结构的复合包封递送体系。

(3)脂质体系的研究需将安全性、经济可行性与工业化量产作为核心重点。针对固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体这类固体脂质体系中使用的表面活性剂,需全面评估其对婴儿健康的影响;同时,应将利用更安全的天然表面活性剂实现体系界面稳定化列为未来的研究重点。磷脂脂质体因原料成本高昂、制备工艺尚停留在实验室规模,其应用受到极大限制,未来需着力研发低成本、易工业化的磷脂脂质体制备工艺。

(4)应构建更贴合生理实际的体系评估模型。结肠腺癌上皮细胞模型是目前研究包封递送体系细胞摄取能力最常用的体外模型,但该模型存在固有局限性,在婴儿群体相关研究中的适用性尤为不足。因此,研发更贴近婴儿胃肠道环境的细胞摄取评估体系,是当前亟待开展的研究工作。

(5)聚焦精准靶向递送是该领域的重要发展方向。经受体修饰的靶向包封递送体系在肠道上皮细胞靶向递送中展现出良好应用前景,但该类体系在婴儿群体中的应用研究仍较为欠缺,是未来值得深入探索的重要研究方向。

图 1 天然生物材料与合成材料的性能对比

图 2 包封用常见天然生物大分子、其结构及构建的递送体系

图 3 婴儿配方奶粉中营养素对生长发育的重要作用

图 4 天然生物大分子构建递送体系的验证实验

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.104974

 杨鑫焱,副教授,博士研究生导师,主要从事乳品科学技术与质量安全研究。近五年,以第一作者/通讯作者分别发表34篇SCI论文(25篇中科院一区),其中4篇IF>10,2篇封面和1篇高被引论文。主持十四五国家重点研发计划项目子课题、国家乳业技术创新中心关键技术攻关项目、中国博士后面上资助项目、黑龙江省重点研发计划项目等国家级和省级项目6项。授权国家发明专利7项,申请20余项。获中国乳制品工业协会科学技术进步奖一等奖和二等奖各1项。

姜毓君,二级教授、博士生导师,东北农业大学副校长、国家市场监管总局婴配食品重点实验室主任、乳品科学教育部重点实验室主任。国家乳业工程技术研究中心主任、国家乳业技术创新中心乳品安全与品质研究中心主任、中国营养保健食品协会副会长。入选长江学者特聘教授、国家“万人计划”领军人才。荣获全国食品安全工作先进个人、中国食品科技学会科技创新奖——突出贡献奖。担任国务院食品安全委员会专家委员会委员、中国乳制品工业协会副理事长等。

主要从事乳制品、婴幼儿配方食品和特医食品等特殊食品和功能食品研究,先后承担国家和省部级课题20余项。获得省科技进步二等奖2项,中国和美国专利22件,主编或共同出版专著教材8部。以第一作者或通讯作者发表学术论文200余篇,其中多篇被选为本领域TOP期刊封面文章或高被引论文;牵头和参与多项国家食品安全法规标准和技术规范的制修订工作。

往期回顾

东北农业大学李春教授、刘丽波教授:酶-菌协同制备汉麻蛋白水解物的结构表征、理化性质和降血脂活性

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图片及文章来源:详见原文链接

来源:乳品科学教育部重点实验室公众号

编辑:刘璐

责编:杜鹏 刘璐

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