食品体系组成及加工方式对植物次生代谢物生物利用度的影响研究进展

李梦杰，胡 坦，潘思轶

（华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070）

植物产生的次生代谢物不直接参与植物生长发育，但对其具有一定生理作用，在动物体内能发挥抗氧化、抗菌、抗炎和增强免疫力等生理功能[1-2]。迄今为止，有超过5 000 种不同的植物次生代谢物被提取、分离和鉴定，但仍有一些无法被确认[3]。植物次生代谢物种类繁多、性质各异。根据化学结构不同，可将其分为酚类、萜类和含氮有机物等，常见植物次生代谢物及其生物活性见表1。大量的研究分析表明，植物次生代谢物能够防治一些与氧化应激相关的退行性疾病和慢性疾病（肥胖、炎症、癌症和心血管疾病等[4-5]）。例如，类胡萝卜素可以预防与年龄相关的黄斑变性[6]；摄入多酚类化合物有助于预防癌症和心脏病等[7]。

表1 常见的植物次生代谢物及其生物活性Table 1 Common plant secondary metabolites and their biological activities

然而，虽然人类每天可消耗高达几克的植物次生代谢物，但这些次生代谢物在血浆中的浓度极低[19]。例如，王月等[20]在评估中国成年人膳食多酚类化合物的摄入量时发现，中国成年人每日膳食总多酚摄入量可达109.3 mg，但在人体内经过一系列代谢后，只有5%～10%的膳食多酚在小肠中被吸收[21]。Manach等[22]研究发现，当人体摄入50 mg苷元当量的多酚时，其在血浆中的浓度一般为0～4 μmol/L。这可能是因为其存在形式、化学稳定性差等造成其难以从食品体系中释放出来或极易在消化过程中降解，从而导致其在人体中通常具有较低的生物利用度。膳食中的植物次生代谢物需经过食品加工和人体摄入后从食品体系中释放出来，在胃肠道消化吸收后到达作用目标组织，从而发挥其功效。由于食品体系组成可以与植物次生代谢物相互作用并改变其在人体胃肠道内的释放、吸收和转化[23]，因此，它们会对植物次生代谢物的生物利用度产生影响。而食品加工已被证明可显著影响植物次生代谢物的生物利用度[24]。这是因为加工会改变食品体系组成，并达到破坏植物细胞壁、释放植物细胞器中的次生代谢物等作用。

本文介绍了植物次生代谢物的生物利用度，并从不同食品体系组成（脂质、蛋白质和碳水化合物等）与植物次生代谢物之间的相互作用以及不同加工方式（热处理、机械加工和发酵等）出发，综述了食品体系组成和加工方式对多酚等物质生物利用度的影响，同时基于此对未来如何提高膳食中植物次生代谢物生物利用度的研究方向进行了展望。

1 植物次生代谢物的生物利用度

在药理学中，生物利用度是指生物活性化合物或药物在作用部位的吸收利用速率和程度。而在食品营养学中，生物利用度被定义为从食物中摄入的营养素或化合物通过吸收从而可用于人体生理功能或贮存的比例。植物次生代谢物的生物利用过程包括胃肠道消化（释放）、吸收、组织分布、代谢和排泄[25]。释放过程会受到食品体系组成、加工技术、植物次生代谢物结构以及相互作用等的影响[26]。而主要影响植物次生代谢物吸收的是宿主内源性因素，可概括为以下3 点：1）不同物理化学和生理过程影响人体内植物次生代谢物的相互作用[25]；2）植物次生代谢物可能被人体识别和处理为异生素[27]；3）消化道中液体的性质和消化系统的机械运动[28]。代谢主要发生在肝脏和结肠，是植物次生代谢物的生物转化过程。

植物次生代谢物对健康的益处在很大程度上取决于它们在消化道和循环系统中的作用，即高度依赖于其生物利用度，但由于其易受到食品组分、食品加工以及人体消化道环境（pH值和酶活性等）的影响，其生物利用度通常很低。例如，Jiao Xinyao等[29]通过体外模拟消化实验发现，蓝莓中总酚、花色苷和黄酮类物质的生物利用度分别仅为13.93%、1.95%和15.68%。因此，研究人员已经使用了许多方法来提高植物次生代谢物的生物利用度，包括设计食品体系组成、选择不同的食品加工工艺和改变植物次生代谢物的结构等[30-32]。

