健康饮食有助于预防各种形式的营养不良以及饮食相关性疾病，因此，通过饮食改善身体健康状况受到了人们越来越多的关注。多酚类、多肽类和三萜类等生物活性物质通过抑制机体炎症、调控氧化应激等途径在预防及缓解多种慢性疾病方面表现出积极作用，从而吸引了人们的广泛关注，极大地促进了营养健康产业持续在生物活性物质功能验证上的研发投入。目前，生物活性物质在体外、体内发挥作用的基础研究取得了较好进展，但在落地转化方面的进展差强人意，主要原因在于生物活性物质稳定性较差和生物利用度较低，这意味着最终产品价格较高及资源的浪费。采用科学的手段提高生物活性物质在加工、储运过程的稳定性和生物可及性具有重要性、必要性和紧迫性。微胶囊又称微囊，属于微粒递送系统，系指生物活性物质与生物可降解材料经过一定的分散包埋技术制得的微小胶囊，通常粒径在1～250 μm 之间的称微囊，而粒径在0.1～1.0 μm 之间的称亚微囊，粒径在10～100 nm 之间的称纳米囊。微胶囊技术是提升生物活性物质的储运稳定性和生物可及性的一种有效方式，其重点在于根据被包埋生物活性物质的性质及其在体内发挥作用的机制选择相应的包埋封装技术。
本文讨论不同种类生物活性物质的理化性质，制约生物活性物质在食品及药品工业中应用的主要因素，如一些食品中的活性成分由于水溶性较差，且口服后由于首过效应导致其被大量代谢，因此生物利用度很低。另外一些活性成分由于可能对胃肠道消化系统产生刺激等，需要在将其定向输送至靶器官发挥功能的同时避免在消化过程中产生毒性，而将这些活性物质进行微胶囊化正是解决这些问题的重要方法。因此，本文对摄入人体后微胶囊在包埋、保护和递送生物活性物质上的应用进展进行综述，总结生物活性物质微胶囊化所面临的问题，同时对其未来研究重点提出建议，以期为推动微胶囊技术的进一步发展提供参考。
1 生物活性物质的来源及分类
生物活性物质指能够在机体内发挥积极作用的物质的总称，包括内源性生物活性物质和外源性生物活性物质。内源性生物活性物质包括一系列人类和哺乳动物体内天然存在的具有生理功能和生物学活性的物质，包括谷胱甘肽、肌肽和一氧化氮等。目前，营养健康产业多关注外源性生物活性物质，其来自不同的生物群，包括细菌、病毒、蓝藻、藻类、真菌、苔藓植物、高等植物、海绵生物、珊瑚和鱼类等。本文后续所述生物活性物质无特殊说明皆指外源性生物活性物质。生物活性物质包括多酚类、三萜类和生物碱类等小分子物质，同时也包括低聚糖和多肽类等物质，以及部分脂质、多糖和蛋白质等大分子物质。
1.1 多酚类物质的分类及生理活性
多酚是广泛存在于天然植物中含酚羟基的有机分子，属于植物机体中的次级代谢物。植物多酚种类繁多，根据其结构可基本分为酚酸类、醌（萘醌类和蒽醌类）、类黄酮（色酮类、黄酮类、儿茶素类、苯乙烯基色酮类）、木酚素、木质素和芪类[1]。多酚物质在水溶性上差异较大，一般认为酚酸类和儿茶素类多酚具有较好的水溶性，其余多酚类物质在甲醇、乙醚和氯仿等有机试剂中溶解度较好。基于茶多酚的植物药酚瑞净是被美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准上市的第一个植物药[2]，其主要利用茶多酚本身抗氧化、抗炎及增加免疫力的特性，达到刺激患部免疫力提升，抑制病毒复制感染正常细胞的目的，适用于外生殖器疣和肛周疣患者的局部治疗。另外，基础研究实验证实，多酚还具有预防和治疗癌症、唐氏综合征[3]、糖尿病[4]等多种疾病的作用，具有较好向药物转化的应用前景。
