《食品工业科技》客座主编专栏：北部湾大学张自然讲师|牡蛎源肽锌纳米粒体外胃肠道消化稳定性及作用机制

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本研究旨在探究体外模拟消化对牡蛎源肽锌纳米粒（OPH-Zn）稳定性及其结构的影响，揭示OPH-Zn在胃肠道消化过程中的动态变化规律。采用各种光谱仪（紫外、红外和荧光）、电镜（扫描和透射）以及粒度仪测定模拟消化液中OPH-Zn的锌含量、表面形貌、二级结构以及粒径分布变化。OPH-Zn在模拟胃肠道消化中具有一定的稳定性，是一种有商业潜力的补锌剂，同时其结构变化的规律也为肽锌纳米粒的开发和后续研究提供了一定的研究基础。

注：不同的小写字母表示差异性显著（P<0.05）。

结果表明，OPH-Zn总锌含量高达228.89±2.53 mg/g；在模拟胃液消化过程中，OPH-Zn和ZnSO₄对照中可溶性锌含量变化不大，且两个样品无显著差异（P>0.05）；转为模拟肠液消化时，OPH-Zn和 ZnSO₄的锌溶解性分别降低了28.07%和55.31%（P<0.05），与ZnSO₄相比，OPH-Zn可溶性锌含量显著高于ZnSO₄（P<0.05）。

图2 牡蛎源肽锌纳米粒在不同消化程度下的紫外光谱

图2显示了牡蛎源肽锌纳米粒在不同消化程度下紫外光谱差异，牡蛎源肽锌纳米粒在胃消化0、30、60、90min过程中，紫外吸收峰显示在199.8nm处。肠道消化初始阶段（C0min），吸收峰移动到215.2nm处，肠道消化30、60、90、150min时，吸收峰继续红移到219.6、219.3、220.5、219.2nm处。此外，在262nm波长处有较弱的吸收峰，从胃液消化转移到肠液消化后，该吸收峰小幅右移，且强度略微升高。

图3 牡蛎源肽锌纳米粒不同消化程度下的荧光光谱

图3为OPH-Zn在胃肠道消化过程中荧光图谱的变化。从图中可以看出，在300~500nm范围内随波长的增加，胃部和肠部荧光强度整体均呈现先升高后降低的趋势；与胃部相比而言，肠道处的荧光强度显著增强。

图4 牡蛎源肽锌纳米粒的扫描电镜图

注：消化前（A）、胃部消化90min（B）、肠部消化150min（C）。

在模拟胃液消化过程中，OPH-Zn和ZnSO₄对照中可溶性锌含量变化不大，且两个样品无显著差异（P>0.05）；转为模拟肠液消化时，OPH-Zn和ZnSO₄的锌溶解性分别降低了28.07%和55.31%（P<0.05），与ZnSO₄相比，OPH-Zn可溶性锌含量显著高于ZnSO₄（P<0.05）。

图5 牡蛎源肽锌纳米粒的透射电镜图

图5透射电子显微镜显示牡蛎源肽锌纳米粒在胃消化时同时存在圆球形和不规则块状形，原因是胃里部分螯合物发生分解，多肽与部分Zn²⁺解离，多肽之间的自组装导致颗粒变大，与扫描电子显微镜观察结果一致。进入肠道消化后，随消化时间的延长，大块颗粒慢慢解聚，开始纳米粒的重塑过程，部分游离Zn²⁺与多肽重新结合形成牡蛎源肽锌纳米粒，到肠消化60和90min，小球状颗粒增多，至肠消化150min均呈现均匀小球体，该结果与扫描电镜及粒径分布结果吻合。

图6 牡蛎源肽锌纳米粒胃肠道消化动态过程粒径分布图

如图6所示，整体来看，纳米粒在消化过程中大小分布均匀，并且集中在一个颗粒相对较大的峰中，但胃消化的粒径大于肠消化，胃消化0、30、60、90min的过程中颗粒尺寸分布分别为1031.20±128、1417.86±107、1992.19±52、2536.28±87nm，肠消化0、30、60、90、150min过程中颗粒尺寸分布分别为1240.43±68、1132.88±27、863.32±44、775.41±57、586.63±29nm。粒径分布结果趋势与扫描电镜结果吻合，但干燥状态下测得的扫描电镜大小比用水溶液动态光散射（DLS）测量的小。

图7 牡蛎源肽锌纳米粒不同消化程度下的红外光谱

注：W0min、W90min分别表示牡蛎源肽锌纳米粒在胃部消化0、90min的消化液；C0min、C150min分别表示牡蛎源肽锌纳米粒在肠部消化0、150min的消化液；ZnSO₄溶液为对照。

如图7所示，3450cm⁻¹处的吸收峰归因于-C-N基团的伸缩振动，胃液消化过程中，牡蛎源肽锌纳米粒在该位置吸收峰的透过率升高，吸收强度下降，但肠液消化过程中峰强度变化不大。在酰胺I带波长1640cm⁻¹处有吸收峰，是由于-C=O键的拉伸造成的。在消化过程中，该位置吸收峰几乎保持不变说明了该官能团在模拟胃肠道消化中保持稳定状态，与紫外结果一致。另外，在肠道消化中发现了在1360cm⁻¹处属于-COOH的吸收峰，该吸收带由-COO-Zn键产生，说明在消化过程中该官能团与Zn²⁺的结合情况发生了变化。