2 食品体系组成对植物次生代谢物生物利用度的影响

食品是一个多组分的浓缩系统，由水不溶性物质、离子和非离子化合物的复杂水溶液等组成，且各相可以处于不同的物理状态[33]。在食品体系中，营养素被包含在一个较大的连续介质中，这个介质可能是由细胞组成的，也可能是加工过程中产生的微观结构，它们在不同的长度尺度上可以与介质的成分和结构相互作用[34]。研究表明周围食品组分的性质在一定程度上决定了食品中脂质和其他生物活性成分的消化和吸收[35]。食品体系组成对植物次生代谢物生物利用度的影响机理主要可分为3 个方面：1）促进植物次生代谢物的输送，并保护其在胃肠道消化时免于被氧化或降解[36]；2）通过调节消化过程（包括增加胃排空率、分泌激素、改变酶活性、去除消化产物、溶解和运输混合胶束以及促进上皮细胞的吸收）来促进植物次生代谢物的释放、转化和吸收[37]；3）限制植物次生代谢物的释放，从而降低其吸收和发挥生理功能的能力[38]。常见的食品体系组成有脂类、蛋白质、碳水化合物以及各种维生素等。

2.1 脂质

脂质经过从咀嚼开始的消化过程后，可以转化为胃和小肠的乳化剂[39]。脂质能够溶解包括植物次生代谢物在内的化合物，这些化合物能产生令人垂涎的香气和味道。大量研究表明，植物次生代谢物在被摄入后可能与体内脂肪酶结合使其活性发生改变，从而对脂质的乳化作用进行修饰[23]。叶凤凌等[40]指出，槲皮素、儿茶素、没食子酸和3,4-二羟基苯乙酸都会对脂氧合酶活性产生抑制，且抑制效果依次降低，其中随着多酚浓度的增加，酶活性先下降后上升。此外，植物次生代谢物还会与脂质相互作用。一方面，这种相互作用可能会影响脂质的液滴大小，进而影响它们在小肠中的消化吸收。Verkempinck等[41]研究发现，类胡萝卜素在胃消化时与脂质形成复合物，导致消化液中颗粒尺寸增大，从而使其进入小肠后消化不完全；另一方面，植物次生代谢物也可能会结合到小肠的脂质液滴中，从而导致乳液的理化性质发生改变。Shishikura等[23]发现红茶和绿茶中的儿茶素与脂滴中的磷酸酰胆碱形成的复合物可以增加液滴尺寸来影响乳液。

一方面，研究表明脂质与酚类物质之间的相互作用对酚类物质的生物利用度有很小或不利影响。Schramm等[42]发现膳食（如牛奶）中的脂质对人体中可可黄烷醇的吸收影响较小。Molinar-Toribio等[43]指出高脂肪高蔗糖饮食组（high-fat high-sucrose，HFHS）大鼠尿液和粪便中葡萄原花青素代谢物的浓度显著低于标准饮食组（standard，STD），其中HFHS组中苯丙酸这一代谢物的总浓度（0.20 μmol/g）显著低于STD组（3.32 μmol/g）。这说明高能量饮食会降低肠道中多酚代谢物的生物利用度。另一方面，当脂质与一些多酚相互作用时，可以形成包被多酚的脂质体，保护多酚通过胃肠道时不被降解，从而提高其生物利用度和抗氧化活性[44]。此外，脂质对脂溶性植物次生代谢物（如番茄红素[9]、姜黄素[45]、槲皮素[46]和其他类胡萝卜素[47]等）生物利用度具有明显的积极影响。这是因为它们在经过口腔-胃消化阶段释放后会溶解到油相中，并形成较好的乳化液形态。之后，溶解于脂滴中的植物次生代谢物会在小肠阶段与游离脂肪酸和胆盐等成分共同形成混合胶束，随后其被转运至肠上皮细胞并被人体吸收利用[48]。由于大部分食物中的脂质含量较少，因此，为了提高植物次生代谢物的生物利用度，在加工过程中往往会添加一些外源性脂质。这是因为油脂经过消化后会水解成游离脂肪酸，有助于更多的植物次生代谢物进入到混合胶束中。Moelants等[49]研究发现在胡萝卜和番茄消化时，加入橄榄油会显著促进类胡萝卜素的微胶束化。但植物次生代谢物的生物利用度也会因油脂的类型以及含量不同有所变化。Mashurabad等[50]通过体外模拟消化和Caco-2细胞模型研究了添加不同种类和含量的油脂对木瓜中类胡萝卜素生物利用度的影响，实验中木瓜分别与添加量为0、1%、2.5%、5%和10%（质量分数，后同）的食用油共消化，当橄榄油添加量为5%时，番茄红素的胶束化达到最大（22.1%）；当木瓜与添加量为2.5%的大豆油和椰子油共消化时，类胡萝卜素的生物利用度分别从消化前的3.4%增加到了17.2%和8.4%。这是因为油脂含量过高时，甘油三酯水解不完全，会导致类胡萝卜素的胶束化程度降低，且不饱和脂肪酸的效果优于饱和脂肪酸。

