郭莎莎|刘晓春|高彦春|徐芳雪|席晓志
山东女子大学，中国济南市250355
**摘要**
岩藻甾醇是褐藻中的主要甾醇，具有多种与人类健康相关的生物活性，包括调节脂质代谢、改善胰岛素抵抗以及抗炎、抗氧化、神经保护和抗肿瘤作用。这些作用主要通过调节关键的代谢和炎症信号通路实现，如LXR、PPARγ和NF-κB。然而，由于其高疏水性（LogP≈7.9）、低水溶性以及口服生物利用度低（<10%），再加上在加工和储存过程中易发生氧化降解，严重限制了其在功能性食品中的应用。本文系统总结了岩藻甾醇在可食用海藻中的分布、含量变化及其结构特征，以及其与饮食相关的健康益处和潜在的分子机制。此外，还讨论了提高脂溶性甾醇稳定性和生物利用度的新型递送和包封策略的最新进展，重点介绍了脂质体、纳米乳液和基于生物聚合物的载体系统。同时，在功能性食品开发的背景下，对这些递送系统的优缺点进行了比较评估。提出了未来的研究方向，以支持岩藻甾醇作为海洋来源的功能性食品成分的发展。
**1. 引言**
海洋生态系统覆盖了地球表面的70%以上，是天然产物的丰富来源，具有高度的化学多样性（Carroll等人，2025；Lv等人，2025）。在独特的环境条件下，如高盐度、高压、低温和复杂的生态相互作用下，海洋生物演化出了与陆地生物不同的代谢途径，产生了结构新颖且功能多样的次级代谢产物（Han等人，2024；Khan等人，2025）。因此，海洋来源的生物活性化合物已成为功能性食品成分和促进健康的分子的重要来源（Ding等人，2025；Saini等人，2023）。
在海洋来源的生物活性化合物中，藻类植物甾醇因其在维持细胞膜完整性、调节脂质代谢和介导信号转导中的重要作用而受到越来越多的关注（Wu等人，2022）。与主要的陆地植物甾醇（如β-谷甾醇、豆甾醇和菜甾醇）相比（Zhang等人，2016），岩藻甾醇具有独特的结构和功能特性（Meinita等人，2021；Zhen等人，2015）。岩藻甾醇具有Δ5,24(28)-豆甾二烯-3β-醇骨架，并在C-24位置具有独特的反式乙烯基侧链，这对其独特的空间构象有贡献。这种结构特征在陆地植物甾醇中相对少见（Hannan等人，2020）。此外，陆地植物甾醇主要与降胆固醇和心血管健康益处相关（Baumgartner等人，2011），而岩藻甾醇则表现出更广泛的生物活性，包括抗炎、神经保护和代谢调节作用，这些作用与LXR、PPARγ和NF-κB等信号通路的调节密切相关（Ayyad等人，2011）。然而，目前的证据主要来自体外实验和动物研究，系统性的临床或饮食干预研究支持有限。此外，不同研究中关于其作用机制和疗效的报道存在不一致性，缺乏全面的综合分析。
尽管岩藻甾醇具有巨大的功能潜力，但在食品应用中仍面临重大挑战。其高脂溶性、低水溶性和有限的生物利用度（Acartürk等人，1993；Wang等人，2022）严重限制了其在功能性食品中的应用。此外，岩藻甾醇在加工和储存过程中易发生氧化降解，进一步影响了其稳定性和生物活性。因此，提高其稳定性和生物利用度仍是一个关键挑战。近年来，在脂溶性生物活性化合物的食品级递送系统方面取得了显著进展，特别是基于乳液、脂质体和基于生物聚合物的载体系统。这些策略在改善脂溶性化合物的控制释放、物理化学稳定性和肠道吸收方面显示出巨大潜力。然而，与广泛研究的类胡萝卜素和多不饱和脂肪酸等脂溶性成分相比，关于岩藻甾醇递送系统的研究仍然有限。系统地将其物理化学性质与适当的递送策略联系起来的分析仍缺乏，这限制了其在功能性食品中的应用。
从食品科学和功能性食品应用的角度来看，本文总结了来自藻类的岩藻甾醇。我们重点关注了其天然来源和分布特征、结构特性及其与生物活性的关系，以及对岩藻甾醇与饮食相关的健康效应和潜在机制的全面评估。本文特别强调了提高其稳定性和生物利用度的新型递送策略的最新进展。最后，指出了关键的科学挑战，并提出了未来的研究方向，以支持海洋来源的功能性成分的高价值利用和新型功能性食品的开发。
**2. 岩藻甾醇的来源和结构特征**
岩藻甾醇在维持膜流动性和调节信号转导中起着关键作用（Poulose等人，2021）。岩藻甾醇最初从Fucus vesiculosus中分离出来，此后在不同生态区域的多种海藻中也被发现，其含量存在显著差异（Lopes等人，2011）。褐藻通常含有比绿藻和红藻更高的岩藻甾醇水平，这突显了它们作为该化合物主要天然来源的重要性。在代表性褐藻物种如Hizikia fusiformis、Laminaria japonica和Undaria pinnatifida中，岩藻甾醇占总植物甾醇的比例很高（Chen等人，2023；Saini等人，2021）。表1总结了岩藻甾醇的主要来源及其在总甾醇中的比例。
