包裹技術(shù)在藥食同源中藥的應(yīng)用研究進(jìn)展

黃昭寧，羅 舒，宋 怡，賀黎銘，李 芳，周 州，蔡 凌，羅 霞

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，四川成都 611137；2.四川省中醫(yī)藥科學(xué)院菌類藥材研究所，菌類藥材系統(tǒng)研究與開發(fā)實驗室，中藥材品質(zhì)及創(chuàng)新中藥研究四川省重點實驗室，四川成都 610041）

我國蘊(yùn)藏著豐富的中藥資源，在醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。國家衛(wèi)生健康委員會、國家市場管理監(jiān)督總局頒布的“按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)”目錄名單共收錄藥食同源藥材110 種（含9 種試點），這些藥食同源中藥在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展前景，但深入開發(fā)研究這些中藥，會發(fā)現(xiàn)部分中藥提取物或化學(xué)成分存在穩(wěn)定性差，容易受到光、熱、氧等外界環(huán)境因素影響，溶解性能差、生物利用度低、易揮發(fā)、刺激性強(qiáng)、不良?xì)馕洞蟮葐栴}限制中藥的高效利用和發(fā)展。所列舉的包裹技術(shù)主要是指包合、微膠囊、脂質(zhì)體、納米膠囊，目前應(yīng)用這些包裹技術(shù)將藥食同源中藥提取物或化學(xué)成分形成包合物、微膠囊、脂質(zhì)體、納米膠囊、納米乳、納米粒等，不僅可以有效解決以上問題，有的可以增強(qiáng)中藥的生物活性，部分還將形成的包裹物在食品的防腐保鮮方面應(yīng)用，對近年來包裹技術(shù)在中藥提取物的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行了簡要綜述。

1 包裹技術(shù)

各種包裹技術(shù)的含義、制備方法見表1。

表1 各種包裹技術(shù)的含義、制備方法

2 包裹技術(shù)在藥食同源中藥的應(yīng)用

2.1 提高物質(zhì)穩(wěn)定性

中藥提取物中如精油、多糖類、酚類物質(zhì)等活性物質(zhì)穩(wěn)定性差，容易受到外界的光、熱、氧等因素影響，但使用β -環(huán)糊精、麥芽糊精、海藻酸鈉、殼聚糖、阿拉伯膠等高分子材料將這些穩(wěn)定性差的活性物質(zhì)包裹為微膠囊、納米脂質(zhì)體、納米粒、包合物、納米膠囊，可提高活性物質(zhì)的穩(wěn)定性，減少損失。

