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Calcium Alters the Interfacial Organization of Hydrolyzed Lipids during Intestinal Digestion
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2018-06-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b00841 Amelia Torcello-Gómez 1 , Chloé Boudard 1, 2 , Alan R. Mackie 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2018-06-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b00841 Amelia Torcello-Gómez 1 , Chloé Boudard 1, 2 , Alan R. Mackie 1
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Calcium plays an important dual role in lipid digestion: promoting removal of long-chain fatty acids from the oil–water interface by forming insoluble calcium soaps while also limiting their bioaccessibility. This becomes more significant in food containing high calcium concentration, such as dairy products. Nevertheless, scarce attention has been paid to the effect of calcium on the interfacial properties during lipid digestion, despite this being largely an interfacial reaction. This study focused on the dynamics of the formation of calcium soaps at the oil–water interface during lipolysis by pancreatic lipase in the absence and presence of the two primary human bile salts (sodium glycocholate or sodium glycochenodeoxycholate). The competitive adsorption of lipase, bile salts, and lipolysis products, as well as the formation of calcium soaps in the presence of increasing concentrations of calcium were mainly characterized by recording the interfacial tension and dilatational modulus in situ. In the absence of bile salts, calcium complexes with fatty acids at the oil–water interface forming a relatively strong viscoelastic network of calcium soaps over time. The dilatational modulus of the calcium soap network is directly related to the interfacial concentration of lipolysis products and the calcium bulk concentration. Calcium soaps are also visualized forming a continuous rough layer on the surface of oil droplets immersed in simulated intestinal aqueous phase. Despite bile salts having different surface activity, they play a similar role on the interfacial competition with lipase and lipolysis products although altering their kinetics. The presence of bile salts disrupts the network of calcium soaps, as suggested by the decrease in the dilatational modulus and the formation of calcium soap islands on the surface of the oil droplets. The accelerant effect of calcium on lipolysis is probably because of fatty acid complexation and subsequent removal from the interface rather than reduced electrostatic repulsion between lipase and bile salt molecules and promoted lipase adsorption. The work shown here has implications for the delivery of oil-soluble bioactives in the presence of calcium.
中文翻译：
钙改变肠道消化过程中水解脂质的界面组织
钙在脂质消化中起着重要的双重作用：通过形成不溶性钙皂促进油水界面中长链脂肪酸的去除，同时也限制了其生物利用度。这在钙含量高的食品（例如乳制品）中变得尤为重要。然而，尽管在很大程度上是界面反应，但对于脂类消化过程中钙对界面性质的影响却鲜有关注。这项研究的重点是在缺少和存在两种人类主要胆汁盐（甘醇酸钠或甘草去氧胆酸钠）的情况下，通过胰脂肪酶脂解作用在油水界面上形成钙皂的动力学。脂肪酶，胆汁盐和脂解产物的竞争性吸附，在钙浓度增加的情况下形成钙皂以及钙皂的形成，其主要特征在于就地记录了界面张力和膨胀模量。在没有胆汁盐的情况下，随着时间的流逝，钙与脂肪酸在油水界面处形成络合物，形成了相对较强的钙皂粘弹性网络。钙皂网络的膨胀模量与脂解产物的界面浓度和钙体积浓度直接相关。还可以看到钙皂，在浸入模拟肠水相的油滴表面上形成连续的粗糙层。尽管胆汁盐具有不同的表面活性，但是尽管它们改变了动力学，但它们在与脂肪酶和脂解产物的界面竞争中起着相似的作用。胆汁盐的存在破坏了钙皂的网络，这是由膨胀模量的降低和在油滴表面上钙皂岛的形成所暗示的。钙对脂肪分解的促进作用可能是由于脂肪酸络合以及随后从界面上除去，而不是因为脂肪酶和胆汁盐分子之间的静电排斥力降低，并促进了脂肪酶吸附。此处显示的工作对钙存在下油溶性生物活性物质的输送具有影响。钙对脂肪分解的促进作用可能是由于脂肪酸络合以及随后从界面上除去，而不是因为脂肪酶和胆汁盐分子之间的静电排斥力降低，并促进了脂肪酶吸附。此处显示的工作对钙存在下油溶性生物活性物质的输送具有影响。钙对脂肪分解的促进作用可能是由于脂肪酸络合以及随后从界面上除去，而不是因为脂肪酶和胆汁盐分子之间的静电排斥力降低，并促进了脂肪酶吸附。此处显示的工作对钙存在下油溶性生物活性物质的输送具有影响。
更新日期：2018-06-05
中文翻译：
钙改变肠道消化过程中水解脂质的界面组织
钙在脂质消化中起着重要的双重作用：通过形成不溶性钙皂促进油水界面中长链脂肪酸的去除，同时也限制了其生物利用度。这在钙含量高的食品（例如乳制品）中变得尤为重要。然而，尽管在很大程度上是界面反应，但对于脂类消化过程中钙对界面性质的影响却鲜有关注。这项研究的重点是在缺少和存在两种人类主要胆汁盐（甘醇酸钠或甘草去氧胆酸钠）的情况下，通过胰脂肪酶脂解作用在油水界面上形成钙皂的动力学。脂肪酶，胆汁盐和脂解产物的竞争性吸附，在钙浓度增加的情况下形成钙皂以及钙皂的形成，其主要特征在于就地记录了界面张力和膨胀模量。在没有胆汁盐的情况下，随着时间的流逝，钙与脂肪酸在油水界面处形成络合物，形成了相对较强的钙皂粘弹性网络。钙皂网络的膨胀模量与脂解产物的界面浓度和钙体积浓度直接相关。还可以看到钙皂，在浸入模拟肠水相的油滴表面上形成连续的粗糙层。尽管胆汁盐具有不同的表面活性，但是尽管它们改变了动力学，但它们在与脂肪酶和脂解产物的界面竞争中起着相似的作用。胆汁盐的存在破坏了钙皂的网络，这是由膨胀模量的降低和在油滴表面上钙皂岛的形成所暗示的。钙对脂肪分解的促进作用可能是由于脂肪酸络合以及随后从界面上除去，而不是因为脂肪酶和胆汁盐分子之间的静电排斥力降低，并促进了脂肪酶吸附。此处显示的工作对钙存在下油溶性生物活性物质的输送具有影响。钙对脂肪分解的促进作用可能是由于脂肪酸络合以及随后从界面上除去，而不是因为脂肪酶和胆汁盐分子之间的静电排斥力降低，并促进了脂肪酶吸附。此处显示的工作对钙存在下油溶性生物活性物质的输送具有影响。钙对脂肪分解的促进作用可能是由于脂肪酸络合以及随后从界面上除去，而不是因为脂肪酶和胆汁盐分子之间的静电排斥力降低，并促进了脂肪酶吸附。此处显示的工作对钙存在下油溶性生物活性物质的输送具有影响。
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