| 来源 | 岩藻甾醇在总甾醇中的比例 |
|-----------------|----------------------|
| Sargassum fusiforme | 67% |
| Himanthalia elongata | 83–97% |
| Undaria pinnatifida | 83–97% |
| Laminaria ochroleuca | 83–97% |
| Stephanocystis hakodatensis | 65.9% |
| Fucus vesiculosus | >90% |
| Macrocystis pyrifera | 90% |
鉴于上述分布特征，阐明岩藻甾醇的结构基础对于理解其功能特性至关重要。岩藻甾醇的特征是一个环戊烷并苯并蒽核和一个不饱和侧链。其关键特征包括C-24位置的C-24(28)双键和甾醇核内的Δ5双键（Ikekawa，1981；Terasaki等人，2009）。甾醇核内的C-5(6)双键使其能够融入脂质双层，从而影响膜的稳定性和流动性（Meinita等人，2021）。同时，C-24位置的反式乙烯基侧链增加了构象灵活性，可能调节与脂质膜和膜相关蛋白的相互作用（Hannan等人，2020）。此外，甾醇侧链的结构变化显著影响它们在核受体结合口袋中的容纳情况，从而调节配体-受体亲和力和选择性（El Omari等人，2024）。因此，岩藻甾醇独特的C-24侧链可能使其与陆地植物甾醇具有功能差异。此外，C-5(6)和C-24(28)双键形成的共轭二烯系统通过电子离域部分稳定了自由基，赋予其潜在的抗氧化活性（Plaza等人，2010）。然而，这种不饱和结构也使其在光照、热和氧化条件下容易降解，导致生物活性降低甚至丧失，限制了其在食品和制药系统中的实际应用。这些结构特征共同限制了其在实际应用中的稳定性和有效性。总体而言，这些结构特性决定了其物理化学行为和生物功能。因此，系统地阐明岩藻甾醇的生物活性及其潜在机制对于全面理解其功能价值至关重要。
**3. 岩藻甾醇与饮食相关的生物活性：证据、局限性和与功能性食品的相关性**
作为一种在可食用海藻中丰富的膳食植物甾醇，岩藻甾醇作为潜在的功能性食品成分受到了越来越多的关注。现有证据表明，其生物活性与多种细胞内信号通路的调节密切相关（El Omari等人，2024；Rocha等人，2022；Shah等人，2022）。最近的研究主要基于体外实验和动物模型，探讨了其在多种病理条件下的潜在作用，包括代谢紊乱、癌症、心血管疾病和神经退行性疾病。先前的研究表明，岩藻甾醇可能通过调节核受体、炎症介质、脂质代谢和氧化应激相关通路发挥多种生物效应（Hannan等人，2020；Rahman等人，2021）。然而，不同研究中关于其作用机制和效应大小的报道存在不一致性，系统性的综合分析以及来自临床或饮食干预研究的验证仍然有限。
**3.1. 岩藻甾醇在调节脂质代谢和葡萄糖稳态中的作用机制**
岩藻甾醇通过调节核受体信号通路对脂质代谢发挥多靶点调节作用。现有研究表明，岩藻甾醇可以激活肝脏X受体（LXR）并促进胆固醇的反向转运。Zhan等人（2023）报告称，岩藻甾醇在巨噬细胞和肠道中上调LXR靶基因（如ABCA1和ABCG1），从而增强胆固醇的外排，而不会显著诱导肝脏中SREBP-1c相关脂生成基因的表达，表明其具有潜在的组织选择性（图2）。然而，这种选择性激活机制主要基于体外和动物研究，其在不同组织中的一致性和潜在的分子基础尚未得到充分验证。因此，岩藻甾醇是否能够避免传统LXR激动剂引起的不良效应（如肝脂肪变性）仍有待确定。Hoang等人的进一步研究表明，岩藻甾醇不会激活肝脏中的SREBP-1c介导的脂生成基因，从而避免了合成激动剂的常见副作用（如肝脂肪变性和高甘油三酯血症）。这种选择性机制表明岩藻甾醇可能是更安全的降脂治疗候选物（Hoang等人，2012）。此外，岩藻甾醇还被报道可以通过阻断PPARγ和C/EBPα信号轴来抑制脂肪细胞分化（图2）。在3T3-L1细胞模型中，岩藻甾醇下调关键转录因子并减少脂滴积累（Jung等人，2014）。然而，现有证据主要来自单细胞模型，实验变量（如剂量和治疗持续时间）的影响尚未得到系统评估。此外，与广泛研究的类胡萝卜素和多不饱和脂肪酸等脂溶性成分相比，关于岩藻甾醇递送系统的研究仍然有限。将其物理化学性质与适当递送策略联系起来的系统分析仍缺乏，这限制了其在功能性食品中的应用。