1.2 三萜类物质的分类及生理活性
三萜类物质是一类由6 个异戊二烯（C5H8）单位去掉羟基首尾相连聚合而成的物质，同样是一类主要的植物次生代谢物质。除以游离态存在外，三萜类物质可以与糖结合，以苷或酯的形式存在。三萜皂苷由疏水性苷元骨架和亲水性糖部分组成，这使得它们具有高两亲性[5]。三萜类化合物可按照结构分类为链状、单环、双环、三环和以羊毛脂烷型、大戟烷型、达玛烷型、环菠萝蜜烷型、甘遂烷型、葫芦素烷型、原萜烷型、楝烷型等为代表的四环三萜化合物，以齐墩果烷型、羽扇豆烷型、乌苏烷型、木栓烷型、羊齿烷型、异羊齿烷型、何帕烷型等为代表的五环三萜类化合物。四环三萜化合物和五环三萜类化合物是三萜化合物在植物中存在的主要形式。在三萜类药物开发方面，艾瑞芬净是已经通过FDA 批准，可以利用其抗真菌感染的特性，治疗患有外阴阴道念珠菌病的一种三萜类抗真菌药物。此外，基于桦木三萜类物质的Filsuvez（oleogel-S10）已经获得了欧盟的批准，通过调节炎症因子，用于大疱性表皮松解症的治疗。灵芝、人参和甘草等中药材的药效也与其内含的三萜类化合物有关，灵芝三萜含量已成为美国药典对灵芝品质的评价标准。基础研究实验还证实，三萜类物质在治疗神经退行性疾病[6]、高尿酸血症[7]和高血糖[8]等疾病方面具有较大潜力。
1.3 糖类物质的分类及生理活性
低聚糖是通过糖苷键将2～10 个单糖分子连接而成的化合物总称，又称寡糖或寡聚糖。低聚糖的单糖单位包括葡萄糖、半乳糖、果糖和木糖，其稳定性也由环形、糖残基含量、构型和键式决定。除了可以提取天然原料获取低聚糖，也可以通过多糖类物质的水解和酶法/化学法合成低聚糖。多糖则是由更多个单糖或单糖衍生物连接而成的高分子聚合物，分子量较大且结构复杂。在糖类药物开发方面，仅2000 年～2021 年间，在主要专利药物法规市场有54 种含糖结构药物上市，涉及抗病毒药物、抗菌或抗寄生虫药物、抗癌药物、抗糖尿病药物、心血管药物、神经系统药物和其他药物[9]。在低聚糖类药物开发方面，阿卡波糖是一种经FDA 批准的口服降血糖药，作用机理与其抑制α-葡萄糖苷酶、减缓多糖/寡糖分解产生葡萄糖的速率有关。另外，也有以透明质酸为代表的多糖类物质，以其本身优异的特性，广泛地参与医药领域、食品领域和化妆品领域的发展，为开发基于多糖类化合物的药物奠定了基础。功能性低聚糖和多糖类物质都属于益生元，代表其能够抵抗胃代谢和酶水解，即不被宿主消化吸收但选择性地促进机体内有益菌的生长与繁殖，从而改善机体健康。
1.4 肽类物质的分类及生理活性
肽是由氨基酸通过酰胺键链接而成，分子量介于氨基酸与蛋白质之间的一类化合物。一般将由2～20 个氨基酸形成的聚合物称为寡肽，更多氨基酸相连的肽称之为多肽。FDA 将超过40 个氨基酸残基的药物划分为蛋白质药物，但总体而言，超过100 个氨基酸残基将会被认为脱离多肽的定义范围[10]。肽应用于医用治疗领域始于从动物胰腺中提取的胰岛素用于I 型糖尿病的治疗，自此，生物活性肽以其卓越的效力、靶向选择性和低毒性成为医用药物开发的研究热点。目前已经获批及在研肽药物主要针对糖尿病、肥胖症、高血压和癌症等疾病，具有较好的临床应用效果及市场销售表现。蛋白中存在的生物活性肽序列通常隐藏在母蛋白的内核中无法发挥功效，只有通过蛋白水解、微生物发酵和胃肠道消化等释放，进而发挥调节生理活动的作用[11]。丰富的天然肽为药物肽的开发、合成及结构修饰提供了重要参考。蛋白水解肽同时也是食品工业制作抗氧化剂及风味改良剂的原料。
