近日,华中农业大学蛋品团队付星在国际食品权威期刊《Trends in Food Science & Technology》(Q1,中科院 1 区 Top,IF=15.4)发表题为 “Lysozyme as a protein-based carrier for bioactives: advances in delivery systems and gut environment interactions”的综述性论文。该文通讯作者为华中农业大学食品科学技术学院付星副教授,第一作者为24级博士研究生于特。

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溶菌酶是一种天然抗菌蛋白,广泛存在于鸡蛋清、泪液、唾液和乳汁等生物体系中,因具有良好的生物相容性、天然抗菌活性以及较高的结构稳定性,近年来逐渐从传统抑菌研究对象拓展为功能性食品活性成分递送的重要候选材料。在功能性食品快速发展的背景下,如何提高多酚、类胡萝卜素、维生素等生物活性成分在加工、储藏及胃肠道转运过程中的稳定性,并提升其在肠道中的释放效率和生物利用度,已成为食品科学领域的重要课题。本综述系统界定了溶菌酶作为递送载体的核心优势:凭借二硫键维持的紧凑结构和强阳离子特性,溶菌酶不仅自身保留抗菌功能,还可通过静电复合、界面稳定及自组装等方式,构建电荷驱动复合物、纳米/微米颗粒、Pickering乳液、水凝胶、纤维或管状组装体及薄膜基等多种递送结构。研究指出,将这类天然蛋白应用于功能性食品开发,有望有效缓解生物活性成分在加工过程中易降解、在胃肠道中提前释放而导致肠道生物利用度不足等问题,为食品营养成分的高效递送提供了更具可持续性的解决思路。
在功能层面,溶菌酶载体不仅能够通过多种组装形式包埋活性成分,降低其在加工、储藏及胃肠道转运过程中的损失,还会在进入胃肠道后受到pH变化、离子强度、消化酶和胆汁盐等因素影响,发生持续的结构变化。这一动态过程会进一步影响其与肠道黏液层的相互作用,并直接关系到活性成分在肠道中的滞留、扩散、释放和吸收利用。与此同时,外源性溶菌酶本身也不只是单纯的递送材料,还可能参与肠道微环境调节,如增强黏膜屏障功能、维持上皮细胞连接完整性、调节局部免疫反应、促进分泌型免疫球蛋白A产生,并在一定程度上改善肠道菌群结构,抑制有害菌生长、促进有益菌富集。正因如此,溶菌酶递送体系的意义不仅在于提高活性成分的稳定性和递送效率,也在于其有望通过与肠道微环境的协同作用,共同促进相关健康效应的发挥。
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图1. 溶菌酶在多种递送系统中的应用。

图2. 溶菌酶的细胞内消化降解过程及其对自噬与能量代谢的调控。

图3. 溶菌酶调节肠道屏障的机制。
尽管溶菌酶作为天然蛋白载体,在活性成分保护、胃肠道递送及肠道健康调控等方面展现出较大应用潜力,但其向功能食品中的实际转化仍面临若干关键制约因素。其一,溶菌酶在胃肠道环境中易受酸性条件和消化酶作用影响而发生降解,单独作为载体时在稳定性、滞留能力及递送效率方面仍存在局限。其二,真实食品体系中复杂的pH变化、离子强度波动、胆盐作用以及多组分共存,会持续影响其组装体结构、释放行为和生物可及性,使模型体系中的研究结果在实际应用场景中的可迁移性受到限制。其三,热处理、糖基化、交联等结构修饰虽可在一定程度上改善载体性能,但也可能引发过度聚集、网络致密化及释放受阻等问题,表明其体系设计始终面临结构稳定性与有效释放之间的权衡。此外,当前相关研究在消化模型、评价指标和实验条件方面尚未形成统一标准,跨研究结果的可比性仍显不足,而安全性、过敏原性及法规适配性等问题,也构成其产业化应用中不可忽视的重要前提。
未来,溶菌酶递送体系的发展应进一步强调机制解析、体系优化与应用评价的协同推进。在研究层面,有必要基于标准化体外消化模型,结合更贴近生理过程的动态研究体系,系统揭示其在不同消化阶段中的结构演变、释放规律及生物可及性变化。在设计层面,应进一步厘清溶菌酶结构特征与递送性能之间的内在关联,推动载体构建由经验性优化转向理性设计。与此同时,通过与多糖、蛋白质及脂质等组分协同构建复合递送平台,有望提升其在复杂食品体系中的稳定性、适配性与功能保持能力。进一步而言,黏液层互作、肠道微环境响应以及溶菌酶本身的健康调节功能,也应纳入后续研究重点。随着安全评价体系、制备技术及法规标准的逐步完善,溶菌酶有望由具有研究潜力的天然蛋白,进一步发展为兼具递送功能与生理调控价值的食品功能载体。
原文链接unsetunset
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105697
unsetunset通讯作者简介
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付星,华中农业大学食科院副教授,博士生导师,九三学社成员。韩国江原国立大学访问学者,国家自然科学基金评审专家、湖北省科技厅专家库专家,省院士专家企业行成员,江苏省科技副总、江苏省科技镇长团成员,蛋品加工技术国家地方联合工程研究中心骨干,亚洲蛋品协会副秘书长。主要研究方向为禽蛋蛋白质和新型酶制剂的挖掘、功能、特性和应用;建立了耐冷几丁质酶的筛选及克隆表达方法,系统研究了低温催化及水解转化的作用机制。先后承担国家自然科学基金国际交流合作和面上项目各1项、中央高校基本科研业务费专项基金2项、湖北省自然科学基金、十三五国家重点研发、中韩青年科学家计划等项目10余项;以第一作者或通讯作者发表研究论文50余篇(最高影响因子15.786,高被引1篇),授权发明专利10余件;获得湖北省技术发明一等奖、湖北省科技进步二等奖、中国畜产品加工研究会科技进步一等奖;指导大学生获国家创业训练计划3项,国家级及省级以上创新大赛获奖10余项。担任Food, Nutrition and Health; Agricultural Products Processing and Storage; Food Science of Animal Products; Gels, 食品科学技术学报、中国家禽期刊的青年编委,以及Food Chemistry; Food Hydrocolloidals; LWT; Ultrasonics Sonochemistry; Carbohydrate Polymer等杂志审稿人,组织国际性会议4次,在国内外展示科研成果并作大会汇报10余次。
unsetunset第一作者简介unsetunset

于特,华中农业大学2024级食品科学专业博士研究生。主要研究方向为禽蛋蛋白质、新型酶制剂的挖掘和应用。目前以第一作者在Trends in Food Science & Technology、Food Hydrocolloidals、Food Research International等sci期刊发表论文7篇,申请发明专利2项。