外源性大麻二酚脂质体在功能性食品中的稳定性研究

作者简介：于鹏（1982—），男，黑龙江哈尔滨人，博士，讲师。研究方向：农产品加工及贮藏。

摘 要：本文从脂质体膜材料选择、食品基质理化特性、加工条件等方面分析了外源性大麻二酚（Cannabidiol，CBD）脂质体在功能性食品中稳定性的影响因素，并针对性地提出了优化脂质体膜组成、改善食品基质兼容性、控制加工温度与剪切条件等策略。该研究旨在为开发高稳定性CBD功能性食品提供理论依据，从而推动CBD在食品领域的应用。

关键词：大麻二酚脂质体；功能性食品；稳定性

Stability Study of Exogenous Cannabidiol Liposomes in Functional Foods

YU Peng1，2

（1.Heilongjiang Jiaotong Polytechnic， Harbin 150028， China;

2.Puni Testing Group （Heilongjiang Branch）， Harbin 150028， China）

Abstract： In this paper， the influencing factors of the stability of exogenous cannabidiol （CBD） liposomes in functional foods were analyzed from the aspects of liposomal membrane material selection， physicochemical properties of food matrix， and processing conditions， and strategies such as optimizing liposome membrane composition， improving food matrix compatibility， and controlling processing temperature and shear conditions were proposed. The study aims to provide a theoretical basis for the development of high-stability CBD functional foods， thereby advancing the application of CBD in the food sector.

Keywords： cannabinol liposomes; functional foods; stability

大麻二酚（Cannabidiol，CBD）是来源于大麻植物的天然活性成分，具有多种生理功效，在功能性食品领域展现出巨大的应用潜力。然而，CBD在食品体系中的稳定性和生物利用度较低，限制了其广泛应用[1]。本文分析了外源性CBD脂质体在功能性食品中稳定性的影响因素，探讨了相应的改善策略，以期为CBD脂质体在功能性食品中的应用提供参考。

1 功能性食品概述

功能性食品是指具有特定健康功能或能够降低疾病风险的食品，其内在的生理活性成分赋予了食品额外的健康益处。功能性食品的类型多样，按照其功能特点可以分为以下几类。①富含特定功能成分的食品，如富含ω-3多不饱和脂肪酸的鱼油、富含异黄酮的大豆制品等；②添加了特定功能因子的食品，如添加益生菌的乳制品、强化维生素和矿物质的谷类食品等；③经过特殊加工处理以改变其功能特性的食品，如低聚糖、糊精等功能性膳食纤维。这些功能性食品的共同特点是含有一种或多种经科学验证具有生理活性的功能成分，如多酚类、类胡萝卜素、膳食纤维、益生菌和植物甾醇等[2-3]。这些功能成分通过调节机体的特定生理过程，如抗氧化、调节肠道菌群平衡、改善免疫功能等，发挥其健康促进作用。

2 外源性大麻二酚脂质体概述

CBD脂质体通过将CBD分子包裹在由磷脂分子组成的双分子层囊泡中，形成纳米级别的脂质体结构，赋予CBD脂质体多种优异的特性。①脂质体的双分子层结构可以有效隔绝外界环境，保护内部的CBD分子免受氧化、水解等因素的影响，从而显著提高CBD的稳定性。②脂质体表面亲水基团的存在使得CBD脂质体具有良好的水溶性，这对于难溶性药物CBD来说尤为重要。通过形成稳定的胶体分散系统，CBD脂质体可以显著改善CBD在水相环境中的分散性和生物利用度[2]。特别地，脂质体表面还可以修饰各种功能基团，如聚乙二醇（Polyethylene Glycol，PEG）、叶酸、抗体等，赋予CBD脂质体主动靶向、长循环、免疫逃逸等多种功能，进一步拓展其应用范围。