1.5 益生菌的分类及生理活性
肠道内寄存着庞大、丰富的微生物群体，依据自然属性分类，人类肠道菌群已经鉴定出细菌的几十个门，包括拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、疣微菌门、梭杆菌门、蓝藻菌门、螺旋体门等，其中98% 的肠道菌可以归属为前四类。菌群与宿主和环境之间始终处于动态平衡中，因而对维持内环境系统的平衡具有至关重要的作用。临床结果显示，疾病的发生往往伴随肠道内菌群的紊乱[12]，通过益生菌改善或治疗肠道菌群失调性疾病是营养健康领域相关研究的愿景。在益生菌药物开发方面，益生菌药品可分为传统微生态制剂和活体生物药，目前中国市场已有30 多种活菌药品，主要为双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪链球菌、蜡样芽孢杆菌（菌株DM423）等，主要适用于腹泻、肠功能紊乱及肠炎等肠道疾病的治疗[13]。最新实验显示，利用菌群与宿主的相互作用，还可以干预癌症、艾滋病、糖尿病、焦虑症、苯丙酮尿症等，这种菌群属于“下一代益生菌”，称为活体生物药。
1.6 脂质的分类及生理活性
脂质大体可分为脂肪酸类、甘油脂类、甘油磷脂类、鞘脂类、固醇酯类、孕烯醇酮脂类、糖脂类和多聚乙烯类等八类，其共性是微溶或不溶于水，但可以溶于氯仿和乙醚等有机溶剂。酯类药物目前已在临床应用较广，包括胆酸类药物（牛磺去氢胆酸及牛磺去氧胆酸）、色素类药物（胆红素、原卟啉和血卟啉）、不饱和脂肪酸类（前列腺素、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸）、磷脂类药物（卵磷脂和脑磷脂）、固醇类药物（麦角固醇和β-谷固醇）、牛黄类药物等，适用症状也涵盖了消炎、抗病毒、抗癌、抗心脑血管疾病和抗衰老等。除了脂类药物，基础实验还证实了α-亚麻酸的摄入可以降低血清胆固醇水平、降低心血管疾病风险[14]；长链多不饱和脂肪酸对婴儿的生长和发育至关重要，特别是花生四烯酸和二十二碳六烯酸[15]，因此通过针对性地调节食源性脂质的摄入也有益于防止心血管相关疾病的发生，并促进机体健康。
2 不同种类生物活性物质在食品药品工业应用中面临的挑战
生物活性物质可以经过口服给药、肺部给药、鼻腔给药和注射给药等方式进入机体，通过体内循环进入靶器官，作用于胞外靶点或细胞内靶点。因此，生物活性物质微胶囊化的应用需要针对其本身的理化性质，同时考虑其在体内发挥功效的方式，才能实现其在体内被高效吸收利用的愿景。
2.1 多酚类物质
茶多酚是酚类物质的典型代表，具有优异的水溶性，被认为可以在机体内环境中发挥重要作用，但易经过肝肠首过效应而被大量代谢。表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechingallate，EGCG）是茶多酚的主要组成成分，在药代动力学实验中已被证实口服之后不易吸收，相对生物利用度较差，在大鼠体内相对生物利用度不足5%[16]。灌胃后EGCG 主要通过胆汁和粪便排泄，吸收进体内的部分主要分布在肝脏。