周銘懿等人[6]以黃芪多糖提取物為芯材，β -環(huán)狀糊精為壁材，采用噴霧干燥法制備微膠囊，可大幅降低外界的光、熱及氧等對黃芪多糖穩(wěn)定性的影響，延長黃芪多糖的貯藏及貨架期，提高利用率。高薇薇[7]采用噴霧干燥法對山楂提取物進(jìn)行微膠囊化，發(fā)現(xiàn)山楂提取物微膠囊在高溫、強(qiáng)光、含氧環(huán)境中貯藏，活性成分原花青素?fù)p失較少，其保存率明顯高于同等條件下貯藏的山楂提取物，說明微膠囊化提高了山楂提取物活性成分的穩(wěn)定性。朱啟鵬等人[8]采用噴霧干燥法制備生姜、枸杞、梔子混合醇提物的微膠囊，發(fā)現(xiàn)苦味較未包埋時顯著降低，吸濕性也較未包埋的降低了36.79%，同時使用混合壁材制備的微膠囊熱穩(wěn)定性最高，且經(jīng)胃腸消化后釋放率為69.64%。El-Messery T M等人[9]將橘皮提取物粉制成納米脂質(zhì)體，并將其添加至加工奶酪中，發(fā)現(xiàn)制備的納米脂質(zhì)體包封率高（＞80%），添加橘皮提取物粉納米脂質(zhì)體的加工奶酪在冷藏3 個月后，其理化性質(zhì)和酚類物質(zhì)含量未受影響。Shao P 等人[10]以麥芽糊精和乳清蛋白為壁材，靈芝多糖為芯材，制備靈芝多糖微膠囊，當(dāng)芯材和壁材的比例為1∶2時，包封率可達(dá)89.8%，具有很好的穩(wěn)定性，可在儲存10 周后保留約50%的靈芝多糖，且體外釋藥研究表明該微膠囊具有良好的控釋能力。Han H J 等人[11]發(fā)現(xiàn)，大棗果肉和種子提取物制成的納米粒在25 ℃條件下貯存12 d 期間的總酚含量和抗氧化活性下降速度明顯慢于未包封的，表明納米封裝有效增強(qiáng)了大棗果肉和種子提取物的總酚含量和抗氧化活性的穩(wěn)定性。師白梅等人[12]分別采用飽和水溶液法、研磨法和超聲法制備當(dāng)歸揮發(fā)油β -環(huán)糊精包合物，發(fā)現(xiàn)研磨法制備的包合物的包封率最高，可有效地保留當(dāng)歸的活性成分揮發(fā)油，使揮發(fā)油粉末化，提高其利用率。陳佳佳[13]將肉桂醛精油制備成肉桂醛固體脂質(zhì)納米粒，發(fā)現(xiàn)在貯藏15 d 后可以減少28.44%的肉桂醛揮發(fā)，這表明將肉桂醛包封在固體脂質(zhì)納米粒后，可穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)。Drozińska E 等人[14]以麥芽糊精和含3% β -葡聚糖為壁材包裹沙棘油形成微膠囊，儲存1 周后其過氧化值為2.75 mmol/kg，而以瓶裝儲存的沙棘油過氧化值為15.89 mmol/kg，說明沙棘油制成微膠囊后明顯減少了脂質(zhì)氧化，提高了氧化穩(wěn)定性。Chranioti C 等人[15]將西紅花提取物和以阿拉伯膠-變性淀粉為壁材制成的西紅花提取物微膠囊分別作為天然著色劑添加在口香糖中，發(fā)現(xiàn)西紅花提取物微膠囊加入的口香糖在25 ℃和40 ℃條件下貯存時顏色要比西紅花提取物的穩(wěn)定。Xu S 等人[16]以阿拉伯膠和麥芽糊精為壁材，通過噴霧干燥法制備沙棘果油微膠囊，在4 周的高溫（60 ℃）加速試驗中，沙棘果油微膠囊的過氧化值從8.31 mmol/kg增加到14.34 mmol/kg，而沙棘果油的過氧化值從5.31 mmol/kg 增加到52.08 mmol/kg。結(jié)果表明，微膠囊化可有效保護(hù)沙棘果油免受氧化，制備的沙棘果油微膠囊具有較低的水分活度和水分含量、較高的水溶性和堆積密度及較好的熱穩(wěn)定性。Kavosi M等人[17]先把質(zhì)壁分離的酵母細(xì)胞包裹馬齒莧油形成微膠囊，再用羧甲基纖維素包被馬齒莧油微膠囊，差示掃描量熱曲線中馬齒莧油微膠囊的吸熱峰向更高的溫度移動，可能表明馬齒莧油的熱穩(wěn)定性提高，馬齒莧油微膠囊30 d 后過氧化值為8.37 mmol/kg，而馬齒莧油30 d 后過氧化值達(dá)到16.08 mmol/kg，表明馬齒莧油包裹后可提高油的氧化穩(wěn)定性。Kyriakoudi A 等人[18]以麥芽糊精為壁材用噴霧干燥法制備西紅花水提物納米膠囊，熱重分析曲線表明，未包裹的西紅花水提物在236 ℃左右開始分解，芯壁比為1∶20 的西紅花水提物微膠囊的分解溫度約為340 ℃，且在60 ℃中100 h 后，西紅花水提物微膠囊中的西紅花苷和苦番紅花素?fù)p失率遠(yuǎn)低于未包裹的，表明包裹后提高了西紅花苷和苦番紅花素的穩(wěn)定性。