3 影响外源性大麻二酚脂质体在功能性食品中稳定性的因素

3.1 脂质体膜材料的选择与配比

脂质体作为一种新型的药物载体系统，其膜材料的选择与配比对外源性大麻二酚在功能性食品中的稳定性有着非常重要的影响。磷脂是构成脂质体膜的主要材料，不同种类和来源的磷脂，如卵磷脂、大豆磷脂等，其脂肪酸组成、饱和度、相转变温度等理化特性存在显著差异。这些差异直接影响脂质体膜的流动性、渗透性和稳定性，进而影响脂质体包封CBD的效率和稳定性[4]。例如，高度不饱和的磷脂易于氧化，导致脂质体膜的降解和CBD的泄漏；饱和度较高的磷脂，如硬脂酰磷脂酰胆碱，可形成更为刚性和稳定的脂质体膜，提高CBD的包封率和储存稳定性[4]。此外，脂质体膜中胆固醇的引入可显著影响膜的流动性和稳定性。适量的胆固醇可增加膜的刚性，减少CBD的渗漏；但过量的胆固醇则会破坏脂质体结构，降低CBD的包封效率。

3.2 食品基质的理化特性

食品基质作为CBD脂质体赖以存在的环境，其pH值、离子强度、油水比和乳化状态等参数的变化都可能影响CBD脂质体的结构完整性和功能特性。当食品基质的pH值远离中性时，脂质体膜表面的电荷密度发生改变，静电斥力减弱，导致脂质体发生聚集，进而引发融合或破裂，加速CBD的泄漏。含有高浓度盐离子的食品基质会显著升高渗透压，使脂质体膜发生收缩变形，最终导致结构破坏和CBD流失。此外，食品基质的连续相类型和分散相状态也是影响CBD脂质体稳定性的关键因素。对于乳化型食品基质，乳化液滴的粒径、表面电荷和黏度等特性都与CBD脂质体的稳定性密切相关。例如，乳化液滴尺寸过小时，大比表面积会加速CBD脂质体在水油界面的迁移和聚集；而黏度过高的乳化体系则会限制CBD脂质体的运动，延缓其聚集和融合进程[5]。对于非乳化型食品基质，其结晶状态、玻璃化转变温度等物理特性也会影响CBD脂质体的稳定性。

3.3 加工过程中的温度与剪切力

功能性食品在加工过程中不可避免地经历机械力和热力的作用。剪切力作为常见的机械应力，广泛存在于食品的混合、乳化、均质等加工过程中。高剪切条件下，脂质体结构遭到破坏，形成尺寸不均、包封率降低的囊泡，加速CBD的泄漏和降解。此外，剪切诱导的脂质体变形和重组也可能改变膜的通透性，进一步影响CBD的包封稳定性。温度作为另一重要影响因素，贯穿于食品加工的始终。脂质体膜的相变温度是影响其热稳定性的关键参数。当加工温度超过脂质体膜的相变温度时，有序的凝胶态结构转变为无序的液晶态，导致膜通透性增加，CBD外泄加剧。同时，高温诱发的氧化降解和水解反应也会破坏脂质体膜的完整性，加速CBD的失活。需要注意的是，温度和剪切力的协同作用会进一步恶化CBD脂质体的稳定性问题。例如，高压均质中的热机械效应可导致脂质体粒径减小、多分散性增加，而喷雾干燥中的高温高压环境更易引发脂质体的破裂和CBD的降解。

4 提升外源性大麻二酚脂质体在功能性食品中稳定性的对策

4.1 优化脂质体膜材料组成

传统的脂质体制备常采用单一种类的磷脂，如卵磷脂或大豆磷脂，然而这些天然磷脂的不饱和度较高，在加工和储存过程中容易发生氧化，导致脂质体结构破坏和CBD泄漏。因此，在脂质体膜材料的选择上，可优先考虑饱和度较高的合成磷脂，如二硬脂酰磷脂酰胆碱和二棕榈酰磷脂酰乙醇胺等，这些高度饱和的磷脂具有较高的相变温度和膜刚性，能够形成更为稳定的脂质体结构，进而提高CBD的包封率和稳定性。同时，在膜材料组成中引入适量的胆固醇，可进一步增强脂质体膜的稳定性。胆固醇具有调节膜流动性和渗透性的作用，能够减少CBD的渗漏。优化胆固醇的添加比例，既能保证脂质体的结构完整性，又能维持其包封效率。此外，在脂质体表面修饰一些亲水性聚合物，如PEG，可形成空间位阻效应，防止脂质体在食品基质中的聚集和融合，提高其分散稳定性。PEG修饰还可降低脂质体表面的蛋白吸附，延长其在生物体内的循环时间，提高CBD的生物利用度。对于一些对氧化敏感的食品基质，在脂质体膜材料中掺入一定量的抗氧化剂，如维生素E、β-胡萝卜素等，可有效抑制脂质过氧化反应，维持脂质体膜的完整性，提高CBD的化学稳定性。