**3.2. 岩藻甾醇的心血管保护作用及其潜在机制**
动脉粥样硬化是心血管疾病的中心病理基础，其发展涉及脂质代谢紊乱、炎症反应和氧化应激之间的复杂相互作用（Libby，2021；Kong等人，2022）。尽管他汀类药物被广泛用于降低LDL-C水平，但其潜在的副作用和PCSK9介导的补偿机制部分限制了其治疗效果（Takaoka等人，2024；Desai等人，2014；Taylor & Thompson，2016）。因此，针对胆固醇代谢关键通路（如LXR信号通路）的新调控策略引起了越来越多的研究兴趣（图3）。然而，现有的合成LXR激动剂通常表现出有限的选择性，这主要是由于LXRα的非特异性激活，可能导致脂质代谢紊乱（Hoekstra等人，2024年），从而限制了它们的转化潜力。此外，胆固醇代谢失调既是动脉粥样硬化发生和进展的先决条件，也是关键驱动因素（图3）。下载：下载高分辨率图像（82KB）下载：下载全尺寸图像图3. 呋康甾醇的抗动脉粥样硬化和血管保护机制（Hoang等人，2012年；Kirindage等人，2022年；Li等人，2022年；Srivastava等人，2020年）。研究表明，呋康甾醇可以通过上调ABCA1和ABCG1来促进胆固醇的外排，同时抑制SR-A和CD36介导的脂质摄取，从而减少泡沫细胞的形成（Hoang等人，2012年；Yu & Tang，2022年）。这些发现表明，呋康甾醇通过双重机制减少泡沫细胞的形成：促进胆固醇外排和抑制脂质摄取。Srivastava等人进一步研究了下游的胆固醇代谢，并提出呋康甾醇可能通过LXR相关途径促进胆固醇转化为胆汁酸并增强其排泄。然而，Srivastava等人（2020年）没有在同一实验系统中验证ABCA1/ABCG1的变化，因此LXR激活与胆固醇外排之间的直接联系尚未得到充分支持。其他研究报道，呋康甾醇可能调节关键转运蛋白，如SR-B1、NPC1L1和ABCG5/G8，从而在多个阶段影响胆固醇的吸收和转运（Liu等人，2025年；Stellaard & Lütjohann，2025年）。然而，这些发现来自不同的实验模型（细胞模型和动物模型），并且报告的效果在幅度和方向上存在差异。仍缺乏统一的系统比较分析。除了脂质代谢外，抗炎和抗氧化作用在防止胆固醇沉积发展为动脉粥样硬化方面也起着关键作用。研究表明，呋康甾醇通过抑制NF-κB和MAPK信号通路来减少炎症介质的表达，并在ApoE−/−小鼠模型中减轻血管炎症（Li等人，2022年）。同时，它通过激活Nrf2-ARE通路和降低ROS水平来增强抗氧化防御能力（Kirindage等人，2022年），从而有助于防止动脉粥样硬化的进展。总体而言，呋康甾醇在心血管保护方面显示出良好的潜力。当前的研究揭示了其在两个主要方面的多靶点调节特性：胆固醇代谢（外排、摄取、转化和转运）和炎症-氧化（NF-κB/MAPK介导的抗炎通路和Nrf2-ARE介导的抗氧化通路）。然而，对其作用机制的研究仍不完整。未来的研究应优先进行系统比较分析，并通过饮食干预研究进行验证，同时进一步阐明其在涉及脂质代谢、炎症和氧化应激的整合调节网络中的功能作用。
3.3. 呋康甾醇的神经保护作用及其从饮食角度对认知功能的相关性
阿尔茨海默病（AD）是一种以进行性认知衰退为特征的神经退行性疾病，其发病机制涉及多种因素之间的复杂相互作用，包括Aβ沉积、tau蛋白异常、氧化应激和神经炎症（Hajihosseini等人，2025年；Scheltens等人，2021年）。目前FDA批准的药物（如多奈哌齐和美金刚）仅提供症状缓解，无法阻止疾病进展。这一限制很大程度上归因于AD发病机制的复杂性。其核心病理过程包括氧化应激、神经炎症、内质网（ER）应激、线粒体功能障碍和能量代谢紊乱，共同形成了一个高度相互连接的“神经退行性网络”（图4）。这种复杂性需要开发多靶点干预策略（Bai等人，2022年；Lim等人，2023年；Song等人，2021年）。在这种情况下，具有多靶点特性的天然生物活性化合物受到了越来越多的关注。Castro-Silva等人报告称，呋康甾醇可能通过抑制Aβ聚集和调节tau磷酸化来发挥神经保护作用（Castro-Silva等人，2021年）。然而，关于其具体分子靶点和功能机制的证据仍然不完整，大多数发现来自缺乏统一评估框架的体外研究。此外，目前尚无足够的证据表明呋康甾醇能否在体内有效穿过血脑屏障并产生持续的生物学效应。鉴于氧化应激和神经炎症是AD发病机制的核心，呋康甾醇的抗氧化和抗炎特性可能对其神经保护潜力有所贡献。Sun等人（2015年）提出，呋康甾醇主要通过Nrf2核转位来增强抗氧化防御，从而上调下游酶HO-1、SOD和GPx。