我們之前談過脂溶性營養(yǎng)素的吸收方式及影響它們吸收的狀態(tài)或疾病。正是為此，我們才有許多提升營養(yǎng)素吸收的技術(shù)。要深入理解這些技術(shù)，則離不開對消化系統(tǒng)解剖學(xué)和生理學(xué)的了解。

消化系統(tǒng)是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的？

人體消化系統(tǒng)的作用就是講攝入的復(fù)雜物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的分子單位，因?yàn)橹挥行挝徊拍軓臋C(jī)體消化腔被轉(zhuǎn)移至循環(huán)系統(tǒng)，也就是入血吸收。承擔(dān)營養(yǎng)素消化和吸收功能的胃腸道系統(tǒng)包括如下主要器官，如口腔，食管，胃，腸道，以及其他附屬器官，如唾液腺，舌腺，肝臟，膽囊，胰外分泌腺。目前，提升生物利用度的技術(shù)往往宣稱是納米級顆粒，這是不難理解的，因?yàn)榉肿釉叫。饺菀妆晃眨菦Q定吸收度的可不僅僅是顆粒大小，這些納米顆粒在通過胃腸道時(shí)依舊會(huì)遭遇九九八十一難，主要涉及生理學(xué)及形態(tài)學(xué)的障礙和壓力。這樣一來，納米傳送系統(tǒng)的生化特性及功能就會(huì)收到較大影響。上圖為大家展示了消化道各個(gè)階段的生理特性及納米顆粒的吸收模式。不難看出，消化道包含了多樣的生理環(huán)境，各個(gè)部分的酸堿度，離子強(qiáng)度，組分，吸收模式都不盡相同，甚至迥然有別。在這樣的條件下，納米顆粒的命運(yùn)就主要由它們所碰到的機(jī)械和化學(xué)過程來掌控了，正是它們決定了營養(yǎng)素的生物可及性及生物利用度。說道消化道中的機(jī)械過程，就不得不提拒絕，吞咽，蠕動(dòng)，混合；而化學(xué)過程則包括在口腔，胃，小腸的酶分解及在結(jié)腸中微生物的發(fā)酵過程。現(xiàn)在，小諾就變身為納米顆粒，來帶大家走一走我們的消化道。

口腔

口腔是消化道的第一個(gè)器官，口腔中唾液pH為6.35到6.85，弱酸性。食物經(jīng)咀嚼后會(huì)與唾液混合。唾液中所含的淀粉酶，會(huì)直接作用于納米顆粒的碳水化合物部分，并把多糖分解為葡萄糖和麥芽糖。盡管食物在口中停留的時(shí)間僅有15到20秒，但口腔中的酸堿度，離子強(qiáng)度及溫度還是會(huì)影響到納米結(jié)構(gòu)的生化特性。

胃

當(dāng)納米可以到達(dá)胃部后，pH環(huán)境會(huì)有一個(gè)劇烈的改變，從口腔中的近乎7一路跌到2左右。在胃蠕動(dòng)的作用下，納米顆粒與胃中的酶類相遇，主要是胃蛋白酶及胃脂肪酶，分別裂解蛋白質(zhì)和脂肪。在酸度極高的胃液中，納米顆粒的表面特性，形態(tài)學(xué)，甚至顆粒大小都會(huì)發(fā)生改變。比如膠狀系統(tǒng)在胃液中會(huì)經(jīng)歷聚合，絮凝，奧斯托惠爾過程，顆粒直徑會(huì)增加到幾個(gè)微米。 有學(xué)者專門研究了結(jié)構(gòu)化乳劑在胃中的變化。通過超微結(jié)構(gòu)觀察，初始直徑只有360納米的一般乳化劑，小脂滴會(huì)不斷絮凝聚合，形成幾十倍大的大脂滴。

小腸

大家都知道，小腸是最主要的吸收器官。經(jīng)過胃的部分消化后，食物就會(huì)到達(dá)小腸。這時(shí)納米結(jié)構(gòu)會(huì)與腸道酶類及膽鹽相遇，這里的pH是6到7.7。納米遞送系統(tǒng)的主要成分如脂類，表面活性劑或生物多聚物等就會(huì)被分解為更簡單的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致納米系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)性改變。在這個(gè)階段，納米結(jié)構(gòu)會(huì)與腸道微絨毛發(fā)生相互作用，而這個(gè)相互作用就決定了納米級別上營養(yǎng)素的吸收程度及生物利用度。最近的一項(xiàng)研究評價(jià)了一種含有叫做紫檀芪營養(yǎng)素納米乳劑的穩(wěn)定性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在消化過程中，顆粒從初始的365納米增加到與模擬胃液混合后的7,600納米，進(jìn)一步增加到與模擬腸液混合后的13,200納米。在酸性條件下顆粒體積增大，這主要是因?yàn)槟M胃液中含有表面活性分子，導(dǎo)致了非離子型表面分子的錯(cuò)位，進(jìn)而改變了脂滴的表面構(gòu)成。這些變化使脂滴聚合，脂滴直徑增大，電動(dòng)電位減少。接著，脂滴水解會(huì)通過消化，絮凝，結(jié)合進(jìn)一步促進(jìn)脂滴大小及穩(wěn)定性。