表没食子儿茶素（epigallocatechin，EGC）和表儿茶素（epicatechin，EC）在动物实验中被发现口服生物利用度高于EGCG，而注射EC 更是可能避过了肝首过效应[17]，然而在口服茶多酚后，人体的EGC 和EC 的吸收并不高于EGCG，甚至比EGCG 的吸收更差[18]。EGC 和EC在人体内主要通过胆汁和尿液排泄，被吸收部分主要分布在肾脏和肺部[18]。Zheng 等[19]通过反向对接确定了EGCG、EGC、EC 和表儿茶素没食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）的潜在抗肿瘤靶标，涉及胞内谷胱甘肽还原酶、过氧化氢酶和白三烯A4 水解酶等。
在植物多酚微胶囊化针对解决的问题上，仅有部分研究以缓释多酚为主要目的，更多是利用多酚在食品体系的抗氧化及抑菌作用。表1 对近年来使用微胶囊化的植物多酚类物质进行了总结。
表1 多酚类物质的微胶囊化应用
Table 1 Microencapsulation of polyphenols
多酚名称茶多酚金花茶多酚苍耳子黄酮竹叶黄酮姜黄素壁材辛烯基琥珀酸淀粉钠羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯酵母细胞制备方法喷雾干燥喷雾干燥参考文献[20][21]冷冻干燥应用体系大豆油模拟胃、肠液中的释放冷鲜肉保鲜[22]阿拉伯胶喷雾干燥[23]变性淀粉喷雾干燥体外抗氧化及还原实验贮藏稳定性[24]
2.2 三萜类物质
尽管三萜类成分表现出较好的生物活性，但高含量的三萜成分会对人体造成毒性伤害，包括胃肠道刺激、肠道疾病、剧烈抽搐和瘫痪，所以需要准确评估三萜类化合物的安全剂量[25]，以及实现在机体内缓慢且长久的释放。输送系统的使用为三萜化合物在治疗过程中的靶向递送提供了很高的潜力，但皂苷类物质具有表面活性，能够在气-水界面、油-水界面和固-液界面发生自组装行为[26]。已有研究将皂苷类物质当作乳化剂应用于其他类别生物活性因子的包埋实验[27]，因此，皂苷类化合物本身的稳定包埋存在着一定的挑战性。
在皂苷类物质微胶囊化研究中，多糖类物质是其微胶囊应用时的壁材首选，面临着壁材选择面窄的问题。表2 总结了近年来三萜类物质微胶囊化的应用。
表2 三萜类物质的微胶囊化应用
Table 2 Microencapsulation of triterpenoids
名称角鲨烯辅料转谷氨酰胺酶制备方法复合凝聚法参考文献[28]角鲨烯牛樟芝总三萜壁材明胶，阿拉伯胶乙基纤维素聚丙烯酸树脂Ⅱ号吐温80司班80溶剂蒸发法溶剂挥发法[29][30]
2.3 糖类物质
目前，单独对低聚糖进行微胶囊化的研究较少，更多实验将低聚糖作为壁材，用于其他类别的生物活性物质的包埋运输，尤其是将蛋白与多糖复合物作为壁材的研究，更是微胶囊研究中的一个热点[31]。值得注意的是，部分多糖在高温下的降解，与氨基酸[32]、蛋白质发生反应[33]，以及具有不良气味等问题[34]使得将具有生物活性的多糖类物质微胶囊化具有一定的必要性。糖类物质的微胶囊化壁材来源多样，涉及蛋白类，多糖类和合成高分子材料类，产品应用上大多不涉及肠胃分解、吸收和体内代谢部分，这与上文所述其发挥作用的方式有关，但微胶囊化后的多糖物质在促进肠道有益菌增殖方面的研究有待深入探讨。低聚糖与多糖类物质的微胶囊应用见表3。
表3 低聚糖与多糖类物质的微胶囊应用
Table 3 Microencapsulation of oligosaccharides and polysaccharides
