负载黑米花色苷的纳米颗粒对Caco-2细胞损伤的保护作用

doi:10.7506/spkx1002-6630-20240703-032

食品科学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (3): 102-109.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20240703-032

负载黑米花色苷的纳米颗粒对Caco-2细胞损伤的保护作用

刘雅琪，周娜，冯蒙蒙，艾欣，赵磊，赵亮

（1.北京工商大学老年营养与健康教育部重点实验室，北京市食品添加剂工程技术研究中心，北京 100048；2.菏泽职业学院，山东菏泽 274002）

出版日期:2025-02-15 发布日期:2024-12-30
基金资助:
北京市自然科学基金资助项目（6242001）

Protective Effect of Nanoparticles Loaded with Black Rice Anthocyanins on Caco-2 Cell Damage

LIU Yaqi, ZHOU Na, FENG Mengmeng, AI Xin, ZHAO Lei, ZHAO Liang

(1. Key Laboratory of Geriatric Nutrition and Health, Ministry of Education, Beijing Engineering and Technology Research Center of Food Additives, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China; 2. Heze Vocational College, Heze 274002, China)

Online:2025-02-15 Published:2024-12-30

摘要/Abstract

摘要： 为提高黑米花色苷（black rice anthocyanins，BRA）的稳定性和生物活性，本研究利用牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）和京尼平（genipin，GP）制备负载BRA的纳米颗粒（BRA-BSAGP），并分析BSAGP与BRA的相互作用，探究BRA-BSAGP在模拟胃肠道消化环境中的释放特性，以及对葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium，DSS）诱导Caco-2细胞损伤的改善效果及作用机制。结果表明，BRA-BSAGP形态呈较均一的球形，其BRA包埋率为（81.10±0.08）%；傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析结果显示，BRA被成功包埋在BSA中。体外胃肠道释放实验证实BRA-BSAGP纳米颗粒能够有效减缓BRA的释放，在模拟空腹和进食状态下最终释放量仅分别为22.51%和20.10%。细胞实验结果表明，BRA-BSAGP显著提高了DSS诱导损伤的Caco-2细胞的存活率，并增加了紧密连接蛋白（Claudin-1、Occludin和ZO-1）的表达水平。本研究结果可为BRA的应用和开发缓解溃疡性结肠炎损伤的功能性食品提供理论依据。

关键词: 黑米花色苷；牛血清白蛋白；京尼平；Caco-2细胞

Abstract: In this study, bovine serum albumin (BSA) and genipin (GP) were used to prepare BSA nanoparticles loaded with black rice anthocyanins (BRA-BSAGP) to improve the stability and bioactivity of BRA. The interaction between BSAGP and BRA was analyzed, the release characteristics of BRA-BSAGP during simulated gastrointestinal digestion were explored, and the ameliorative effect and mechanism of BRA-BSAGP on Caco-2 cell damage induced by dextran sulfate sodium (DSS) were investigated. BRA-BSAGP showed a uniform spherical morphology with an encapsulation efficiency of (81.10 ± 0.08)%. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed the successful encapsulation of BRA in BSA nanoparticles. In vitro gastrointestinal digestion demonstrated that BRA-BSAGP nanoparticles effectively delayed the release of BRA, with release percentages of 22.51% and 20.10% under simulated fasting and fed conditions, respectively. BRA-BSAGP significantly increased the survival rate of Caco-2 cells induced by DSS and up-regulated the expression of tight junction proteins (Claudin-1, occludin, and ZO-1). This study provides a theoretical basis for the application of BRA in developing functional foods for alleviating ulcerative colitis.

Key words: black rice anthocyanins; bovine serum albumin; genipin; Caco-2 cell

中图分类号:

TS201.4

刘雅琪，周娜，冯蒙蒙，艾欣，赵磊，赵亮. 负载黑米花色苷的纳米颗粒对Caco-2细胞损伤的保护作用[J]. 食品科学, 2025, 46(3): 102-109.

LIU Yaqi, ZHOU Na, FENG Mengmeng, AI Xin, ZHAO Lei, ZHAO Liang. Protective Effect of Nanoparticles Loaded with Black Rice Anthocyanins on Caco-2 Cell Damage[J]. FOOD SCIENCE, 2025, 46(3): 102-109.

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负载黑米花色苷的纳米颗粒对Caco-2细胞损伤的保护作用

Protective Effect of Nanoparticles Loaded with Black Rice Anthocyanins on Caco-2 Cell Damage

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