2.2 實現(xiàn)物質(zhì)緩慢釋放

中藥提取物或化學(xué)成分尤其是具有揮發(fā)性的物質(zhì)被海藻酸鈉、殼聚糖等材料制成微膠囊、納米粒、脂質(zhì)體，可以延緩精油揮發(fā)，有效控制活性物質(zhì)的釋放速率，制成緩釋型產(chǎn)品。精油包封后可應(yīng)用于果蔬、肉類、豆制品的防腐保鮮，通過緩慢釋放活性物質(zhì)抑制微生物的生長，減少腐爛、延長保鮮期，保持食品品質(zhì)，減少食品的營養(yǎng)成分損失，增加食用價值和商業(yè)價值。

譚欽鐸[19]利用海藻酸鈉和殼聚糖為壁材包埋葛根異黃酮，形成葛根異黃酮微膠囊，利用掃描電鏡對微膠囊進(jìn)行形貌表征，發(fā)現(xiàn)微膠囊成型效果很好，模擬胃腸液試驗結(jié)果表明此微膠囊具有良好的緩釋效果，7 h 后微膠囊在胃液中累計釋放量達(dá)39.53%，腸液中達(dá)66.70%。李鳳等人[20]以海藻酸鈉為壁材，天麻提取物為芯材，采用滴制法制備天麻提取物海藻酸鈣微膠囊，發(fā)現(xiàn)微膠囊在pH 值為6.8 的磷酸鹽緩沖液中8 h 內(nèi)的累積釋放可達(dá)85%以上，口服可充分釋放。Yin C 等人[21]發(fā)現(xiàn)，殼聚糖-肉桂精油微膠囊在2 h 內(nèi)，肉桂精油的釋放率達(dá)到48.5%，168 h后，肉桂精油釋放率達(dá)到94.2%。

Ban Z 等人[22]將殼聚糖和羧甲基纖維素鈉配比為1∶1 做壁材，通過冷凍干燥制備的生姜精油微膠囊包封率達(dá)到88.50%，并將生姜精油微膠囊應(yīng)用于冬棗中，發(fā)現(xiàn)生姜精油微膠囊可降低冬棗的腐爛率和紅化率，提高冬棗的硬度、多汁度、可溶性固形物和可滴定酸含量，有效地保持了冬棗采后品質(zhì)，延長貨架期。薛瓊等人[23]將殼聚糖、海藻酸鈉為壁材，肉桂精油為芯材，采用復(fù)凝聚法制備肉桂精油微膠囊并應(yīng)用在芒果保鮮中，發(fā)現(xiàn)肉桂精油微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到4%時，可有效延緩芒果保鮮期6 d，以其涂膜的芒果保鮮效果最佳。岳淑麗等人[24]采用β -環(huán)糊精包埋技術(shù)制備肉桂精油微膠囊，與聚乙烯醇溶液混合制備抗菌涂料，采用涂布的方法將制備的抗菌涂料均勻涂布在保鮮紙上，無菌實驗室中自然晾干制得抗菌紙，將其應(yīng)用于圣女果中，發(fā)現(xiàn)肉桂精油微膠囊抗菌紙對圣女果具有較好的保鮮效果，可改善其感官評分，降低失重率和呼吸強(qiáng)度，延長圣女果的貨架期。唐海兵等人[25]通過環(huán)糊精包埋的方法制備了β -環(huán)糊精-佛手柑精油微膠囊，將制備的微膠囊粉末均勻分散在保鮮墊中，封裝，制備負(fù)載微膠囊的活性保鮮墊，應(yīng)用于草魚肉片的冷藏保鮮研究，相比于空白組保鮮墊，含有精油的微膠囊保鮮墊可有效延緩草魚的腐敗變質(zhì)，延長草魚貨架期2～3 d，延長時間為原貨架期的50%，說明微膠囊中精油通過緩釋，對草魚的保鮮起到積極效果。孫艷文等人[26]采用復(fù)凝聚法制備丁香精油微膠囊，應(yīng)用于冰溫豬肉的保鮮，冰溫下對照組、空芯組及精油組的豬肉可分別保鮮9，21，27 d，表明丁香精油微膠囊可顯著延長冰溫豬肉的保鮮期，通過有效抑制微生物繁殖，延緩冷卻豬肉的腐敗變質(zhì)。劉占東等人[27]使用經(jīng)包埋質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%肉桂精油的殼聚糖納米粒處理冷卻豬肉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可有效保護(hù)肉品色澤，抑制冷卻肉表面細(xì)菌的增長，且豬肉在（4±0.5）℃條件下貯藏時保存時間可達(dá)到6 d，明顯優(yōu)于對照組3 d 的貯藏期，可在一定程度上延長冷卻肉的貯藏期。孫林皓等人[28]利用肉桂醛/羧甲基多孔淀粉（CMS）/殼聚糖自組裝微膠囊和肉桂醛分別進(jìn)行雞肉保鮮試驗，發(fā)現(xiàn)肉桂醛處理的雞肉在貯藏期間大腸桿菌生長速率和揮發(fā)性鹽基氮含量均大于微膠囊處理組，說明將肉桂醛包埋到殼聚糖/ CMS 中，可使肉桂醛的釋放速度減慢，起到更持久的抑菌保鮮效果，還有效掩蓋了肉桂醛的風(fēng)味，雞肉的保鮮貨架期得到了有效延長。Cui H 等人[29]用脂質(zhì)體對丁香油進(jìn)行包埋，然后將其加入到豆腐中，發(fā)現(xiàn)丁香油脂質(zhì)體處理豆腐24 h 后，金黃色葡萄球菌數(shù)量減少了99.87%；120 h 后，金黃色葡萄球菌數(shù)量減少了99.99%，表明脂質(zhì)體包裹的丁香油對豆腐中金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用，同時能延長豆腐的保質(zhì)期。Li N等人[30]以海藻酸鈉和氯化鈣為壁材，將紫蘇精油制成微膠囊，并應(yīng)用于草莓的保鮮，熱重分析曲線表明紫蘇精油微膠囊在200 ℃時的失重率為19.4%，而紫蘇精油失重率達(dá)到98.4%，制成微膠囊后有效減緩了紫蘇精油的揮發(fā)，應(yīng)用于草莓能顯著延緩果實腐爛，降低腐爛程度，保留了草莓的風(fēng)味和商品價值。