糖名称桑枝低聚糖壁材麦芽糊精、乳清蛋白乳化剂或固化剂制备方法喷雾干燥参考文献[35]仙人掌多糖纹党参多糖甘草可溶性多糖聚乳酸-乙醇酸共聚物海藻酸钠应用体系功能性食品基料，日化口腔护理配料贮藏稳定性[36]戊二醛伤口修复[37]海藻酸钠氯化钙复乳溶剂蒸发复合凝聚锐孔法伤口修复[38]
2.4 多肽类物质
生物活性肽的应用难点在于：1）水解蛋白肽含有的疏水性氨基酸残基决定了其具有一定苦味[39]；2）当生物活性肽用作功能性食品时，在生产和储存过程中，生物活性肽与其余食品组分的相互作用可能导致形成有毒化合物[40]，因而其安全性评价变得复杂；3）目前只有少数已知的包括胶原蛋白肽[41]、血管紧张素转换酶抑制肽[42]和Val-Tyr 二肽[43]等可以避免在胃肠道消化过程或小肠上皮细胞吸收过程中降解并在血液循环中完好无损；4）部分在研及已获批的多肽药物信息见表4，生物活性肽微胶囊的应用体系见表5。
表4 部分在研及已获批多肽药物信息
Table 4 Several polypeptides in research and approved
注：肽药物在机体内可能具有多个作用靶点，此处仅列出部分作用靶点；/指靶点不明。
肽药物名称Icodec度拉糖肽亮丙瑞林进展三期临床2014 年获批1985 年获批恩夫韦肽2003 年获批靶点或作用途径白蛋白胰高糖素样肽-1促性腺激素释放激素/达巴万星2014 年获批抑制细胞壁合成胰高血糖素甘丙肽样肽司美格鲁肽2019 年获批在研2019 年获批适用疾病Ⅱ型糖尿病Ⅱ型糖尿病前列腺癌、绝经前乳腺癌人类免疫缺陷病毒感染各种严重的革兰阳性菌感染严重低血糖肥胖症Ⅱ型糖尿病肝脏/胰高糖素样肽-1
表5 生物活性肽的微胶囊应用
Table 5 Microencapsulation of bioactive peptides
名称牡丹籽多肽壁材海藻酸钠辅料氯化钙参考文献[44]维生素E 吐温80[45]玉米多肽氨基-β-环糊精、阿拉伯胶明胶、羧甲基纤维素钠甲醛溶液制备方法锐孔凝固法复凝聚法复凝聚法应用体系模拟肠液缓释模拟胃液缓释模拟胃肠液缓释[46]
由表4 可知，部分生物活性肽的作用靶点不明，或存在多个靶点。因此，无法准确评估生物活性肽从肠胃吸收到体内转运，以及作用靶器官/细胞途径中所受到具体的胁迫作用。由表5 可知，近期研究只将增强模拟肠胃液中的缓释作为生物活性肽微胶囊化的目标，而不涉及更为复杂的抵抗体内酶解作用，但体内酶解作用也是限制生物活性肽在与靶点作用前保持完整的重要因素。
2.5 益生菌类物质
为了在体内发挥其生物活性，益生菌必须通过消化系统并承受消化酶水解，到达下肠区域和结肠以发挥益生作用[47]。以活菌的形式，足量地抵达大肠，是促进益生菌定植和增殖的先决条件。前期发布的《益生菌食品》团体标准要求保质期内益生菌活菌总数需不小于1.0×107 CFU/g[48]。微胶囊除了为益生菌提供物理屏障，使它们对恶劣的加工条件具有更强的抵抗力，其在人体胃肠道中的生存能力更受人关注。此外，在一些情况下，往往也需要同时包埋多种益生菌，或将益生菌与其他生物活性物质共包埋后进行微胶囊化[49]。在益生菌微胶囊化的制备方面，为了减少菌种的失活，喷雾干燥法的应用较少。多种益生菌类物质的微胶囊化应用见表6。
表6 益生菌类物质的微胶囊化应用
Table 6 Microencapsulation of probiotics
