介绍
什么是功能性食品？
先进的食品输送系统如何保护生物活性物质
功能性食品如何与肠道微生物相互作用
功能食品与疾病预防
挑战和未来方向
结论
参考
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一种成分的消化过程可以影响其生物效应，促使科学家重新思考食物如何携带维生素、多酚和有益微生物。
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介绍
功能性食品通常含有天然存在或添加的生物活性物质，例如多酚、益生菌、益生元、omega-3 脂肪酸和维生素，可以改善健康。然而，一些成分在加工、储存或消化过程中会降解，而另一些成分则溶解度差或肠道吸收有限。这些屏障会降低它们的生物活性。1,2,5
食品科学的最新进展正在扩大功能性食品的潜力，通过提高其生物活性成分的稳定性、吸收和控制释放来支持整体健康和福祉。有些方法借鉴了药物输送研究；然而，实验性药物载体和食品输送系统具有不同的配方、安全性和预期用途要求。
本文讨论了这些进展，并强调了它们在支持肠道健康、新陈代谢、健康老龄化和疾病预防方面的潜在作用。
什么是功能性食品？
功能性食品通常含有生物活性物质，如多酚、类胡萝卜素、omega-3 脂肪酸、益生元或益生菌、纤维、维生素、矿物质和植物化学物质，这些物质可以提供基本营养之外的健康益处。这些成分可以添加到各种产品中，包括强化饮料、乳制品、谷物和零食，也可以在膳食补充剂中单独提供，以增加促进健康的化合物的摄入量。2,5
交付挑战因成分而异：类胡萝卜素和许多多酚的水溶性较差，而益生菌必须在储存和胃肠道运输过程中保持活力。这些限制推动了现代食品级输送系统的发展，以保护生物活性物质并提高其生物利用度。
生物可及性描述了从食物中释放并可用于肠道吸收的部分，而生物利用度是指吸收并到达全身循环的部分。模拟消化实验中生物可及性的提高并不能证明生物利用度的提高或对人体的健康益处。对于在肠道中局部起作用的成分，全身吸收可能不是产生有益效果所必需的。1,2,4,5
先进的食品输送系统如何保护生物活性物质
功能性食品中发现的许多生物活性化合物在到达其预期作用位点之前可能会失去活性。载体设计必须平衡保护与释放，因为过于强烈地保留成分的结构可能会限制其在消化过程中的可用性。障碍因成分而异；因此，必须根据化合物及其使用的食品来选择载体。1,2
为了抵消这些影响，科学家们开发了食品级输送系统，可以保护生物活性物质免受对其活性产生负面影响的因素的影响。研究的递送系统包括纳米乳液、脂质体、固体脂质纳米颗粒、聚合物纳米颗粒、胶束、水凝胶以及几种微米和纳米封装技术。
脂质载体可以分散水溶性较差的成分，而蛋白质和多糖可以形成颗粒、涂层或凝胶网络，捕获化合物并影响其释放。食品载体通常由蛋白质、多糖和脂质等材料制成；然而，食品掺入的适用性需要评估完整的配方、加工过程和安全性。1,2,3,4
为口服生物活性剂而开发的通用系统。2
功能性食品输送系统包围或捕获生物活性化合物，保护它们在加工、储存和消化过程中免受环境压力。一些系统旨在通过对消化 pH 值、酶或微生物活动的反应来控制释放。
这些方法可以改善肠道可用性或在肠道内局部输送成分，但成功释放并不一定能输送到远处组织。1,2,4 例如，基于玉米醇溶蛋白的纳米颗粒提高了白藜芦醇的稳定性和生物可及性，而蛋白质-果胶乳液凝胶控制了模拟消化液中核黄素和β-胡萝卜素的释放。
天然食物结构提供了另一种方法。研究人员正在研究牛奶中的酪蛋白胶束和乳脂球，以及作为载体的称为油质体的种子油体。
酪蛋白胶束形成胃凝块，其随后的分解可能有助于控制相关化合物的释放。加工条件（包括热处理）可以改变凝块结构并改变释放速率。3
功能性食品：开辟新可能性的成分|意达专业
功能性食品如何与肠道微生物相互作用
肠道微生物群包括细菌、病毒、真菌和其他参与消化、免疫功能和新陈代谢的微生物。功能性食品成分，包括益生菌、益生元、纤维、多酚和其他植物源化合物，可以影响这些微生物群落的组成和活性。1,2,5
