據報道，預計到2035年，全球超半數人口（51%）將麵臨肥胖或超重問題。為應對日益嚴峻的肥胖問題，許多研究人員致力於研究探索多種日常食物中富含的脂質消化抑製劑。

課題組前期研究表明（相關鏈接），消化過程中油水界麵性質的變化對脂質的消化和吸收具有重要影響。本研究針對香料陳皮中主要活性成分橘皮素（Tangeretin，TAN）與常用食品添加劑環糊精（β-cyclodextrin，β-CD）在油水界麵自組裝行為對脂質消化的影響進行探究，並通過ITC、分子動力學模擬等方法對其內在機製進行分析。結果表明，TAN與β-CD在油水界麵上相互作用，導致膽鹽過早聚集在界麵上，界麵層增厚，膽鹽和脂肪酶在液滴間的置換受阻，最終抑製脂質消化。

本研究強調了環糊精和香料分子之間的協同作用在抑製脂質消化方麵的潛力，為開發具有顯著健康益處的低脂食品提供了新途徑。

該成果近日以“Regulated the aggregation of bile salts byβ-Cyclodextrin and Tangeretin at the oil-water interface for inhibiting lipid digestion”為題，發表於中科院1區期刊Food Hydrocolloids；香料香精化妝品省部共建協同創新中心寇興然校聘教授為一作，香料香精化妝品省部共建協同創新中心柯勤飛教授和黃鑫副研究員為共同通訊作者。

成果介紹

通過顯微鏡觀察發現未添加橘皮素（TAN）和β-環糊精（β-CD）的乳液液滴粒徑較大，且界麵處未產生液晶。脂肪酶存在下，脂質消化過程中產生層狀液晶。當該液晶與脂肪酶相互作用時會經曆擠壓機製，導致液晶外殼破裂，液滴中未水解的油被排出。分別含有TAN、β-CD和TAN/β-CD的乳液均處於第一產物層狀液晶相的形成階段，在相同的消化時間內消化行為相似。結果表明，TAN和β-CD都具有阻礙液晶相形成的能力，且TAN比β-CD的抑製能力更強。且TAN和β-CD的共存導致液滴表麵液晶相的形成顯著減少。

界麵層厚度受分子種類、結構及密度影響顯著。實驗表明，實驗組尤其是實驗2中油相增厚，可能是由於TAN在油水界麵與膽鹽和β-CD發生相互作用。該現象說明β-CD與TAN之間的相互作用不僅促進了TAN向界麵遷移，還揭示了BS或β-CD對TAN的吸附能力。實驗組界麵β-CD密度提升，說明β-CD與TAN相互吸引。動力學模擬結果表明β-CD先與TAN結合於界麵，誘導膽鹽圍繞此複合物聚集，係統能量漸趨穩定。最終，TAN主要錨定於由膽鹽與環糊精構築的界麵團聚體上，增強環糊精對膽鹽的親和力，導致環糊精與膽鹽組裝形成更大的聚集體，從而增加界麵厚度。

β-CD與TAN協同作用顯著減少NaOH消耗，抑製脂質消化。脂質消化程度受到抑製，抑製程度與β-CD添加量無關。當TAN與β-CD的摩爾比為1:8時，抑製脂質消化的效果最佳，抑製率為34.92%。這可能是因為兩者在界麵上自組裝，增強了界麵活性。β-CD與疏水物質形成的複合物可以通過氫鍵在油水界麵上組裝形成致密網絡，顯著增強界麵穩定性，限製脂肪酶在界麵區域的吸附，從而抑製脂質消化。在消化的後期階段，物質在液滴間的置換達到平衡，從而在界麵處產生恒定和動態的可吸附區域。此時，消化速率變化不大，遊離脂肪酸的釋放和解吸速率保持相對恒定。

創新性/應用前景

本研究發現橘皮素（TAN）和β-環糊精（β-CD）的相互作用會導致膽鹽在油水界麵處過度聚集，阻礙脂肪酶水解產生遊離脂肪酸的釋放。此外，膽鹽和脂肪酶在液滴之間的置換速率降低，從而導致液滴可用於脂肪酶吸附的界麵麵積減少。因此，脂質消化被有效抑製。這些結果表明，表麵活性抑製劑可以改變油水界麵的組成、厚度和穩定性，從而抑製脂質消化。然而，TAN與β-CD相互作用形成的複合物及其與膽鹽結合後的結構和共組裝特性有待進一步研究。本研究從界麵角度揭示TAN和環糊精在脂質消化中的作用機製，為香料分子和環糊精的健康食品開發提供理論支持。