综述：酶解后食物蛋白多肽的超分子自组装：一种多功能结构，有助于增强天然生物活性化合物在肠道中的吸收

《ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》：Supramolecular self-assembly of enzymatically hydrolyzed food protein polypeptides: Versatile architecture for enhancing the intestinal absorption of natural bioactive compounds

纳米载体通过酶解食品蛋白多肽（EH-FPPs）自组装技术提升肠道吸收效率，克服消化酶、粘液层和上皮细胞屏障，调控释放、穿透粘液及跨细胞转运，增强天然生物活性化合物（BCs）的生物利用度与疗效。

　　
纳米载体技术提升天然生物活性化合物肠道吸收的研究进展

1. 研究背景与挑战
天然生物活性化合物（BCs）在功能性食品和精准医疗领域具有重要应用价值。然而，这些化合物普遍面临肠道环境稳定性差、生物利用度低等关键问题。肠道作为吸收的主要场所，其复杂的三维屏障体系构成显著挑战：十二指肠黏液层厚度达500μm，空肠250μm，回肠200μm，黏蛋白分子形成的"刷状"结构形成物理屏障；紧密连接蛋白形成的细胞间间隙仅0.3-1nm，构成分子级屏障；此外，胃酸、胰酶及肠道菌群代谢产生的酶类会加速载体崩解。

2. EH-FPPs自组装体系的技术突破
通过靶向酶解技术处理食物蛋白（如乳清蛋白、大豆蛋白），可生成具有两亲性结构的 EH-FPPs。这种生物可降解材料在pH 2-9范围内保持稳定，其分子量分布（10-100kDa）可精确调控。自组装过程中，疏水核心与亲水外壳的动态平衡形成多尺度结构：纳米颗粒（<200nm）可穿透黏液层，微囊结构（200-500nm）能突破紧密连接，而更大的纳米纤维（>500nm）则通过物理嵌合增强黏附性。酶解条件（底物浓度5-20%，酶解时间4-24h，pH 5.5-6.5）直接影响最终纳米载体的聚集态和释放特性。

3. 纳米载体的多类型体系
研究体系包含四大核心纳米结构：
（1）纳米囊泡（NPs）：直径50-150nm，通过静电自组装实现BCs包封，载药率可达85%以上；
（2）纳米微囊（NCs）：空心结构（壁厚3-5nm），利用蛋白二硫键交联技术构建，在胃酸中保持完整；
（3）纳米纤维束（NFs）：直径1-5μm的柔性网状结构，通过酶解调控的二级结构形成，具有缓释特性；
（4）复合型纳米系统（CNs）：将上述结构进行组装，形成分级递进式释放体系。实验数据显示，复合系统可使BCs的肠道滞留时间延长3-5倍。

4. 关键功能机制解析
（1）黏液穿透机制：纳米载体表面修饰的甘氨酸-丙氨酸二肽（GAD）序列可特异性结合黏蛋白MUC2的糖基化位点，使穿透效率提升40%-60%。尺寸优化（150-300nm）结合表面电荷（zeta电位-15至+10mV可调）可突破黏液黏弹性屏障。
（2）转胞运输增强：载体表面修饰的转铁蛋白受体1（TfR1）配体可使细胞摄取率提高2-3倍。形态学分析显示，直径80-120nm的球状颗粒通过吞噬作用进入细胞，而纤维状结构则诱导形成囊泡运输通道。
（3）间隙运输调控：紧密连接蛋白occludin的磷酸化状态影响载体渗透。实验表明，载体负载的PPARγ激动剂可使occludin表达量下降18%-25%，形成约3nm的动态间隙通道，促进脂溶性BCs的被动扩散。

5. 控制释放策略
基于多尺度结构的分级释放系统已取得突破性进展：
- 表皮释放层（2-5nm）：含胰蛋白酶抑制剂肽段，延缓胃酸消化（pH<3时分解速率<5%）
- 中间缓释层（20-50nm）：β--sheet结构域通过氢键稳定，在胆汁中保持完整
- 核心靶向层（<100nm）：包载BCs并负载特定配体（如姜黄素-靶向肽）
体外模拟消化实验显示，该体系可使槲皮素在十二指肠的释放量控制在总剂量的15%-20%，而在回肠段达到50%-65%，实现时空精准释放。

6. 系统生物学视角的优化
最新研究发现，纳米载体与肠道菌群存在共生关系：载体表面修饰的鼠李糖残基可选择性富集特定益生菌（如乳酸杆菌），通过代谢产生短链脂肪酸（SCFAs）增强黏液层通透性。这种"载体-菌群"协同效应可使BCs的生物利用率提升2-3倍。

7. 临床前验证与挑战
针对特定BCs（如姜黄素、白藜芦醇）的动物实验显示：
- 口服生物利用度从游离状态的3%提升至42%-58%
- 肝脏首过效应降低至15%-20%
- 空肠段吸收比例从35%提高至68%
现存挑战包括：
（1）载体表面电荷与肠道pH的动态适配问题
（2）长期储存中自组装结构的稳定性维持
（3）个体化差异导致的吸收效率波动（个体间差异系数CV达18%-22%）

8. 未来发展方向
研究团队提出三个突破方向：
（1）开发智能响应型载体：整合pH/酶响应型聚集体形成"门控式"释放系统
（2）构建肠道微生态调控体系：通过载体搭载益生菌-BCs复合物实现菌群-药物协同
（3）发展原位成像技术：采用荧光纳米颗粒实现载体在肠道内的实时追踪（已实现单细胞级定位精度）

该研究为功能性食品开发提供了新范式，通过精准调控载体多尺度结构，可使特定BCs的肠道吸收效率达到接近100%的理论极限，为个性化营养干预奠定了技术基础。