益生菌是活的微生物，在适量施用时可带来健康益处，而益生元是宿主微生物选择性使用的底物，可带来健康益处。菊粉和某些可发酵纤维可以具有益生元作用，但仅凭发酵性并不能确定益生元状态。
植物源性生物活性化合物（包括多酚）也可以与肠道微生物相互作用，产生可能有助于改善肠道功能和整体健康的代谢物。封装有助于在储存和胃肠道运输过程中保护益生菌。1,2,5
肠道微生物有助于肠道屏障的完整性、免疫调节以及参与营养利用和能量代谢的代谢物的产生。功能性食品成分可能会影响这些过程，包括炎症途径和氧化应激，但反应因成分和微生物群落而异。2,5
这些机制支持研究功能性食品，以预防或管理与代谢紊乱和炎症过程相关的慢性疾病。对这些食物的反应可能因微生物组成、遗传学、饮食和生活方式而异，这凸显了对更个性化的营养方法进行临床评估的必要性。2,5
功能食品与疾病预防
研究人员正在研究工程功能食品，通过改善生物活性化合物的输送和活性来支持健康并降低慢性疾病的风险。研究领域包括葡萄糖代谢、胰岛素敏感性和体重控制。
正在评估其他生物活性成分可能的神经保护作用，包括防止氧化损伤。某种成分或实验载体的证据并不能证明成品食品可以改善认知、延缓衰老或预防疾病。2,3,5
潜在的应用包括强化乳制品、功能性饮料、谷物和含有胶囊成分的休闲食品；研究人员也在研究膳食补充剂的相关技术。许多配方仍处于实验室阶段，向食品中添加载体可以改变其稳定性、消化和释放行为。对成品的评估必须考虑保留的活性成分的量、消化过程中的释放以及预期的份量是否提供适当的剂量。1,2,3,5
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挑战和未来方向
新型生物活性递送系统的大部分证据来自模拟消化实验、细胞培养或动物研究。因此，需要进行人体研究来确定配方改进是否会产生具有临床意义的益处。
新的递送系统，特别是一些纳米级载体的长期安全性仍然没有得到充分评估。安全性评估必须考虑载体成分、剂量、暴露持续时间以及对胃肠功能和肠道微生物可能产生的影响。各国的监管要求也有所不同，这使得健康声明、安全评估、标签要求和产品审批流程标准化变得具有挑战性。1,2,3,4,5
生物技术、材料科学和人工智能的未来发展可能有助于识别生物活性化合物、为食品配方提供信息并预测成分相互作用。实际开发还需要负担得起的制造、可接受的味道和质地以及成品的可重复性能。标准化的测试方法将允许载体之间进行更可靠的比较，而精心设计的人体研究可以确定适当的用途、有效剂量和重复食用的安全性。1,2,5
结论
食品输送技术的进步正在寻求提高功能性食品中生物活性化合物的稳定性、生物可及性和受控释放。封装和纳米级载体可以解决配方和消化障碍；然而，必须证明每种成分和成品的性能。总体而言，功能性食品可以支持均衡的饮食和健康的生活方式，以及适当的医疗护理和既定的饮食指南。1,2,3,4,5
参考
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- 刘 L.、麦克克莱门茨 DJ、刘 X. 和刘 F. (2024)。克服生物效力障碍：提高生物活性食品成分功效的先进口服给药策略。 先进科学11(44)。 DOI：10.1002/advs.202401172。
- Acevedo-Fani, A.、Dave, A. 和 Singh, H. (2020)。用于传递生物活性化合物的自然组装结构及其在功能性食品中的潜力。 化学前沿，8。 DOI：10.3389/fchem.2020.564021。
- 张，Y.，＆贾，X.（2023）。增强生物活性因子的生物可及性和生物利用度的输送系统：结构、特性和食品应用。 食品 12（16）。 DOI：10.3390/食品12163127。
- 阿沙德，Z.，沙希德，S.，哈斯奈因，A.， 等人。 （2025）。富含生物活性化合物的功能性食品：治疗潜力和技术创新。 食品科学与营养 13（10）。 DOI：10.1002/fsn3.71024。
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最后更新时间：2026 年 10 月 26 日