2.2 蛋白质

食物中发现的亲水性植物次生代谢物，如一些多酚类物质，多以酯、糖苷或聚合物的形式存在，不能被人体直接吸收利用[51]。多酚可与蛋白质相互作用形成复合物。当足够多的多酚与蛋白质相互作用时，多酚就可以连接其他多酚-蛋白质复合物进一步形成复合物聚合体，从而改变其生物利用度[52]。多酚通常以非共价键与蛋白质结合[53]，显示出疏水相互作用，并与蛋白质形成沉淀，降低了其在胃肠道中的生物利用度。也有少量的植物次生代谢物以共价键的形式与蛋白质结合[54]。蛋白质与酚类物质之间的相互作用主要受到蛋白质和酚类物质种类以及反应条件的影响，且其对酚类物质生物利用度的影响机理可能是两者结合后会影响酚类物质在胃肠道中的释放和吸收，从而造成其生物利用度的差异。

食品体系中蛋白质对植物次生代谢物生物利用度的影响存在争议。牛奶蛋白对类胡萝卜素的生物利用度具有积极影响，这可能是因为牛奶蛋白消化后产生的磷酸肽能够降低界面张力并防止胶束聚集[55]。β-乳球蛋白能够结合疏水性化合物（如类胡萝卜素），并将它们转运至肠上皮细胞的刷状缘膜，进而增强其生物利用度[56]。Ribnicky等[57]通过体外肠消化模型和小鼠实验发现，龙蒿多酚与大豆蛋白相互作用后，会使其在肠消化模型中的转运率和小鼠血清中的吸收率分别提高85%和7.3 倍。这可能是因为大豆蛋白能介导保护多酚的胃肠道转化，使更多的酚类物质在小肠中保持活性。Fu Shishan等[58]研究发现酸奶可通过增加姜黄素的溶解度提高其生物利用度。然而，与酚类物质结合后，包括消化酶等在内的蛋白质会发生构型变化，生理活性也随之改变。同时蛋白质-多酚复合物也会阻碍消化酶进入脂滴，进而影响其在消化过程中的释放和吸收[53]。Duarte等[59]发现同时饮用咖啡和牛奶与只饮用咖啡相比，体内绿原酸的含量降低了28%，这可能是因为牛奶中的蛋白质与咖啡多酚之间相互作用形成的复合物对咖啡多酚生物利用度产生负面影响。但另一方面，蛋白质也能显示出一定的抗氧化能力，这会防止胃肠道中植物次生代谢物的降解，从而起到改善其生物利用度的作用。Shpigelman等[60]研究表明，当β-乳球蛋白和多酚结合时，可以保护多酚不被氧化降解。Lang Yuxi等[61]也观察到在光照、VC＋光照和蔗糖＋光照3 种劣化处理条件下，牛血清白蛋白均能保护蓝莓花青素不被降解。然而，当牛血清白蛋白与绿原酸结合时，在酸性条件下，pH值对两者的相互作用没有显著影响，但随着pH值的增加，相互作用增加，这可能是绿原酸在碱性条件下能够自身氧化形成多个自由基，促进了两者的共价结合[62]。因此，pH值变化也可能会对植物次生代谢物的生物利用度产生影响。