相比之下，Ko等人（2021年）强调了其直接的自由基清除活性，显示出ROS水平降低和神经元存活率提高，这与转录调控无关。这些差异可能源于实验模型和检测系统的不同，突显了标准化比较研究的必要性。关于抗炎作用，Wong等人（2018年）证明呋康甾醇可以抑制NF-κB激活和p38/ERK MAPK信号通路，从而减少促炎细胞因子的产生。进一步的机制分析表明，抑制MKK3/6和MK2可能是这种调节作用的基础。这些发现共同表明，呋康甾醇在复杂的病理环境中发挥多靶点调节作用。关于Aβ代谢的研究表明，呋康甾醇可能通过抑制β-分泌酶活性来减少Aβ的产生（Jung等人，2016年）。此外，Oh等人（2018年）报告称，呋康甾醇通过激活TrkB介导的ERK1/2通路并抑制ER应激标志物GRP78，保护海马神经元免受Aβ1–42引起的细胞毒性。Gao等人（2022年）进一步证明，呋康甾醇联合治疗可以上调齿状回中的BDNF表达，从而改善认知功能。尽管这些研究总体上支持“多靶点干预”的概念，但由于缺乏标准化的实验比较和系统的体内验证，其整合机制和转化潜力仍不清楚。未来的研究应优先验证呋康甾醇在动物模型中的疗效，并阐明其多种机制之间的时空关系和协同作用。呋康甾醇可能通过调节氧化应激、神经炎症和Aβ相关通路来发挥神经保护作用，但这些结论主要基于体外和动物研究。未来的研究应整合标准化的消化模型、生物利用度评估和生理相关的体内研究，以明确其作为饮食功能成分在神经保护方面的实际意义。
3.4. 从饮食和功能性食品的角度看呋康甾醇的抗癌潜力
当前的研究表明，呋康甾醇在多种肿瘤细胞模型中表现出细胞毒性作用，特别是在卵巢癌模型中（Khanavi等人，2012年）。然而，关于其抗癌效果的强度和涉及的分子靶点，不同研究之间存在显著差异。Bae等人（2020年）报告称，呋康甾醇通过诱导线粒体功能障碍和内质网应激来抑制肿瘤细胞增殖，伴随ROS生成和钙稳态的变化。这一机制强调细胞死亡诱导的起始事件是细胞器功能障碍。相比之下，Jiang等人（2022年）强调了信号通路调节的作用，提出呋康甾醇通过激活内质网应激相关信号分子（如IRE1α和PERK）来促进肿瘤细胞死亡，从而调节PI3K/AKT/mTOR和MAPK通路。尽管这两种机制都涉及内质网应激，但Bae等人将其视为下游效应器，而Jiang等人则认为它是上游信号节点（图5）。这种差异可能源于细胞类型、实验条件和治疗浓度的不同，表明呋康甾醇的机制可能依赖于细胞类型。Huo和Bao（2024年）观察到呋康甾醇在H22肝癌小鼠模型中具有抗肿瘤作用，并可能通过调节免疫反应和代谢通路来发挥作用。这些发现补充了Bae等人（2020年）和Jiang等人（2022年）基于体外研究的直接细胞毒性机制。然而，Huo和Bao（2024年）没有在体内验证线粒体或内质网应激通路，使得体外和体内机制之间的联系不明确。此外，不同模型之间的肿瘤微环境和代谢特征存在显著差异，呋康甾醇的抗癌机制是否普遍适用仍不确定。值得注意的是，Choi等人（2015年）提出，呋康甾醇的毒性相对较低，可能增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。这一发现与上述“直接细胞毒性”观点相反，因为它将呋康甾醇定位为辅助增敏剂而非独立的细胞毒性剂。然而，这一结论主要基于体外和初步的动物研究，缺乏系统的毒理学评估和临床验证。此外，尽管有报道称呋康甾醇与其他海洋生物活性物质（如岩藻黄质和岩藻多糖）具有协同作用，但缺乏标准化的评估标准和机制解释。因此，不同研究之间报告的协同作用不可直接比较。下载：下载高分辨率图像（175KB）下载：下载全尺寸图像图5. 呋康甾醇的抗癌机制（Bae等人，2020年；Huo & Bao，2024年；Jiang等人，2022年）。呋康甾醇在抗癌研究中显示出良好的潜力。然而，研究主要基于体外实验，机制解释、实验水平和治疗定位存在很大差异。未来的研究应采用标准化的实验系统来系统比较不同类型肿瘤的机制，并结合严格的体内验证和毒理学评估，以明确其在癌症治疗中的转化潜力。
4. 呋康甾醇在食品应用中的挑战和新型递送策略
尽管呋康甾醇具有许多健康益处，但其临床转化仍受到几个关键限制的阻碍。作为一种高度疏水的分子（LogP ≈ 7.94，数据来自MSDS数据库），呋康甾醇的水溶性极低。这一特性严重限制了其在胃肠道中的溶解和吸收，从而导致口服生物利用度差（Wang等人，2022年）。因此，提高其稳定性、分散性和生物可利用性已成为关键的研究重点。
4.1. 呋康甾醇纳米递送系统的研究进展
