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壳寡糖是由壳聚糖解聚制成，是甲壳素、壳聚糖产品的升级产品，具有壳聚糖不可比拟的优越性。采用先进的生物酶解法制备壳寡糖，它具有分子量低、水溶性好、功能作用大、易被人体吸收、生物活性高等优势。同时其具有纯天然、无辐射、无污染、无添加等特点。现代研究证实，壳寡糖具有调节肠道微生态、改善肠道组织形态、增强免疫功能等健康功效。因此，可进一步深入探索壳寡糖的健康机制。

近期研究成果

壳寡糖及其与不同多酚的缀合物：对自发性高血压大鼠的抗高血压活性和降血压作用

摘要：测定了壳寡糖（CHOS）及其与表没食子儿茶素没食子酸酯（CHOS-EGCG）和没食子酸（CHOS-GAL）的缀合物对血管紧张素-I-转换酶（ACE）和肾素活性的抑制作用。CHOS-EGCG 显示出最高的ACE和肾素抑制活性。酶抑制动力学表明所有样品均通过混合型抑制抑制ACE和肾素活性。根据内在荧光强度测定，与其他样品相比，CHOS-EGCG 对 ACE 和肾素分子表现出更强的亲和力。分子对接结果证实，CHOS-EGCG较高的抑制效果可能是由于与酶活性或非活性位点的氢键作用程度更大。自发性高血压大鼠口服CHOS-EGCG 6 h后血压降低至-21 mmHg，其疗效高于其他样品（P<0.05）。然而，其能力在24 h内持续下降。因此，CHOS-EGCG可以作为开发降低高血压的营养保健品和功能性食品的成分。

结论： 分子对接、抑制动力学分析和荧光光谱分析表明，CHOS- EGCG对ACE和肾素的抑制活性高于CHOS和CHOS-GAL。CHOS-EGCG对ACE和肾素表现混合型抑制。CHOS-EGCG缀合物通过静态猝灭机制与酶的Trp、Tyr和Phe残基相互作用。CHOS-EGCG与ACE或肾素的结合主要通过氢键促进，其次是范德华力和疏水相互作用。此外，CHOS-EGCG在SHRs中表现出6 h的降压能力，但在6 h后，CHOS-EGCG的降压作用减弱。SHR结果与体外观察到的ACE和肾素抑制活性相关。因此，CHOS-EGCG可作为开发高血压保健食品和功能食品的重要成分。关于CHOS衍生物，特别是CHOS-EGCG控制高血压的机制有待进一步研究。此外，必须进行临床试验以确定CHOS-EGCG在人类中的降压效果。

Reference:

MITTAL A, SINGH A, HONG H, et al. Chitooligosaccharide and its conjugates with different polyphenols: antihypertensive activity and blood pressure lowering effects in spontaneously hypertensive rats[J]. Journal of Functional Foods, 2024, 113: 106039. DOI:10.1016/j.jff.2024.106039.

海洋壳寡糖对AFB1诱导大鼠急性肝损伤的干预机制

摘要：黄曲霉毒素B1（AFB1）具有极强的肝毒性，是肝癌的病原体，可引起急性或慢性肝损伤的症状。壳寡糖（COS）由虾和蟹壳衍生的壳聚糖降解而获得，是一种天然抗氧化物质，其抗肿瘤特性已被广泛研究，但对预防AFB1诱导的急性肝损伤的研究较少。在本研究中，大鼠急性暴露于1 mg/kg BW AFB1，同时用不同剂量的COS灌胃8 d。结果显示，COS减轻了大鼠肝脏组织病理学变化，降低了血清生化指标（ALT、AST、ALP和TBIL）。它显著抑制 MDA含量并促进SOD和GSH-Px活性的产生。此外，它还改善了肝细胞凋亡。此外，AFB1-vs-HCOS差异基因富含622个GO条目，其中380个是生物过程，170个是分子功能，72个是细胞成分。通过KEGG富集分析的差异表达基因（DEGs）在代谢、PPAR信号通路和过氧化物酶体等通路中更富集。Q-PCR 技术验证DEGs中的Lama5、Egr1、Cyp2b1和Gadd45g与氧化应激损伤和细胞凋亡有关。总之，COS干预降低了AFB1对肝脏基因的影响，从而减少了肝脏基因功能的变化。

结论：本研究初步探讨了COS对-AFB1诱导的急性肝损伤的体内干预机制。根据RNA-Seq分析，COS通过调节相关信号通路和DEGs，有效降低氧化应激程度和凋亡细胞数量，从而抑制细胞增殖和分化，最终减少肝损伤的发生。DEGs Lama5、Egr1、Cyp2b1和Gadd45g可能是COS干预AFB1诱导的肝损伤的潜在靶基因，但其有效性有待进一步探讨。因此，COS在AFB1诱导的肝损伤的预防和干预中具有重要作用。

Reference:

CHEN L, YAN J H, SHI H J, et al. Intervention mechanism of marine‑based chito‑oligosaccharide on acute liver injury induced by ­AFB1 in rats[J]. Bioresources and Bioprocessing, 2024, 11: 13. DOI:10.1186/s40643-023-00708-6.

