In-vitro digestion of high-oleic palm oil nanoliposomes prepared with unpurified soy lecithin: physical stability and nano-liposome digestibility

Abstract

Liposomes are spherical vesicles which can be used as encapsulation systems for transporting and releasing many biocomposites which can be affected by conditions in the gastrointestinal tract; such affectation means that the dominant degradation mechanisms and the factors influencing such degradation must be identified by means of digestion studies. This study was thus aimed to evaluate the physical stability and intestinal digestibility of nanoliposomes (NLs) produced by microfluidization (MF) and ultrasound (US) for high oleic palm oil (HOPO) encapsulation. A standardized in vitro, three-stage (i.e. oral, gastric and intestinal) static model of the gastrointestinal tract was used which had been published by the INFOGEST research network. No statistically significant changes were observed concerning any of the properties regarding stability during the oral phase; however, both types of NL studied here became destabilized during the gastric phase by environmental conditions, such as acid pH and high ion concentration. This was reflected by increased average particle size, the polydispersity index and the Z potential. Decreased particle size was observed during intestinal digestion regarding both technologies compared to gastric phase. MF-produced NLs were larger than US-produced ones during this phase. Intestinal enzymes degraded the system’s triglycerides, leading to 116.04 ± 2.62%w MF and 80.39 ± 2.26%w US free fatty acid release.

Los liposomas son vesículas esféricas que pueden usarse como sistemas de encapsulación para transportar y liberar muchos biocompuestos que pueden verse afectados por condiciones en el tracto gastrointestinal; dicha afectación obliga a identificar los mecanismos de degradación dominantes y los factores que influyen en dicha degradación mediante estudios de digestión. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar la estabilidad física y la digestibilidad intestinal de los nanoliposomas (NL) producidos por microfluidización (MF) y ultrasonido (US) para la encapsulación de aceite de palma alto oleico (HOPO). Se utilizó un modelo estático in vitro estandarizado de tres etapas (es decir, oral, gástrica e intestinal) del tracto gastrointestinal que había sido publicado por la red de investigación INFOGEST. No se observaron cambios estadísticamente significativos en ninguna de las propiedades de estabilidad durante la fase oral; sin embargo, ambos tipos de NL estudiados aquí se desestabilizaron durante la fase gástrica por las condiciones ambientales, como el pH ácido y la alta concentración de iones. Esto se reflejó en un aumento del tamaño de partícula promedio, el índice de polidispersidad y el potencial Z. Se observó una disminución del tamaño de partícula durante la digestión intestinal con respecto a ambas tecnologías en comparación con la fase gástrica. Los NL producidos por MF fueron más grandes que los producidos en EE. UU. durante esta fase. Las enzimas intestinales degradaron los triglicéridos del sistema, lo que llevó a una liberación de ácidos grasos libres de 116,04 ± 2,62%w MF y 80,39 ± 2,26%w US