纳米脂质体对辅酶Q10肠道吸收的调控作用

纳米脂质体对改善疏水性营养素辅酶Q10的口服生物利用度有着巨大潜力，这与其具有的小尺寸效应和表面效应密切相关。小肠是辅酶Q10口服后吸收的主要场所，肠上皮细胞及酶系统是吸收的主要屏障，因此，纳米脂质体的组成、粒径与营养素小肠吸收效果之间的关系成为近年来备受关注的基础问题。本课题拟基于类人体小肠上皮细胞的Caco-2细胞单层模型，利用生物物理手段就纳米脂质体的膜材组成、粒径大小对辅酶Q10跨膜转运特性的影响进行深入研究，寻找纳米脂质体的膜材组成、粒径与营养素辅酶Q10吸收效果之间适宜的平衡点；在此基础上，从细胞分子水平探索纳米脂质体对细胞膜流动性、细胞中蛋白结构与活性的影响，揭示纳米脂质体与小肠上皮细胞的相互作用方式，以期阐明纳米脂质体对辅酶Q10肠道吸收的调控作用，为纳米脂质体技术在食品领域的合理构建与应用提供理论指导。

纳米脂质体对改善疏水性营养素辅酶Q10（CoQ10）的口服生物利用度有着巨大潜力，这与其具有的小尺寸效应和表面效应密切相关。小肠是辅酶Q10口服后吸收的主要场所，肠上皮细胞及酶系统是吸收的主要屏障，因此，纳米脂质体的组成、粒径与营养素小肠吸收效果之间的关系成为近年来备受关注的基础问题。本课题基于类人体小肠上皮细胞的Caco-2细胞单层模型，利用生物物理手段就纳米脂质体的膜材组成、粒径大小对CoQ10跨膜转运特性的影响进行深入研究，探索了纳米脂质体的膜材组成、粒径与营养素CoQ10吸收效果之间的相关性。. 通过采用荧光探针、拉曼光谱、粒径分析等手段研究了脂质体的辅料壳聚糖、类胡萝卜素等与构成脂质体双分子层的脂质分子的相互作用，探讨了纳米脂质体稳定性机理。纳米脂质体双分子层的流动性与壳聚糖、类胡萝卜素的添加量以及种类密切相关。适当浓度壳聚糖和类胡萝卜素的载入显著提高了脂质体双分子层的微粘度，因而赋予了辅酶Q10纳米脂质体较好的理化稳定性。基于建立的类小肠上皮细胞的Caco-2细胞模型，研究了纳米脂质体中辅酶Q10的转运特性。结果表明：与CoQ10混悬液以及常规纳米脂质体相比，采用壳聚糖包覆纳米脂质体作为CoQ10的输送系统，显著促进了CoQ10经Caco-2细胞单层模型的转运吸收，表观渗透系数Papp增加为(8.35±0.52)×10-6 cm/sec，大于一般认为肠道吸收良好物质的Papp（1×10-6 cm/sec）；平均粒径在200 nm以内的纳米脂质体中CoQ10的表观渗透系数Papp没有显著差异；纳米脂质体中CoQ10经Caco-2细胞膜转运机制类似兼有被动扩散和载体介导；采用纳米脂质体输送CoQ10可降低或掩盖肽转运体以及有机阳离子转运体对CoQ10跨膜转运的调节作用，但仍然存在P-糖蛋白外排泵参与。通过荧光法从细胞分子水平研究了壳聚糖包覆纳米脂质体输送系统对Caco-2细胞膜流动性和P-糖蛋白的影响。结果表明，不同稀释倍数的纳米脂质体均能显著影响Caco-2细胞膜的流动性。纳米脂质体中壳聚糖的存在能够显著抑制P-糖蛋白的外排作用，提高P-糖蛋白作用底物罗丹明-123的细胞蓄积。大鼠分别以30 mg/kg的剂量灌胃给予CoQ10，与CoQ10混悬液以及常规脂质体相比，以壳聚糖包覆纳米脂质体作为CoQ10的输送系统经口服具有吸收快的优点。