2.3 提升物質(zhì)溶解度

部分藥食同源中藥中的活性物質(zhì)溶解性能差、難溶或溶解度低，使其難以得到高效利用，造成資源的浪費(fèi)，將溶解性能差的物質(zhì)制成微膠囊和脂質(zhì)體，可改善物質(zhì)的溶解性能，增加溶解度，達(dá)到有效利用。

肖萍等人[31]以大豆分離蛋白、麥芽糊精和黃原膠為壁材，制備了藿香醇提物微膠囊，發(fā)現(xiàn)經(jīng)微膠囊化的藿香醇提物狀態(tài)良好、含水量低、復(fù)水性好、溶解快且藿香氣味濃郁，可作為一種單一型天然調(diào)味料或與其他調(diào)味料進(jìn)行科學(xué)組方，調(diào)配成復(fù)合調(diào)味料，賦予烹調(diào)食品獨(dú)特的香氣。Barro L 等人[32]以L-α -磷脂酰膽堿、膽固醇和D-α 生育酚聚乙二醇1000 琥珀酸酯作為膜材料，采用膜水合、超聲分散、膜擠壓法（孔徑200 nm）共同制備葛根素脂質(zhì)體，發(fā)現(xiàn)制備的脂質(zhì)體具有良好的顆粒穩(wěn)定性和載藥量，增加了葛根素在水中的溶解度。Pudziuvelyte L等人[33]以脫脂牛奶、酪蛋白酸鈉、β -環(huán)糊精、抗性麥芽糊精為壁材，采用冷凍干燥法制備香薷醇提物微膠囊，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微膠囊的溶解度達(dá)到92.50%，多酚含量較高，對口腔和胃黏膜的黏附力強(qiáng)。

2.4 提升物質(zhì)藥理活性

藥食同源中藥中部分提取物或化學(xué)成分被包裹為納米膠囊、脂質(zhì)體、納米粒、納米乳、包合物后，防止了氧、熱和光等外界環(huán)境因素對功效成分的破壞，其抗氧化、抗菌、細(xì)胞毒、免疫活性等藥理活性高于未包裹的中藥提取物。