2.3 其他物质

碳水化合物通常可以分为可消化和不可消化两类。前者可进一步分为糖、葡萄糖低聚物和淀粉，后者主要由膳食纤维组成。糖的摄入是调节类黄酮生物利用度的重要因素。Kruger等[63]发现向含有2%果胶的700 μmol/L柚皮素中添加5%蔗糖会降低果胶对细胞摄取柚皮素的抑制作用，使柚皮素的生物利用度从8%提高到15%。膳食纤维是一大类具有化学结构多样性的多糖，其对植物次生代谢物的生物利用度可能存在正反两方面作用，而影响这一过程的因素主要包括植物次生代谢物的自身结构和与多糖的结合方式及紧密程度等。水溶性果胶可通过提高消化液黏度来延长消化吸收时间，提高植物次生代谢物的生物利用度。Nishijima等[64]研究发现同时食用槲皮素和果胶（浓度比为1∶4）可改善健康男性对槲皮素的吸收，尿液中槲皮素及其代谢物的排泄量较对照组增加了2.5 倍，且当摄入含有高甲氧基果胶和低甲氧基果胶的槲皮素时，与只摄入槲皮素相比，槲皮素及其代谢物的排泄量分别增加了2.13 倍和1.69 倍。果胶甲基化程度引起槲皮素吸收的改变表明果胶黏度的增加可能影响槲皮素在胃肠道中的溶解度和消化时间，进而提高其生物利用度。pH值变化也能引起酚类物质与多糖相互作用的改变，进而影响其释放。Lin Zhuangsheng等[65]研究发现pH值（2.0、3.6、4.5）可显著影响花青素与果胶的结合，且在pH值为3.6时两者结合作用最强。George等[66]却发现在碱性条件下，壳聚糖基水凝胶与多酚的结合增强，而在酸性条件（pH 5）下会加速多酚的释放。这是因为在特定环境下会促进多糖的分解，多糖结构被破坏，导致结合多酚的释放。但其他不溶性膳食纤维会包裹脂溶性植物次生代谢物，阻碍其溶出和进一步形成胶束，降低其消化吸收率，从而导致其生物利用度降低[67]。有研究发现，小鼠食用含纤维素和芦丁的饮食后，血浆中槲皮素和异鼠李素的浓度比率（0.7±0.3）显著低于食用含果胶和芦丁的饮食（2.4±0.8）[19]。根据目前关于膳食纤维的文献可以得出，植物次生代谢物与膳食纤维之间的相互作用会影响其生物利用度[68]。这是因为植物次生代谢物与膳食纤维以共价键或氢键形式结合形成的疏水性相互作用（例如类黄酮的羟基与多糖中糖苷键的氧原子结合形成氢键）限制了其活性的发挥。

此外，VC作为一种强抗氧化剂，能够抑制植物次生代谢物发生自身氧化反应，以提高其生物利用度[69]。Sengul等[70]研究发现，在体外胃肠道消化模型中，添加抗坏血酸会对石榴中总花青素在肠消化后的含量有促进作用。矿物质的存在也会影响植物次生代谢物的生物利用度，但相关方面的报道较少。Borel等[71]发现在实验餐中添加营养剂量（500 mg）的钙，血浆中番茄红素的浓度在餐后5 h都没有显著变化，而摄入对照膳食（不含钙补充剂）2 h后血浆类胡萝卜素浓度增加，此外在餐后7 h内钙实验餐组中血浆番茄红素浓度显著低于对照组（低83%）。这证明了膳食来源的钙能显著降低人体中番茄红素的生物利用度，这可能是钙离子和脂质竞争性与番茄红素结合，阻碍了番茄红素向混合胶束的转运。铁与多酚在消化过程中形成的螯合物也会显著降低多酚含量和抗氧化能力[72]。然而，蔬菜等食物中存在的植酸或其他有机酸（草酸等）可与矿物质形成配合物，使金属离子的生物利用度降低。Matsumoto等[73]在实验中发现，随着矿物质-植酸的加入，黑加仑中花青素浓度明显提高，证明植酸可以阻止矿物质-多酚聚合体的生成，但它与花青素生物利用度的相关性仍不清楚。

3 加工方式对植物次生代谢物生物利用度的影响

食品加工通常用于延长食品的货架期及提高其营养价值，以实现食品体系组成的改良[74]。这种对食品结构上的修饰会对植物次生代谢物的释放、吸收和转化等产生重大影响。加工能破坏植物性食物的细胞结构，使得植物次生代谢物更易释放出来。常用的食品加工方式有热处理、机械加工、发酵和包埋等其他加工方式。