菌类名称植物乳杆菌嗜酸乳杆菌共包埋物质辅料氯化钙大豆油制备方法挤压法乳化凝胶法应用体系胃肠液消化稳定性胃肠液消化稳定性参考文献[50][51]乳酸片球菌鼠李糖乳杆菌鼠李糖乳杆菌、P.pentosaceus 和L.paracasei（分离自骆驼奶）壁材菊糖黑木耳低聚糖、热变性乳清蛋白果胶、壳聚糖明胶、阿拉伯胶骆驼酪蛋白、海藻酸钠菊粉氯化钙乳酸钙双层包埋法复凝聚法冷冻干燥胃肠液消化稳定性储藏稳定性胃肠液消化稳定性、储藏稳定性[52][53][54]
3 生物活性物质的微胶囊化壁材研究进展
3.1 多糖类壁材
多糖是通过糖苷键连接的单糖聚合物，来源包括植物、微生物和动物，其中植物多糖的提取、理化性质研究及开发是食品研究的热点，多糖具有聚合物链的柔性结构、葡萄糖单元的众多末端羟基诱导高亲水性，以及大量羟基、游离羧基、伯氨基、乙酰氨基等活性官能团存在等诸多优点，因而容易通过对多糖的硫酸化、酰胺化、酯化等结构修饰实现对多糖类微胶囊壁材的优化改造。
3.1.1 海藻酸钠
海藻酸钠是用于封装的最广泛使用的聚合物材料之一，是一种来源于褐藻的天然多糖，基本结构由1→4 连接的β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古洛糖醛酸（G）的线性二元共聚物组成，含有MM、MG 和GG 结构。均聚的G 嵌段可以与二价阳离子（Mg2+≤Ca2+＜Zn2+＜Sr2+＜Ba2+）交联成型凝胶[55]，研究中多以Ca2+与海藻酸钠为原料，使用锐孔法为凝胶制备方法[55]，即将壁材海藻酸钠溶液与芯材溶液混匀，之后借助注射器或滴管等微管装置，将料液加入到固化剂中，海藻酸钠迅速凝固形成颗粒完整、粒径均匀的微胶囊。海藻酸钠溶液在滴头处的液滴脱离形式可分为滴落和喷射，受海藻酸钠溶液的物理性质、滴头直径和溶液流速等影响。
3.1.2 壳聚糖
壳聚糖可以通过脱除高等植物细胞壁中甲壳素部分乙酰基制得，是天然多糖中唯一的碱性多糖。壳聚糖内存在的大量分子内和分子间氢键导致其形成高度的结晶，因而在水溶液和有机溶液中溶解度较低，但可以溶于乙酸酸液中[56-57]。壳聚糖可以通过氢键、静电作用和疏水作用等物理方式构建凝胶网络，也可以通过甲醛、水杨醛和戊二醛等化学交联剂形成凝胶网络。物理交联的壳聚糖凝胶存在复溶的可能，化学交联形成的壳聚糖凝胶力学性能较好，但因化学交联剂的使用，其安全性受到质疑，且单独使用壳聚糖作为壁材往往包埋效果较差。
3.1.3 阿拉伯胶
阿拉伯胶又称合欢树胶，主要通过切口金合欢树的茎得到的渗出物干燥后所得，其主要成分为高分子多糖、少量蛋白质和矿物质。实验证实阿拉伯胶也是一种益生元[58]，加上其较好的乳化性、稳定性、增稠性和结合特性，在食品工业中得到了广泛的应用。在水包油界面上，阿拉伯胶可以形成黏弹性的膜，降低界面张力，通过空间斥力维持乳液的稳定，因此阿拉伯胶作为稳定剂被广泛应用于乳液中。
3.2 蛋白类壁材
蛋白质具有优良的溶解性、乳化性和凝胶性，同时也具有较好的生物相容性和生物降解性，因而作为壁材应用于微胶囊的开发具有较大的潜力。目前常见用于微胶囊壁材制作的动植物蛋白有乳清蛋白、明胶和大豆蛋白等。蛋白质可在油相和水相均质化过程中吸附在界面上，通过降低界面张力促进其均化，并通过在油滴周围形成一层保护层来阻止聚结，进而保持物料液滴的界面结构，保证了包封效率和芯材的安全。
3.2.1 乳清蛋白
