食药同源纳米结构：杜仲纳米颗粒的自组装、持续释放与延长抗炎效应

一杯传统叶茶如何藏匿微小助力

许多人借助草本茶和传统疗法来缓解慢性疼痛或支持整体健康，但这些植物在体内如何发挥作用常常不明。该研究聚焦杜仲，这种长期用于亚洲医药和食品的树种，发现其叶片煎煮成汤剂时会自然而然地形成微小的纳米递送载体。这些看不见的颗粒有助于保护并缓慢释放植物中的活性成分，从而在免疫细胞中产生更持久的抗炎效果。

在沸锅中诞生的微小结构

当杜仲叶在水中煨煮时，汤剂的作用不仅仅是提取风味和色泽。研究者观察到颗粒随时间形成，呈现出清晰的三阶段过程：起初仅出现小而分散的碎片，约10分钟内它们迅速生长为较大且稳定的纳米颗粒，最终进入稳态。通过过滤和浓缩汤剂，团队分离出这些颗粒，平均直径约为300纳米——肉眼无法见到，但在电子显微镜下可见为平滑紧凑的球体。这表明传统的煮煎过程，在没有现代添加剂的情况下，也能促使植物分子自发组装成稳定的纳米结构。

这些天然纳米颗粒由什么构成

对这些被称为EUPs的颗粒进行分析表明，它们主要由被称为多糖的长链糖构成，起到结构支架的作用。在这一框架中嵌入了数百种不同的多酚——这些植物化学物质以其抗氧化和抗炎特性著称——以及少量蛋白质。多酚并非自由存在，而是通过氢键和疏水相互作用等温和、可逆的力嵌入在多糖网络中。选择性破坏这些相互作用的实验显示，一些多酚位于颗粒表面并结合较松散，而另一些则埋藏在更耐水的深层空穴中。这种分层排列使颗粒成为一种多层级的生物活性物质储库。

缓释与对温度敏感的行为

研究团队接着比较了这些颗粒释放其货物的方式与单独多酚的差异。当将从颗粒中提取出的多酚置于简单溶液中时，大多数多酚在几小时内迅速进入周围液体，表现为典型的突发释放并很快衰减。相比之下，完整的EUPs在两天内缓慢释放多酚，且释放速率随温度升高而增加——从冰箱温度几乎没有释放，到体温时释放接近一半负载。这表明温热会温和地松弛多酚与多糖外壳之间的相互作用，从而产生受控的涓滴式释放而非突发式的洪流。光谱学测量证实，随着温度上升，多酚逐渐脱附，而糖网络则重排并增强，使颗粒在移交货物的同时保持完整。

对免疫细胞更温和且持续的镇静效果

为评估生物学意义，研究者在被诱导为炎症状态的小鼠巨噬细胞上测试了EUPs。在对细胞安全且甚至略微促进生长的剂量下，EUPs显著降低了关键的炎症信号，包括一氧化氮及信使蛋白TNF-α和IL-6。重要的是，这种镇静效应至少维持了48小时。相比之下，科学家以等量仅使用多酚组分时，初始的抗炎效果相近但随时间迅速下降，且较高剂量开始损害细胞活性。单独的多糖成分仅显示有限的益处。综合这些结果表明，纳米结构本身——来自保护性糖壳的逐步释放多酚——将短暂的化学信号转化为更平稳、更持久的抗炎反应。

这对食品与医药为何重要

通过表明一种熟悉的草本汤剂能自然生成其自身的纳米级载体，这项工作有助于解释整株制剂为何与纯化补充剂不同。在杜仲叶茶中，多糖和多酚自发结合形成微小颗粒，保护敏感成分、在体温下缓慢释放它们，并延长其对免疫细胞的舒缓效应。对于日常饮用者，这表明一杯传统的杜仲汤剂提供的不仅仅是简单的化学混合物——它内含一个内建的递送系统。对于科学家和产品开发者而言，这些发现指出了食品级、自组装纳米颗粒作为功能性食品和口服疗法中有前景的天然载体，用以调控慢性炎症。

引用: Yu, Z., Lu, T., Luo, S. et al. Food–medicine homology nanostructures: self-assembly, sustained release, and extended anti-inflammatory effects of Eucommia ulmoides nanoparticles. npj Sci Food 10, 103 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00726-6

关键词: 杜仲, 植物纳米颗粒, 多酚, 抗炎, 功能性食品