肠道建立了上皮表面和大脑之间的联系,可以帮助更好地了解人体微生物群如何影响激素和神经系统。目前,人们已普遍认识到食物对人体的预防和保护能力,诸如富含ω-3脂肪酸的饮食对人类认知过程的影响,脂质摄入对心理健康的调节作用,摄入的脂肪酸成分与健康的相关性等。
在食品成分中,三酰基甘油作为食品配方具有非常重要的结构作用。脂肪通常在食品中以结晶(固体)形式存在,用作结构改性剂,影响食品质地,因此也影响消费者的感官体验。食品贮存期间的稳定性受到脂质的影响。油的结构化导致凝胶网络的形成,并且产生自力式的热可逆粘弹性结构。油质介质的结构和油性凝胶的发展可用于开发营养均衡食品,甚至健脑食品。
油凝胶结构的发展已证明了其在加工食品中作为传递机制和替代反式脂肪、饱和脂肪的功能,既可用于油结构,也可用于替代饱和脂肪,同时可作为调整食品脂肪酸谱的一种方法。PUFA由于具有抗炎作用,已被证实对人类健康非常重要,可在多种慢性退行性疾病中以保护性方式发挥作用。富含PUFA的油结构是一项科学技术突破,可用于食品中掺入特定成分,并且,油性介质可以帮助补充功能性和健康成分,同时油凝胶也可发挥其功能性分子固有的生物活性。
葡萄牙米尼奥大学和伊比利亚国际纳米技术实验室的Artur J. Martins等在本综述中探讨了开发和生产可引入食品中的油凝胶的策略,讨论了食用油的构象变化(脂肪质地和流变性)及其作为营养提供的作用,并且回顾了油凝胶对人体代谢健康的作用方式。
食品工业中油凝胶的开发和引入
Materials and methodologies for oleogels production
油凝胶的生产材料及方法
根据诸如疏水性、结晶度或玻璃化转变温度等特性,可以使某个分子或分子组合成为有效的油凝胶剂,这种胶凝分子的性质将决定所形成的油分子的最终特性(例如,不透明性、质地、熔化温度、油结合能力)。由于脂肪酸的分布会影响油凝胶的最终性能,因此所用的油相也极为重要。选择富含PUFA的油或使用具有较短碳链主链的有机溶剂将决定形成的油凝胶在肠道水平如何发生脂滴或生物活性分子的吸收。基于以上,可以通过采用不同的方法赋予食用油的凝胶状结构。
油凝胶结构化的直接和间接方式
Gut-brain interaction and possibilities for delivery of functionality through ingestion of oleogels or oleogel-based systems
肠—脑相互作用,以及通过摄入油凝胶或基于油凝胶的系统发挥作用
过去十年发表的临床前和临床研究已经揭示了双向的肠脑相互作用,其作用途径是通过中枢神经系统建立的,作用渠道涉及神经、内分泌和免疫信号传导机制。因此,大脑能够通过调节肠道蠕动、肠道运输和分泌、肠道通透性,并可能通过腔内分泌激素(这些激素负责微生物基因的表达)来影响微生物群。临床前观察将脑—肠—微生物组的信息传递的改变与肠易激综合征、肥胖症以及精神病和神经病的发病机制和病理生理联系起来。饮食中的ω-3脂肪酸通过其在突触水平的质膜流动性功能而干扰突触和认知功能。
膳食脂肪酸对突触可塑性和认知功能的影响作用
肠道菌群与中枢神经系统之间复杂的交流网络是由自主神经系统、肠神经系统、免疫系统和细菌代谢产物介导的。特定的生物活性物质(例如多酚)可以通过抑制或增强特定细菌的增殖来影响微生物群,从而增加改变与神经退行性疾病相关的脑功能的可能性。该原理被广泛用于益生元和益生菌。消化道中非共价膳食纤维与多酚的相互作用可积极影响多酚的生物利用度。多酚可用于油凝胶体系的生产(通过乳液模板法),多酚等基于植物的分子由于金属螯合和自由基清除能力而能够充当天然抗氧化剂。将多酚掺入油凝胶体系中可能会促进其在肠道的吸收。肠道细菌通过新陈代谢由多酚产生神经递质和生物活性代谢产物,穿过肠屏障后可以到达大脑。
肠道微生物群—大脑的相互作用示意图
Abstract
Oleogels for development of health-promoting food products
Artur J.Martinsab,Antonio A.Vicenteb,Lorenzo M.Pastranaa,Miguel A.Cerqueiraa
aInternational Iberian Nanotechnology Laboratory, Av. Mestre José Veiga s/n, 4715-330, Braga, Portugal
bCentre of Biological Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, 4710-057, Braga, Portugal
metabolic health and the maintenance of good levels of triglycerides, high-density lipoprotein cholesterol, blood pressure and glucose levels are concerns that can greatly impact human quality of life. Health-driven consumers’ demands, together with technological innovations, have led to a diversification of the food industry. The fostering of off-the-shelf available and affordable healthy food products is necessary, as detrimental effects on human health from the ingestion of saturated fat sources urge the efforts to find alternatives. Oleogels can be tailored using specific triglycerides and oleogelators, that can be selected to yield targeted fatty acids, reduce higher levels of cholesterol with competing binding-molecules (e.g.phytosterols), reduce saturated fat content, lessen appetite (e.g. modelling the shape of foods) or carry exclusive bioactive compounds to be absorbed in the digestive tract. Oleogels are foreseen as an important technological advance in food science due to their versatility, easy processing and affordability. This review explored the strategies in place to develop and produce oleogels, foreseeing their introduction in foods and how they might represent an important source of functionality through the use of healthy molecules. It also explored how oleogels can act on the human overall metabolic health if they are used in human diet.