陳立弟[34]采用溶液擴(kuò)散吸附的方法制備石斛多糖介孔二氧化硅納米粒，差示掃描量熱儀表明石斛多糖以無定形態(tài)負(fù)載在介孔二氧化硅納米粒中，并具有良好的緩釋效應(yīng)，生物活性測試顯示，石斛多糖介孔二氧化硅納米粒的抗氧化活性、DNA 損傷的保護(hù)和修復(fù)作用明顯高于石斛多糖單體。Bo R 等人[35]采用反相蒸發(fā)法制成的枸杞多糖脂質(zhì)體包封率為（86.37±0.63）%，粒徑小，且增強(qiáng)了體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬活性和一氧化氮的分泌。Dwivedy A K 等人[36]制備的八角茴香精油殼聚糖納米膠囊對黃曲霉毒素LHP-PV-1 的最低抑菌質(zhì)量濃度為0.4 μL/mL，而八角茴香精油的最低抑菌質(zhì)量濃度為0.7 μL/mL，表明八角茴香精油制成納米膠囊后可增強(qiáng)抗黃曲霉毒素活性。Faikoh E N 等人[37]發(fā)現(xiàn)，肉桂醛作用于感染了嗜水氣單胞菌和無乳鏈球菌的斑馬魚8 d 后存活率為0，而肉桂醛脂質(zhì)體作用于感染了嗜水氣單胞菌和無乳鏈球菌的斑馬魚8 d 后存活率分別為（35.60±3.85）%和（31.10±10.18）%，表明肉桂醛制成脂質(zhì)體后提高了斑馬魚的存活率。Ghazy O A等人[38]通過超聲均質(zhì)法制備的八角提取物納米乳液對6 株食源性細(xì)菌（小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌、蠟樣芽孢桿菌、大腸埃希菌、單核細(xì)胞增多性乳桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌）具有較高的抑菌活性，且八角提取物納米乳液對鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌的抑菌效果優(yōu)于八角提取物。Hsu H J 等人[39]制備的枸杞類胡蘿卜素納米乳在25 ℃條件下90 d 的保存期內(nèi)表現(xiàn)出高度的穩(wěn)定性，且對HT-29 結(jié)腸癌細(xì)胞的IC50為4.5 μg/mL，而枸杞類胡蘿卜素提取物對HT-29 結(jié)腸癌細(xì)胞的IC50為4.9 μg/mL。Karimi M 等人[40]發(fā)現(xiàn)，超臨界流體膨脹法制備的靈芝提取物納米粒檢測出含有靈芝酸B、靈芝酸C2、靈芝酸D、靈芝酸H 和靈芝酸，且清除DPPH 自由基的IC50為580 mg/L，而靈芝提取物清除DPPH 自由基的IC50為724 mg/L。Teixeira B N 等人[41]制備的黑胡椒油樹脂-羥丙基β -環(huán)糊精包合物對DPPH 自由基的清除率為（69±4）%，對鼠傷寒沙門氏菌LT2 的MIC為800 μg/mL；黑胡椒油樹脂對DPPH 自由基的清除率為（45±1）%，對鼠傷寒沙門氏菌LT2 的MIC 為900 μg/mL，表明黑胡椒油樹脂形成包合物后提高了黑椒油樹脂抗氧化活性和增強(qiáng)了抑制鼠傷寒沙門氏菌LT2 作用。Kwon T K 等人[42]采用薄膜水合法制成含魚腥草水提物的脂質(zhì)體懸浮液，其涂在雌性無毛小鼠背部皮膚（0.636 cm2）24 h 的魚腥草水提物累積量為8.49 mg/cm2，而溶解在PBS 中的魚腥草水提物24 h 的累積量為6.85 mg/cm2，表明魚腥草水提物制成脂質(zhì)體提高了其體外皮膚滲透性。Das S 等人[43]使用殼聚糖包裹芫荽精油制成納米乳，發(fā)現(xiàn)芫荽精油納米乳有較強(qiáng)的抗真菌、抗黃曲霉毒素和抗氧化作用，在0.5 μL/mL 時就可完全抑制生產(chǎn)黃曲霉毒素的AFLHPR14 菌株生長；而芫荽精油要0.9 μL/mL 時才能完全抑制AFLHPR14 菌株的生長，說明包裹后具有更好的抗真菌效果。Wu Y 等人[44]采用反相蒸發(fā)法制備了甘草多糖脂質(zhì)體，與未包裹的甘草多糖相比，甘草多糖脂質(zhì)體能顯著促進(jìn)未成熟chBM-DCs（雞骨髓來源樹突狀細(xì)胞）的增殖，增強(qiáng)成熟chBM-DCs誘導(dǎo)T 細(xì)胞增殖的能力，并能調(diào)節(jié)成熟chBM-DCs分泌IL-2，IFN-γ 和IL-10 細(xì)胞因子，免疫調(diào)節(jié)活性明顯提高。