植物次生代谢物在加工过程中的降解或转化为更具活性的分子结构都可能增加其生物利用度。此外，由于植物次生代谢物本身的化学变化或与食品体系组成的相互作用，食品加工可以产生很多新物质，其中一些物质可以提高植物次生代谢物的生物利用度以及改善食品的感官特性，而另一些物质可能会与植物次生代谢物竞争性吸收，降低植物次生代谢物的生物利用度。已有研究发现，食品加工引起的化学反应可能会改变食品组分，并且降低植物次生代谢物间的相互作用[19]。常用的食品加工方式及其特点如表2所示。

表2 常用的食品加工方式及其特点Table 2 Common food processing methods and their characteristics

3.1 热处理

热处理是最常用的一种食品加工方式。在食品加工中，热处理不仅能实现一些功能性的效果，还能起到改善感官特性、灭菌消毒、延长货架期以及保证食品安全质量的作用。一般情况下，任何一种热处理都会改变饮食中植物次生代谢物的生物利用度，影响机理可能是热处理可以导致植物细胞壁和细胞膜的软化、破裂，进而破坏蛋白质-多酚等复合物，促进次生代谢物释放，从而提高其生物利用度[36]；但常见的热处理过程（如蒸煮）会在不同程度上引起酚类物质等植物次生代谢物的降解或异构化[75-76]，以及引起果胶等结构和功能性的改变[77]。

热处理可分为烹饪处理和工业热处理。烹饪处理主要有蒸煮、焙烤以及微波加热等。与热加工食品相比，生食品中植物次生代谢物的生物利用度较低。Zaccari等[78]研究发现生胡萝卜中β-胡萝卜素的生物利用度非常低，蒸煮过程可将其生物利用度增加3～16 倍；Honda等[79]将番茄浆在120 ℃加热1 h，其中番茄红素顺式异构体的含量由加热前的6.1%提高至10.0%；俞明君[80]对香菇进行不同形式的热加工后发现，香菇多酚的生物利用度均略有提高，这可能是经过热处理后，细胞成分分解并释放了结合的酚类物质或不可提取的多酚。然而，Kaulmann等[81]通过体外模拟消化实验发现，煮沸和蒸煮分别使总酚含量显著降低89%和51%。这是因为高温促进了酚类物质的降解或氧化，从而导致其生物利用度降低。李杰等[82]通过实验也发现，热处理会造成桑葚酒中花青素的降解，且热处理温度越高，处理时间越长，花青素的保留率越低。此外，除了常用的烹饪方法外，杀菌、漂洗、干燥等工业热处理单元操作也会对某些植物次生代谢物的生物利用度造成影响。He Zhiyong等[83]研究发现对橙汁和葡萄汁进行连续巴氏杀菌后，其中酚类化合物的生物利用度分别提高了6.6%和10.2%。但巴氏杀菌也会对混合水果饮料中总多酚、酚酸和黄酮类化合物的生物利用度产生负面影响，使其分别降低14%、37%和19%[36]。Kamiloglu等[84]将番茄在70 ℃下干燥36 h后发现，干燥显著增加了消化后番茄红素含量（2.3 倍）、总酚含量（2.0 倍）以及总黄酮含量（2.5 倍）。但热加工过程也会使食品体系组分发生各种结构上的物理化学变化，例如细胞壁多糖、蛋白质和其他基质因子发生降解或修饰[76]。Wu Zhen等[85]发现将温度从20 ℃提高至60 ℃，显著降低了茶多酚与燕麦β-葡聚糖之间的相互作用，这也表明两者之间以共价键结合。

3.2 机械加工

食品机械加工主要包括碾磨、细胞破壁技术（如超微粉碎和榨汁）和微流化等，可直接破坏阻碍植物次生代谢物释放的各级物理屏障进而影响其生物利用度。从理论上讲，研磨、粉碎和其他能够通过降低食品粒径大小、增加颗粒表面积或破坏植物细胞结构、增加细胞内化合物释放的单元操作都会提高消化过程中植物次生代谢物的生物利用度。有研究发现在可可粉加工过程中，焙烤后研磨会使原花青素的含量增加5 倍[86]。Hemery等[87]也发现，在体外模拟消化中，富含麸皮的面包通过超微粉碎后，面包中的对香豆酸、阿魏酸和芥子酸的生物利用度得到改善。这可能是因为粉碎后的颗粒表面积变大，增加了胃肠液与细胞壁中游离或结合态酚酸间的相互作用，促进了对香豆酸等酚类物质的释放。但也有研究表明，超微粉碎虽然能在一定程度上提高青稞麸皮多酚的含量和抗氧化活性，但随着粒径的减小，阿魏酸对α-淀粉酶的抑制率也显著增加，这是因为一些酚类物质能与α-淀粉酶相互作用从而抑制其活性[88]。马千程等[89]在探究粉碎程度对苹果皮中酚类生物利用度的影响时也发现，随着粉碎时间的延长，粉体粒径变小、色泽变亮变红的同时，苹果皮中绿原酸和表儿茶素发生流失，这是因为超微粉碎使研磨腔中的温度急速升高[90]，导致一些植物次生代谢物的降解。微流化能使颗粒内部产生空隙或空腔，颗粒表面积增大，从而导致食品组分紧密结合的植物次生代谢物的释放增加。Wang Tao等[91]发现微流化可改善麦麸的微观结构，使与多糖结合在一起的酚类物质释放出来，表面活性酚、碱性酚和酸水解酚的含量分别增加了280%、60%和20%。