大腸

大腸是消化過程的最后一步，無論是微生物發(fā)酵，還是水和營養(yǎng)素的重吸收都在大腸中進(jìn)行。腸道中的微生物群在接近中性的結(jié)腸環(huán)境中將納米結(jié)構(gòu)的殘余組分分解。微膠囊結(jié)構(gòu)在結(jié)腸可進(jìn)行特異性吸收。將營養(yǎng)素導(dǎo)向結(jié)腸的外部成分有菊粉，淀粉酵素，膠質(zhì)，乙二醇?xì)ぞ厶牵Ｔ逅徕c/殼聚糖等。

納米顆粒的營養(yǎng)素是如何被吸收的

談到吸收，就不能不談生物利用度。生物利用度實(shí)際上就是指有多少比例的被消化物質(zhì)到達(dá)了血循環(huán)。另一方面，腸道吸收度是指有多少比例的被消化物質(zhì)穿過了腸道上皮。不難看出，穿過腸道的營養(yǎng)素并不是完全入血的，因?yàn)樵诖酥斑€有多個(gè)路徑。食物有效成分的主要吸收部位是小腸，但是，被動(dòng)吸收可能發(fā)生在消化道的其他部位，這取決于納米載體及活性成分的特性。除了吸收部位外，吸收部位傳遞系統(tǒng)的狀態(tài)，有效成分的生物特性也是決定吸收方式的重要因素。不同傳遞系統(tǒng)所含的有效成分是通過不同的通路吸收的。同樣道理看，親水性和親脂性營養(yǎng)素的吸收通路也不同，前者通過門靜脈傳送，而后者則通過淋巴系統(tǒng)后再入血循環(huán)。這些參數(shù)決定了營養(yǎng)素吸收的速度和程度。納米顆粒到達(dá)吸收部位時(shí)，它們需要穿過上皮的黏液層及上皮細(xì)胞才能到達(dá)血循環(huán)。營養(yǎng)素吸收可按是否需要能量分為主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸需要利用上皮細(xì)胞的能量，以使有效成分通過特定通道穿過上皮細(xì)胞。與主動(dòng)運(yùn)輸不同，被動(dòng)運(yùn)輸不需要借助細(xì)胞能量，營養(yǎng)素是通過簡單擴(kuò)散過程穿過上皮細(xì)胞。

大多數(shù)疏水性營養(yǎng)成分在小腸的通透性較高，可通過主動(dòng)或被動(dòng)兩種方式運(yùn)輸，但親水性的營養(yǎng)成分通透性往往較差，需要通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收。納米傳遞系統(tǒng)可通過多種方式提高有效成分的吸收，如增加表面積，增加表觀溶解度，增加通透性，提高傳遞速率，增加滯留時(shí)間，增強(qiáng)納米載體的攝取能力等。這些因素中，粘液對納米顆粒吸收的影響依舊眾說紛紜，因?yàn)檎骋簩⑦@些顆粒鎖在了富有粘性的糖蛋白膠質(zhì)中。這種鎖定有可能抑制納米顆粒被攝取，但也可能把納米顆粒聚集在吸收部位來增強(qiáng)吸收。這種情況下，我們要考慮兩個(gè)因素。一是經(jīng)消化的納米傳遞系統(tǒng)的吸收模式，二是完整納米傳遞系統(tǒng)的吸收模式。根據(jù)顆粒的尺寸，形狀及表面特性，營養(yǎng)素主要由兩種上皮細(xì)胞吸收，分別為腸細(xì)胞和M細(xì)胞。腸細(xì)胞數(shù)量居多，負(fù)責(zé)吸收分子及小顆粒，而M細(xì)胞則存在于叫做派伊爾結(jié)的特定區(qū)域內(nèi)，擅長吸收大顆粒。這些上皮細(xì)胞主要通過下述機(jī)制來攝取納米顆粒。1，普通上皮細(xì)胞內(nèi)吞（極小顆粒，直徑在20納米以下）；2，M細(xì)胞介導(dǎo)的穿透作用（大顆粒，直徑大于100納米）；3，通過消化道間隙腸細(xì)胞缺損處吸收（不同尺寸的納米顆粒均可通過此方式吸收）；4，通過上皮細(xì)胞的緊密連接或狹窄間隙吸收（小顆粒及具有生物活性的顆粒）。

納米給藥系統(tǒng)有哪些作用

到這里，我們了解了人體消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及生理，知道了納米顆粒是如何受到消化道各部位環(huán)境的影響。那么納米給藥系統(tǒng)具體又有哪些種類，它們又各自是怎樣大顯神通的呢？我們下期接著跟大家聊。