4.2 改善食品基质兼容性

食品基质的理化特性，如pH值、离子强度、油水比和黏度等，都会影响CBD脂质体的分散性、包封率和释放行为。针对pH值敏感的食品基质，可通过构建pH值响应性脂质体来适应pH值变化带来的稳定性挑战。例如，在脂质体膜材料中引入pH值敏感的两亲分子，如油酸酯化低聚木糖和胆固醇琥珀酸盐，可赋予脂质体在特定pH值条件下膜融合或释放CBD的能力，从而实现智能调控[2]。对于离子强度较高的食品基质，可采用梯度盐析法制备CBD脂质体，利用脂质体形成过程中的“盐析效应”，提高CBD的包封率和载药量。同时，在脂质体表面引入聚合物修饰，如壳聚糖、海藻酸钠等，以增强脂质体的耐盐性，防止高渗环境引起的结构破坏。油水比是影响CBD脂质体在乳化食品基质中稳定性的关键因素，通过优化乳化剂的种类和用量，调节油相和水相的比例，可显著改善CBD脂质体在乳化体系中的分散性和包封率。例如，选用亲水-亲油平衡值匹配的复配乳化剂，可在油水界面形成紧密有序的混合膜，阻隔CBD的迁移和泄漏[4]。此外，采用高压均质、超声乳化等技术制备纳米级乳液，可显著增大比表面积，促进CBD脂质体的均匀分散。对于黏度较高的食品基质，可通过调控糖、淀粉、增稠剂等成分的用量，优化基质的流变特性，减少CBD脂质体的聚集和沉降。同时，将CBD脂质体与亲水性大分子材料复合，如海藻酸钙微球、壳聚糖纳米粒等，可显著提高其在高黏度食品基质中的分散稳定性。

4.3 控制加工温度与剪切条件

高温和强剪切条件下，脂质体膜结构易遭破坏，导致包封的CBD泄漏和降解。针对热敏感的CBD脂质体，可采用低温加工技术，如冷却混合、低温均质等，最大限度地降低加工过程中的热损伤。例如，在乳化加工中，通过冷却循环水将均质器内部温度控制在脂质体相变温度以下，可有效防止CBD脂质体的热诱导融合和降解。对于需要高温杀菌的食品，可先将CBD脂质体制备成热稳定的干粉，再在低温条件下与食品基质混合，避免杀菌过程的高温破坏。此外，选用热稳定性良好的脂质体膜材料，如高熔点的饱和磷脂和胆固醇类似物，也能显著提高CBD脂质体在高温加工中的稳定性。在食品加工中，高剪切力往往伴随着局部温度的升高，进而会加剧CBD脂质体的结构破坏。为了降低剪切损伤，可通过优化均质、乳化等高剪切工序的操作参数，如降低均质压力、缩短剪切时间等，最大限度地保护CBD脂质体结构。同时，采用多级均质、微射流乳化等温和的剪切技术，可在制备纳米级CBD脂质体的同时，显著降低对脂质体完整性的影响。需要注意的是，在某些情况下适度的剪切力反而有助于CBD脂质体的形成和分散。例如，在脂质体挤出法制备过程中，通过优化挤出器的剪切速率和出口直径，可诱导磷脂分子的重排和定向排列，形成尺寸均一、包封率高的CBD脂质体。此外，超声处理作为一种特殊的剪切技术，可通过声波空化效应，促进CBD向脂质体内腔的渗透和包封，提高其稳定性，但处理过程中需要严格控制超声条件，过高的超声强度和时间反而会引起脂质体的破裂和CBD流失。

5 结语

本文系统总结了影响外源性CBD脂质体在功能性食品中稳定性的关键因素，提出了多种提升策略。未来研究应聚焦于开发新型脂质体材料、构建智能响应性载体系统、建立CBD脂质体与食品基质相互作用的数学模型等方向，以期实现CBD脂质体在功能性食品中的精准递送和可控释放，为开发高品质CBD功能性食品奠定基础。

参考文献

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