榨汁会除去大部分不溶性化合物（如纤维素），因此降低了一些结合态植物次生代谢物的生物利用度，例如，榨汁使部分类黄酮物质（与纤维素等结合）的含量从240 mg/100 g下降至30 mg/100 g[92]。但它同时也减少了不溶性物质对植物次生代谢物生物利用度的影响[93]。例如，与食用鲜果相比，橙汁中类胡萝卜素和黄酮类化合物的生物利用度显著增加，其中胶束中类胡萝卜素含量增加至（57.9±5.1）μg/100 g，生物利用度增加了28.3%。

3.3 发酵

发酵是用于保存食物、改变其感官特性和增加其营养价值甚至获得新食物或饮料的最古老的加工方法之一[94]，能够改变食品中植物次生代谢物的化学结构，并增强其生物活性。研究发现，发酵过程中会产生一系列对人体健康有益的物质。例如，发酵过程产生的小分子有机酸会促进多酚等物质的吸收[95]。Kwaw等[96]在研究中发现，经乳酸菌发酵后的桑葚汁中总酚含量明显增加。这可能是由于发酵能使一些糖化酚类物质脱糖，从而释放了植物细胞壁中的结合态多酚。而发酵过程中还能产生水解酶或脱羧酶，使复杂的植物次生代谢物水解成更简单的形式或转化为其他物质[97]。王静雯[98]利用乳酸菌发酵蓝莓汁时发现，与对照相比，发酵增加了胃肠道消化过程中结合态多酚的释放，发酵后蓝莓中花色苷在乳酸菌的作用下转化为酚类化合物，使多酚生物利用度增加了5.23%。这是因为在胃消化阶段，酸性条件下蛋白质发生水解，增加了结合态酚酸的释放量；而在小肠阶段，由于微生物和酶的作用，花色苷被脱甲基化和糖基化，并生成了酚酸和醛类。此外，在胃和小肠阶段，消化液中绿原酸含量显著下降且儿茶素未检出，说明绿原酸和儿茶素可能发生了降解或转化。

此外，酒精和乳酸发酵也会使番茄果实的细胞结构部分破坏，番茄红素等类胡萝卜素的释放比例增加，其生物利用度也得到提高[94]。最近的一项研究表明，橙汁经乙醇发酵后类胡萝卜素的生物利用度增加，并观察到摄入发酵橙汁后受试者血浆中β-隐黄质和叶黄素的水平分别是摄入未发酵橙汁受试者的24.6 倍和1.3 倍，且发酵橙汁中β-隐黄质在受试者血浆中的浓度显著高于未发酵橙汁，这可能与发酵能够改变颗粒大小以及细胞成分（细胞壁、质体）等有关[99]。

3.4 其他加工方式

除了上述常用的几种加工技术外，还有许多其他加工方式能对植物次生代谢物的生物利用度产生影响。包埋是提高一些不稳定营养物质生物利用度的常用方法，包埋物主要有乳液、脂质体、微胶囊和纳米颗粒等。一项研究发现将姜黄素包埋在玉米醇溶蛋白-酪蛋白组成的复合纳米颗粒中，姜黄素在肠道中的吸收得到了改善且有更高的生物利用度[100]。陆兰芳等[101]利用复合改性小米淀粉稳定的Pickering乳液负载β-胡萝卜素，经过体外模拟消化实验发现，该乳液对β-胡萝卜素有较强的保护作用，有效提高了其保留率。赋形剂乳液是一类具有特定组成组分，用于与某些果蔬或膳食补充剂共同摄入来提高其中生物活性物质生物利用度的水包油型（oil in water，O/W）乳液。Salvia-Trujillo等[102]将两种不同粒径的赋形剂乳液与24 mL番茄汁混合后在体外进行模拟消化，结果发现番茄红素的生物利用度分别为12.5%和10.0%，显著高于对照组中番茄红素的生物利用度（7.5%）。总之，包埋可有效保护各种植物次生代谢物在胃肠道消化阶段不被降解，提高其对光和热等的稳定性[103]，但不同植物次生代谢物的性质存在差异，因此要选择特定的壁材以设计合适的食品运载体系。