乳清蛋白是分离自动物乳蛋白的一类功能性蛋白质，通过蛋白分子之间的交联聚集形成三维网络结构的成胶、成膜能力是其功能特性的基础。β-乳球蛋白是乳清蛋白的主要蛋白成分，在很大程度上决定了乳清蛋白的特性，而β-乳球蛋白在中性pH 值下的变性温度在65 ℃左右。乳清蛋白对热、pH 值和离子强度具有高度敏感性限制了它的使用[59]。
3.2.2 明胶
明胶可以通过胶原蛋白的水解获得，是重要的天然两亲性大分子，其性质取决于提取来源及提取方法。明胶的主要来源有牛骨、猪皮和鱼皮，提取方式的主要区别在于将胶原蛋白转化为可溶性明胶时使用了酸或碱处理，经酸处理可得pI 约为6～9 的A 型明胶，碱处理可得pI 约为5 的B 型明胶。明胶通常比其他表面活性物质如乳清蛋白和阿拉伯树胶更弱。因此，当仅使用明胶作为乳化剂时，均质化后获得的乳液液滴通常处于相对较大的微米水平，因此有必要修饰明胶的界面层结构，以提高乳液的稳定性[60]。
3.2.3 大豆蛋白
大豆蛋白是应用最为广泛的植物来源封装材料之一，部分原因在于其富含必需氨基酸，且从氨基酸模式看属于优质蛋白，同时含量丰富。此外，由于大豆蛋白传播人畜共患疾病的可能性较小，与动物来源的蛋白质相比，大豆蛋白植物来源的蛋白质可能是更安全的包埋运输体系。大豆蛋白在食品加工过程中常见的pH 值条件下在水溶液中的溶解度有限，并且大豆蛋白中的11S 组分具有较高的相对分子质量，较低的表面疏水性和分子灵活度，难以快速地吸附在油水界面上，因此很多研究都将大豆蛋白的改性作为改善大豆蛋白作为壁材的突破点[61]。
3.3 复合材质壁材
如上所述，蛋白质和多糖作为载体材料有其各自的优点和缺点，蛋白质对pH 值、盐、热等环境刺激的稳定性相对较差，而多糖对环境应力具有理想的稳定性，但乳化活性不如蛋白。为了制造出更理想的壁材，多糖与蛋白的组合作为复合壁材的研究受到关注。一般来说，蛋白质-多糖相互作用包括共价相互作用和非共价相互作用，通过美拉德反应制备蛋白-多糖共价藕联物是最常用的方法之一。实验表明，蛋白质-多糖共价藕联物能够提供一定量的电子和氢供体，因此具有较强的抗氧化活性，并且乳化性能也有较大提高[62]。同时，利用蛋白质-多糖共价藕联物在益生菌、β-胡萝卜素和鱼油等微胶囊化实验中也显示了巨大的潜力。值得注意的是，利用美拉德反应制备蛋白质-多糖共价藕联物作为壁材的研究中，通常将蛋白与多糖在50～100 ℃温度条件下热处理持续时间从数小时到数周不等，但在较高温度及较长时间的热处理条件下，蛋白质-多糖共价藕联物中可能会引入部分通过美拉德反应生成的晚期糖基化终末产物、杂环胺和丙烯酰胺等危害物[40]。
4 总结与展望
随着食品及医药行业对天然来源原料的需求，生物活性物质的开发得到很大关注，克服生物活性物质在产后储运过程的损失问题，以及低生物可及性解决方面的研究亟需引起重视。微胶囊化处理是克服以上问题的较好方法。针对理化特性及作用方式存在较大差异的不同生物活性物质，使用海藻酸钠、壳聚糖和阿拉伯胶等多糖类物质和乳清蛋白以及大豆蛋白等蛋白类壁材较为常见。除了开发新型的多糖及蛋白作为新型壁材外，对已有多糖和蛋白材料的改性研究也是微胶囊壁材研究的热点方向，在后续的研究中，应关注多糖和蛋白改性之后，尤其是通过美拉德反应手段改性之后的安全风险，以及微胶囊化后对生物活性物质效用影响的再次验证。
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