Trends in Food Science & Technology|多糖基微凝胶在益生菌递送中的应用：设计、制备与功能食品应用的进展
近日，东北农业大学郭鸰教授、姜毓君教授团队在食品科学领域权威期刊《Trends in Food Science & Technology》（一区，IF: 15.4）发表题为“Polysaccharide-Based Microgels for Probiotic Delivery: Advances in Design, Fabrication, and Functional Food Applications”的综述论文。该文章梳理了多糖微凝胶在益生菌保护与控释方面的材料选择、结构设计、制备技术与食品应用进展，并进一步讨论了未来从实验室走向规模化产业应用所需解决的关键问题。
益生菌的健康效应建立在“活菌到达肠道”这一前提之上。但在食品加工与人体消化环境中，益生菌会面临多重挑战：食品加工过程中的加热、冷冻、干燥等处理；储存过程中的氧化与水分波动；胃内强酸环境及胆盐、消化酶作用。这些因素会导致益生菌存活率显著下降，使其难以达到发挥功效所需的有效菌量。论文聚焦“多糖微凝胶（microgels）”这一新型递送载体。微凝胶是粒径在0.1–100 μm范围内的水凝胶微粒，相比传统大块水凝胶，其具有更高比表面积、更可控的交联密度以及可逆溶胀特性，因此更适合实现益生菌的高效包埋与受控释放。研究系统梳理了多糖微凝胶递送体系的核心设计要素：（1）材料选择：从经典多糖到新型海洋多糖;（2）结构构建：复合壁材与多层网络提升性能；（3）制备技术：从规模化到高精度。论文总结认为，多糖微凝胶可通过调控粒径、交联密度与溶胀行为，提高益生菌对胃酸、胆盐等应激的耐受能力，并实现更具针对性的肠道释放。同时，复合网络与合理改性能够提升微凝胶完整性，解决“保护强但释放差”或“释放快但保护弱”的矛盾。在食品应用中，多糖微凝胶不仅有助于提升益生菌加工与储存稳定性，也能在部分体系中改善产品质构与品质，但其效果仍受配方与食品基质影响。
该文章系统构建了多糖微凝胶用于益生菌递送的“材料—结构—制备—应用”框架，强调通过结构调控实现益生菌“加工可存活、储存更稳定、消化可抵达、肠道可释放”的目标。相比传统载体体系，多糖微凝胶兼具天然来源、安全可降解、壁材可调控以及食品工业适配性强等优势，尤其适合功能食品与特殊医学用途食品中对活菌稳定性和靶向递送的需求。未来，多糖微凝胶技术有望推动益生菌产品从“简单添加”向“结构化精准递送”升级，在酸奶、奶酪、果蔬饮料、烘焙食品及粉末化功能食品等领域具有广阔应用前景。
图1 多糖基复合微凝胶的构建示意图，通过多糖与其他多糖、蛋白质及金属离子的相互作用增强稳定性与控释性
图2 多糖基微凝胶的结构改性，通过交联、接枝与化学修饰增强稳定性与功能性
图3 微凝胶制备的主流与辅助技术示意图，包括乳化、微流控、喷雾干燥、微流控电喷、气流微流控与3D生物打印等
图4 多糖基微凝胶包埋益生菌递送的示意图：关键益生菌株、食品应用、现有挑战与未来研究方向
郭鸰
东北农业大学食品学院教授，博士生导师，国家市场监督管理总局婴幼儿配方乳粉和特殊食品注册审评核查专家，中国乳制品工业协会副监事长，中国食品科学技术学会医学食品分会委员，国际乳品联合会中国秘书，联合国工业发展组织（UNIDO）乳制品技术专家。长期从事乳粉品质提升与功能研究、乳制品营养与安全，重点围绕婴幼儿配方乳粉加工与品质控制、肠道菌群及共代谢干预、乳制品原料精深加工与产品开发、乳制品中致病菌生物防控等方向开展研究。主持和参与国家自然科学基金重点项目、黑龙江省重点研发计划、学科协同创新项目等多项科研课题。发表中英文论文98篇，其中以第一或通讯作者发表SCI论文28篇（一区15篇，二区8篇）；出版中文专著3部，参编英文专著2部；申请专利13项（其中发明10项、实用新型3项），已授权5项。近三年组织监管部门和企业培训500余人次，为婴配粉及特医食品行业标准制定、质量安全监管和产业技术进步做出了重要贡献。
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。
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105621
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