高压处理（high pressure processing，HPP）是一种能代替巴氏杀菌灭活食物中病原体和酶，并改善其感官特性的新型食品加工方法。有研究发现，经HPP处理过的水果饮料中酚酸和类黄酮的生物利用度高于未处理和热处理饮料，但总酚的生物利用度较低[36]。这是因为大多数植物次生代谢物更能抵抗高压，且高压会使细胞结构破坏并促进其释放，但HPP处理可能会使一些食品体系组成和植物次生代谢物之间的相互作用得到增强，从而影响其生物利用度。超高压均质（ultra-high-pressure homogenisation，UHPH）也是一种新型的食品非热加工技术，可降低颗粒粒径，改变液体黏性等。丁莹颖[104]发现利用超高压均质处理后的胡萝卜汁体系中类胡萝卜素的生物可及性显著高于未处理组，但随着均质压力的升高，类胡萝卜素的生物可及性呈先增加后降低的趋势，在180 MPa时达到最大值（16.45%）。超声波处理产生的高能量可使食品组分发生物理化学变化，破坏食品中一些细胞结构，使其中的植物次生代谢物更好地释放出来。Ramírez-Moreno等[105]研究表明，在80%振幅下超声处理黑莓汁15 min，与对照组相比，多酚的生物利用度增加了15%。脉冲电场（pulsed electric fields，PEF）会使植物细胞壁和细胞膜破裂，改变食品组分性质，从而影响食品中一些植物次生代谢物的生物利用度。Ribas-Agustí等[106]发现PEF处理会影响苹果中酚类物质的生物利用度。以0.01 kJ/kg的PEF处理苹果后0 h时发现，总酚的生物利用度下降；但在24 h后，总酚的生物利用度显著增加。这很可能是低能量PEF处理对苹果组织产生非致死性影响，并在24 h内诱导酚类化合物生物合成。以1.8 kJ/kg和7.3 kJ/kg的PEF处理苹果后发现第二种效应，在处理24 h后，苹果多酚的生物利用度显著增加，从14%（未处理）分别增加到23%（1.8 kJ/kg）和27%（7.3 kJ/kg）。这可能是因为高能量PEF处理破坏了食品组分间相互作用，使更多的酚类物质被释放。冷冻和冷冻干燥都会降低食品中多酚和类胡萝卜素等的生物利用度，造成这些影响的作用机制可能是冰晶的形成破坏了细胞结构和食品组分间相互作用，并改变了这些植物次生代谢物的稳定性。Dalmau等[107]研究发现冷冻和冷冻干燥处理都降低了体外胃消化后苹果中的总酚含量，在体外消化3 h后，冷冻组和冷冻干燥组中总酚含量显著降低了（58±4）%和（55±4）%。

4 结 语

食品体系组成和食品加工可以通过影响各种植物次生代谢物的生物利用度在健康和疾病预防中发挥重要作用。食品体系组成可以与植物次生代谢物发生可逆或不可逆反应，一些反应对植物次生代谢物的生物利用度有明显的积极作用（如脂质、可消化的碳水化合物和维生素等），而另一些则产生负面影响（蛋白质、膳食纤维和矿物质等）。因此，食品体系组成设计是提高植物次生代谢物生物利用度的一个重要研究领域，可以利用不同食品组分设计基于食物的新型递送系统，以提高膳食中植物次生代谢物的生物利用度。同时，不同的食品加工技术不仅会直接影响植物次生代谢物的化学结构和生物利用度，还会改变食品体系的组成。在食品加工过程中，植物次生代谢物可能会被降解、释放得更彻底或形成新的物质。因此，在未来的研究中，需要充分考虑选择合适的食品加工技术，以增强富含植物次生代谢物产品的风味和色泽，减少化学反应过程中重要物质的损失，同时提高其生物利用度。