目前，关于呋康甾醇纳米递送系统的研究仍然很少。现有的研究主要集中在使用纳米载体进行呋康甾醇的局部递送。Liu等人（2026年）最近开发了一种可调的刚性纳米脂质体系统，用于呋康甾醇的局部递送。该系统由包裹藻酸盐水凝胶核心的脂质双层组成，其刚性可以通过调整藻酸盐的交联程度来精确调节。纳米脂质体系统显著提高了呋康甾醇向毛囊的靶向递送，并通过促进局部血管生成和抑制炎症反应，在雄激素性脱发模型小鼠中增强了治疗效果。然而，这项研究仅限于体外实验和局部给药模型。虽然它为食品系统中的潜在应用提供了初步见解，但仍需要进一步的系统研究来验证其可行性和转化潜力。
4.2. 呋康甾醇的潜在食品级递送系统
开发食品级递送系统对于将呋康甾醇纳入膳食应用至关重要。合理设计适当的递送载体可以显著提高呋康甾醇在食品基质中的分散性、稳定性和肠道吸收。在这方面，根据载体组成和结构特征，呋康甾醇的递送策略被系统分类，包括基于脂质的系统、聚合物载体、无机或非聚合物纳米材料以及功能化的靶向递送平台（图4，表2）。这种分类为呋康甾醇食品级递送系统的开发提供了结构化的框架。表2。**福科斯特尔醇潜在递送系统的比较分析**
| 递送系统 | 食品级递送系统 | 基本物理化学性质 | 材料 | 包封效率/生物利用度 | 优点 | 缺点 | 数据类型 | 参考文献 |
|-----------------|----------------------------------------------|----------------------------------------------|----------------------------------|----------------------------------|----------------------------------|----------------------------------|----------------------------------------|
| 纳米脂质凝胶 | 硬度可调；脂质双层，海藻酸盐水凝胶核心 | 未指定（局部递送）；增强卵泡靶向 | 硬度可调；提高经皮渗透性；实现卵泡靶向 | 仅适用于局部给药；未评估口服生物利用度 | (Liu et al., 2026) |
| 脂质纳米颗粒 | 颗粒大小：约100纳米；多面体结构（不同于球形胆固醇LNP） | 可离子化脂质 | 基因递送效率：比胆固醇LNP提高50倍；细胞摄取显著增强 | 增强内体逃逸；提高转染效率；独特形态 | 复杂配方；需要针对不同载体进行优化 | (Patel et al., 2020) |
| 聚合物胶束 | 颗粒大小：20–80纳米；对pH值/活性氧敏感；核壳结构 | PEG-PLGA；PEG-PCL；疏水修饰的海藻酸盐 | 包封效率：15–25%；生物利用度：比参考药物提高3–6倍 | 控释性能；提高溶解度；延长循环时间 | 存在稳定性问题；可能释放过快 | (Han, Li et al., 2024; Luo et al., 2025; Zhao, Hou et al., 2024) |
| 树状大分子 | 颗粒大小：5–20纳米；高度分支结构；表面可修饰 | PAMAM；PEG化树状大分子 | 药物装载量：30–50%；高表面活性 | 高药物装载量；多价靶向；可调释放 | 与电荷相关的毒性；成本高；合成复杂 | (Chung et al., 2020; Kirkby et al., 2024) |
| 脂质体 | 颗粒大小：80–150纳米；磷脂双层；冻干稳定 | 磷脂；胆固醇；表面配体 | 包封效率：60–85%（经海藻酸钠-壳聚糖修饰后为85.2%） | 仿生结构；优异的生物相容性；已应用于临床 | 物理稳定性差；体内清除迅速；批次间差异显著 | (Dong et al., 2023; Xu et al., 2024) |
| 固体脂质纳米颗粒 | 颗粒大小：50–200纳米；固体脂质基质 | 固体脂质（如单硬脂酸甘油酯）；表面活性剂 | 包封效率：70–90%；具有缓释特性 | 高稳定性；可规模化生产；保护可降解成分 | 药物在储存过程中可能沉淀；药物装载量有限 | (Prasad et al., 2024; Sivadasan et al., 2023) |
| 纳米乳液 | 颗粒大小：50–200纳米；固体脂质基质 | 油；天然乳化剂；表面活性剂 | 包封效率：5–20%（对于亲脂性药物）；增强肠道吸收 | 制备简单；改善溶解度；适用于口服制剂 | 对高亲脂性药物装载量低；稳定性问题 | (Ozogul et al., 2022; Poulose et al., 2021) |