一定聚合度的壳寡糖对糖尿病肾病小鼠及高糖损伤的HK-2细胞的影响

摘要：糖尿病肾病（DN）是糖尿病的主要并发症，是由于肾微血管发生病变而引起的。本研究探讨一定聚合度（DP）的壳寡糖（COS）对DN小鼠的核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）/Kelch ECH关联蛋白（Keap1）/抗氧化反应元件（ARE）信号通路的影响模型和高葡萄糖损伤的人肾 2（HK-2）细胞。研究结果表明，COS有效降低肾功能指标（尿酸[UA]、尿白蛋白排泄率[UAER]、尿白蛋白肌酐比值[UACR]、血尿素氮[BUN]和肌酐[Cre]）DN小鼠。增加了（P < 0.05）血清和肾脏中的超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）抗氧化酶活性降低（P < 0.05）丙二醛 (MDA) 含量。机理研究表明COS显著增加下游靶基因（GCLM, GCLC, HO-1， NQO-1) 表达，并显著降低Keap1表达(P < 0.05)。蛋白质水平与体外和体内模型中的mRNA水平一致。对接数据表明，COS和Keap1蛋白结合包括6个氢键形成过程（Gly364、Arg415、Arg483、His436、Ser431和Arg380）。COS干预机制可能与Nrf2/Keap1/ARE抗氧化通路有关。因此，为COS应用于开发DN患者专用医用食品提供了科学依据。

结论:研究结果表明，高脂和STZ联合诱导DN小鼠的COS干预可显著降低典型肾脏指数，促进Nrf2/Keap1/ARE通路。此外，高糖损伤HK-2细胞模型证实，COS可通过Nrf2/Keap1/ARE机制实现抗氧化作用。这些发现可为COS在特殊医用DN食品开发中的实际应用提供科学依据。

Reference:

LIU Y W, ZHANG R, ZOU J Q, et al. The impact of chitooligosaccharides with a certain degree of polymerization on diabetic nephropathic mice and high glucose-­damaged HK-­2 cells[J]. Food Science & Nutrition, 2024, 12(6): 4173-4184. DOI:10.1002/fsn3.4078.

壳寡糖对小鼠结肠炎相关癌的抗增殖作用：可能涉及 miRNA-155/TLR4/Reg3g 通路

摘要：慢性结肠炎症可能导致细胞增殖增加，从而带来结肠炎相关癌症 （CAC）的风险，CAC是结直肠癌的一种侵袭性亚型。本研究旨在探讨壳寡糖 （COS）对嘧氧基甲烷（AOM）/硫酸葡聚糖钠（DSS）诱导的小鼠CAC发展的膳食干预作用和机制。500 mg/kg剂量的COS显著抑制CAC小鼠结肠肿瘤坏死因子 (TNF)-α、白细胞介素 (IL)-1β和IL-6 水平。与CAC模型对照相比，COS处理的CAC小鼠表达Ki-67的结肠上皮细胞数量和细胞周期蛋白D1（cyclin D1）的结肠表达水平降低。COS显著下调micro(mi)RNA-155 、toll样受体 (TLR)4 、核因子-κB（NF-κB）、磷酸化信号转导和转录蛋白激活因子3（pSTAT3）和再生胰岛衍生的3γ（Reg3g）的表达，而上调细胞因子信号传导抑制因子1（SOCS1）在CAC结肠中的表达。总体而言，COS对 AOM/DSS诱导的结肠炎相关致癌作用发挥保护活性，其机制与其可能通过调节 miRNA-155/TLR4/Reg3g通路的抗增殖作用有关。

结论：研究验证了COS对AOM/DSS诱导的结肠炎相关癌变的保护作用，并首次证明COS显著抑制CAC小鼠结肠上皮细胞增殖和肿瘤生长，表现为结肠Ki-67和cyclin D1表达降低。此外，对分子机制的探索表明，COS可能通过miRNA-155/TLR4/Reg3g途径抑制CAC的增殖和进展。

Reference:

LIU X W, MA Y C, GUO J, et al. Anti-proliferation effect of chitooligosaccharide on colitis-associated cancer in mice: possible involvement of miRNA-155/TLR4/Reg3g pathway[J]. Journal of Functional Foods, 2024, 122: 106560. DOI:10.1016/j.jff.2024.106560.

翻译/撰写：李雄（实习）

编辑：王佳红；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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