2.5 其他

藥食同源中藥中的苦味物質(zhì)（如黃酮）制成微膠囊后可降低苦味，黑枸杞花青素制成微膠囊和姜黃素制成納米乳后提高了其生物利用度。肖道安等人[45]選用阿拉伯膠和β -環(huán)糊精為杜仲葉提取物的微膠囊壁材，利用噴霧干燥進(jìn)行微膠囊化，當(dāng)阿拉伯膠和 β -環(huán)狀糊精的配比為1∶1 時，微膠囊化能達(dá)到較好的效果，β -環(huán)狀糊精對杜仲葉提取物中的黃酮有一定脫苦作用。Minh N P 等人[46]將新鮮靈芝與植物乳桿菌發(fā)酵后干燥再熱水提取，以環(huán)糊精為壁材將發(fā)酵后的靈芝提取物噴霧干燥得微膠囊，感官評定后發(fā)現(xiàn)明顯降低苦味，提高適口性。Lu P S 等人[47]從姜黃中提取出姜黃素，再將姜黃素制成由卵磷脂和Tween80 組成的納米乳，包封率高達(dá)98.8%，其口服生物利用度為47.82%，而姜黃素分散液的口服生物利用度為9.38%，說明姜黃素制成納米乳后提高了口服生物利用度。

3 結(jié)語

目前，國內(nèi)外為了提高藥食同源中藥的提取物或化學(xué)成分的穩(wěn)定性、生物利用度、增加溶解度、增強(qiáng)藥理活性、實現(xiàn)緩慢釋放等，將其包裹為微膠囊、包合物、脂質(zhì)體、納米膠囊、納米粒、納米乳，尤其揮發(fā)性物質(zhì)包裹后可以減少揮發(fā)、降低刺激性及提高穩(wěn)定性。藥食同源中藥的肉桂、丁香、生姜、紫蘇等藥材提取出的精油形成包裹物后可應(yīng)用于食物的防腐保鮮，形成的防腐劑既健康又環(huán)保，藥食同源中藥開發(fā)成防腐劑，將有廣闊的發(fā)展前景，大部分藥食同源中藥如烏梅、靈芝、當(dāng)歸、雞內(nèi)金、花椒、薤白等藥材存在苦澀異味，適口性差，影響開發(fā)制備功能性食品，掩蓋藥食同源中藥的苦澀異味，有利于滿足中藥食品品質(zhì)化、多樣化、功效化的市場需求，目前中藥的掩蓋味道方面的系統(tǒng)研究較少，未來可深入研究，實現(xiàn)更好地利用開發(fā)藥食同源中藥。雖然中藥提取物或化學(xué)成分被負(fù)載到各種材料中，形成微膠囊、包合物、脂質(zhì)體、納米膠囊、納米粒、納米乳等，但是存在包封率和載藥量不理想、生產(chǎn)成本高、材料選擇困難等問題，且大多數(shù)停留在實驗室研究階段，未能在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，未來需要不斷完善包裹技術(shù)，優(yōu)化制備工藝，研究開發(fā)新型無害材料，降低生產(chǎn)成本，提高包裹物的質(zhì)量。