| 外泌体 | 颗粒大小：40–150纳米；天然膜结构；内源性 | 来自植物的外泌体 | 天然装载量：5–15%；天然脑靶向 | 低免疫原性；能穿越血脑屏障 | 缺乏标准化；产量低；可扩展性挑战 | (Batista et al., 2024; Cui et al., 2026; Sanadgol et al., 2025) |
| 中孔二氧化硅纳米颗粒 | 颗粒大小：25–100纳米；孔径：2–50纳米；高比表面积（>1000 m²/g） | 中孔二氧化硅；表面功能化修饰 | 药物装载量：20–40%；（具有高植物甾醇酯转化率） | 高药物装载量；保护成分免受降解；优异的控释性能 | 关于长期安全性和系统清除速度的担忧 | (Godakhindi et al., 2024; Zhang et al., 2025) |
| 金纳米颗粒 | 颗粒大小：10–60纳米；光热敏感性；表面可修饰 | 金核心；聚乙二醇；靶向配体 | 药物装载量：<15%；场引导递送 | 光热疗法；成像功能；响应刺激 | 细胞毒性问题；药物装载量有限；主要用于成像 | (Boisselier & Astruc, 2009; Her et al., 2017) |
| 类病毒颗粒 | 颗粒大小：25–50纳米；病毒衣壳结构；仿生设计 | 病毒结构蛋白；核酸药物 | 核酸药物装载量：10–30%；高细胞摄取效率 | 低免疫原性；高效细胞内递送；模块化设计 | 组装复杂；生产成本高；监管障碍 | (Nooraei et al., 2021; Sun et al., 2024) |
**脂质基纳米递送系统作为递送疏水性生物活性化合物的最广泛研究的策略之一**
由于脂质基质与疏水性分子之间的天然兼容性，这些系统能够有效解决甾醇化合物（如福科斯特尔醇）在功能性食品应用中的关键限制，特别是溶解度低和生物利用度低的问题（Ghasemi et al., 2025; Seyyedi-Mansour et al., 2025; Xu et al., 2024）。结构相关的植物甾醇（如β-谷甾醇和菜油甾醇）也存在显著的递送挑战，主要是由于它们的水溶性低、结晶度高和化学稳定性有限。脂质基纳米递送系统为克服这些限制提供了有希望的方法。代表性的系统包括脂质体、固体脂质纳米颗粒（SLNs）、纳米结构脂质载体（NLCs）和纳米乳液，它们可以在油-水系统中形成稳定的界面包封结构（Ozogul et al., 2022; Sivadasan et al., 2023）。许多研究表明，脂质基纳米载体可以显著提高植物甾醇的生物利用度。Zhang等人（2022）报告称，包括乳液、脂质体和纳米颗粒在内的胶体递送系统显著改善了植物甾醇的分散性、稳定性和生物利用度。Feng等人（2022）进一步强调了脂质基纳米载体作为提高植物甾醇吸收效率的有效物理修饰策略。总体而言，这些发现表明，脂质基纳米递送系统是克服甾醇化合物（如福科斯特尔醇）的溶解度、稳定性和吸收限制的可行策略。然而，关于这些系统在福科斯特尔醇应用方面的直接证据仍然有限，需要系统研究来验证其在食品系统中的有效性和适用性。
**聚合物纳米载体是另一类重要的递送系统**，在控释和稳定性增强方面具有独特优势。天然或合成聚合物可以自组装或交联形成胶束、树状大分子和聚合物纳米颗粒等纳米结构（Reddy Baddam et al., 2024; Hwang et al., 2020; Zorab et al., 2025），从而促进疏水性分子的有效递送（图6）。尽管聚合物纳米载体在福科斯特尔醇上的直接应用仍然有限，但这些系统的固有特性有望提高甾醇化合物的分散性。此外，通过调节颗粒大小和表面特性可以实现持续或控释，从而延长体内停留时间并提高功能性能。Li等人（2025）报告称，使用狐尾小米醇溶蛋白-果胶复合纳米颗粒封装β-谷甾醇后，使其从结晶态转变为无定形态，并将其生物利用度提高了约68.58%。这项研究为设计福科斯特尔醇的聚合物纳米递送系统提供了宝贵的见解，并强调了其在功能性食品系统中的潜在应用。
**非聚合物无机和仿生纳米材料近年来也受到越来越多的关注**，作为亲脂性生物活性物质的潜在递送平台。中孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）具有高比表面积和可调的孔结构，能够提高甾醇化合物的装载量和物理化学稳定性（Godakhindi et al., 2024; Nair et al., 2024）。类似地，仿生纳米结构如金纳米壳（Her et al., 2017）、类病毒颗粒（Nooraei et al., 2021）和外泌体（Batista et al., 2024; Sanadgol et al., 2025）在靶向递送和良好的生物相容性方面显示出潜力。例如，Zhang等人（2025）报告称，基于中孔二氧化硅的系统可以显著提高植物甾醇的装载稳定性并在储存期间保持酶活性，表明它们在提高甾醇稳定性方面的潜力。然而，这些发现是使用模型植物甾醇获得的，缺乏其在福科斯特尔醇上的直接应用证据。在仿生递送方面，Cui等人（2026）证明，来自植物的类外泌体纳米颗粒可以有效地递送麦角甾醇相关化合物，从而在体内产生改善的生理效果。尽管这项研究为甾醇分子的口服递送提供了有希望的策略，但由于分子结构、稳定性和代谢行为的潜在差异，将这些结果外推到福科斯特尔醇需要谨慎验证。此外，Patel等人（2020）表明，带有C-24烷基取代基的植物甾醇（如β-谷甾醇）可以通过改善细胞摄取和内体逃逸，在脂质纳米颗粒（LNP）系统中显著提高细胞内递送效率。鉴于福科斯特尔醇具有结构相似的C-24乙烯基侧链，这种结构类比表明其在这些递送系统中的潜在适用性。然而，在缺乏直接实验验证的情况下，这一假设仍然具有推测性。总体而言，这些非聚合物和仿生纳米载体可能为福科斯特尔醇提供有利的微环境，从而可能提高其稳定性和细胞摄取。然而，目前的证据主要是间接的，并来自结构相关的甾醇，这突显了系统研究评估关键参数（如封装效率、释放动力学和体内生物利用度）的迫切需求。
**功能化靶向递送策略已成为开发天然产物递送系统的重要方向**
通过用蛋白质、肽、核酸适配体或小分子配体对纳米载体进行表面修饰，可以实现甾醇化合物的靶向递送，从而可能提高福科斯特尔醇的生物利用度，同时减少非特异性分布（Gautam et al., 2020; Niu et al., 2023）。抗体或肽功能化的纳米载体可以改善细胞识别并促进受体介导的摄取，而核酸配体（如适配体）则通过高亲和力和序列特异性相互作用实现精确靶向。这些策略为福科斯特尔醇在精准营养和功能性食品系统中的应用提供了有希望的方法。然而，目前的证据主要来自其他生物活性化合物的研究，对其在食品级应用中的有效性和安全性仍需进一步研究。
**福科斯特尔醇的安全性研究**
福科斯特尔醇的系统安全性评估相对不足，特别是在剂量依赖性毒性、长期摄入安全性和食品应用中的最大耐受水平等方面缺乏全面研究。福科斯特尔醇在各种人类和动物细胞系中未表现出显著的细胞毒性。在HepG2细胞中，浓度低于100 μM时对细胞活力没有明显影响，而在200 μM时仅观察到细胞活力轻微下降（Choi et al., 2015; Hoang et al., 2012）。同样，在3T3-L1前脂肪细胞和各种皮肤或免疫细胞中，25–50 μM范围内的毒性也不明显，某些模型甚至显示细胞存活率提高（Oktaviani et al., 2019; Jung et al., 2014; Lee et al., 2017）。此外，福科斯特尔醇在正常细胞（HEK293）中的IC50通常高于100 μM（Hoang et al., 2012），而对肿瘤细胞表现出选择性抑制作用，表明它具有一定的选择性安全窗口。然而，大多数这些研究是短期暴露实验，不同实验系统之间存在显著差异，难以直接将结果外推到人类消费情况。现有数据还表明，福科斯特尔醇的急性毒性较低，即使在连续给予25–100 mg/kg剂量7周后，去卵巢大鼠也未观察到毒性效应（Mo et al., 2018）。此外，Choi等人（2015）发现，较高剂量的福科斯特尔醇可以缓解药物（如他克瑞林）引起的肝毒性，使血清ALT水平恢复到接近正常水平。然而，目前的体内研究主要集中在小鼠或大鼠模型上，且大多是短期或功能性实验，而慢性毒性、遗传毒性和生殖毒性的系统评估仍缺乏。因此，现有数据不足以支持其在功能性食品中的长期安全摄入。目前的研究尚未确定福科斯特尔醇的明确最大耐受剂量（MTD）或可接受日摄入量（ADI），这在功能性食品开发中是一个重要限制。此外，不同来源提取物的纯度和伴随成分的差异可能会影响其毒理学特性，但相关比较研究仍然不足。此外，递送系统的引入可能会改变福科斯特尔醇的毒性特性，即使它提高了其生物利用度。一方面，纳米封装系统可以通过提高溶解度和肠道吸收显著增加系统暴露，从而在长期摄入条件下可能导致累积毒性风险（Patra et al., 2018; Petschauer et al., 2015）。另一方面，不同载体材料之间的安全性差异也不容忽视。例如，脂质体和食品级乳液系统通常表现出良好的生物相容性，而无机纳米材料（如金纳米颗粒或中孔二氧化硅）在长期摄入条件下的生物积累和毒性仍存在争议（Sani et al., 2021）。因此，将纳米递送系统应用于食品行业需要在安全性、功能性和工艺性之间取得平衡。脂质体、纳米乳液和生物大分子复合系统被认为是最有前途的食品级递送策略，而其他高性能纳米系统仍需在实际应用前进行安全性评估和工艺优化。
福科斯特尔醇是海洋功能性成分开发与食品基营养干预之间的关键纽带。研究福科斯特尔醇的重要性不仅在于其内在的生物活性，还在于它作为典型的亲脂性功能因子的地位，这对于研究结构-功能关系和食品递送机制具有重要意义。
**研究意义和未来展望**
福科斯特尔醇是海洋功能性成分开发与食品基营养干预之间的关键纽带。岩藻甾醇研究的重要性不仅在于其本身的生物活性，还在于它作为一种典型的亲脂性功能因子，在研究结构-功能关系和食物传递机制方面具有重要意义。在食品化学和结构-功能关系的背景下，岩藻甾醇独特的双键结构及其疏水性特性使其成为阐明分子结构-生物活性关系的重要模型。它对LXR、PPARγ和NF-κB等信号通路的调节为理解膳食甾醇在代谢调节和炎症控制中的作用提供了理论基础。然而，目前的研究主要基于体外实验或动物模型，缺乏对其在膳食摄入后体内行为的系统评估。从功能性食品开发的角度来看，岩藻甾醇的多靶点调节特性符合多因素调节的膳食干预概念，显示出在代谢综合征、心血管疾病和慢性炎症方面的潜在应用前景。当前的研究主要集中在验证单一机制上，缺乏不同研究之间的系统比较以及剂量-效应关系的分析。岩藻甾醇作为功能性食品成分的实际效果仍需进一步明确。尽管其具有天然的来源优势，但其食品应用的主要限制因素是其高疏水性、低水溶性和易氧化性。因此，其未来发展的核心在于实现稳定化、传递和吸收的协同优化。
未来的研究应重点关注以下方向：
(1) 在膳食条件下的机制研究。通过结合体外模拟消化系统、肠道微生物群模型和多组学分析，研究人员应系统地研究岩藻甾醇在真实膳食摄入条件下的释放行为、转化和吸收机制，避免仅依赖高剂量药理学模型来推断其功能。
(2) 食品级纳米传递系统的评估。虽然脂质体、聚合物纳米颗粒和无机纳米材料在药物传递方面表现出优异的性能，但它们在食品系统中的适用性存在显著差异。未来的研究应从材料安全性、加工稳定性、成本和可扩展性以及在复杂食品基质中的分散性和稳定性等方面系统地评估其食品级转化的可行性。目前，脂质体、纳米乳液和蛋白质-多糖复合系统在食品应用方面显示出更大的潜力，而无机纳米材料和某些合成聚合物系统在长期摄入安全性和监管批准方面仍面临重大障碍。因此，应优先开发基于天然生物大分子的食品级传递系统，而不是简单地将制药纳米技术直接应用于食品领域。
(3) 建立食品级传递系统的定量评估体系。重点应放在建立不同传递系统中岩藻甾醇的关键评估指标上，包括包封效率、生物可利用性、体外释放动力学和体内生物利用度。应采用标准化方法进行横向比较，以明确传递系统与功能效果之间的定量关系。
(4) 安全性和功能效果的协同评估。在提高生物利用度的同时，应系统评估传递系统对体内暴露水平和潜在毒性的影响，特别是在长期摄入条件下的累积效应。同时，应结合功能性食品应用进行低剂量长期摄入研究，以确定安全阈值与健康效果之间的平衡。
(5) 食品产品开发和感官兼容性研究。应探索岩藻甾醇在乳制品、饮料、功能性油脂和营养补充剂等各种食品系统中的应用，重点解决风味掩盖、稳定性和消费者接受度问题，以实现功能性和可食用性的全面结合。岩藻甾醇的未来发展不应仅停留在活性成分的水平，而应转变为可验证、可加工和可食用的功能性食品成分。只有通过建立机制研究、传递系统、安全评估和食品应用之间的系统联系，才能推进其实际应用。
**作者贡献声明：**
郭莎莎：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿撰写、资金获取。
刘晓春：撰写 – 审稿与编辑。
高彦春：撰写 – 审稿与编辑、概念构思。
徐芳雪：撰写 – 审稿与编辑。
奚晓志：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿撰写、资金获取。
**出版同意：**不适用。
**伦理批准和参与同意：**不适用。
**资助：**作者感谢国家中医药综合改革示范区联合中医药科技项目（GZY-KJS-SD-2024-062）以及山东女子大学2024年高层次人才招聘校级专项项目（2024RCYJ02）的支持。
**未引用的参考文献：**
Calderon等人，2024年
Garg, Tisdale, Haidari和Kokkoli，2009年
打赏
