报告内容

直链麦芽四糖的绿色高效制备及在运动营养食品中的应用

直链麦芽四糖（maltotetraose，G4）是一种由4 个葡萄糖分子通过α-1,4糖苷键线性连接的功能性低聚糖，在运动营养食品领域具有广泛应用潜力。然而，目前高纯度G4的生产效率较低，市场上多为麦芽低聚糖混合物，这对其功能性的准确评价提出了挑战。本研究首先筛选得到了来源于Pseudomonas saccharophila STB07的麦芽四糖酶（MFAps）基因，实现其在食品级枯草芽孢杆菌中的高效分泌表达，并发现MFAps酶具有良好的产物特异性，作用淀粉生成G4比例达80%以上；对MFAps酶的晶体结构进行解析发现，该酶活性中心的非还原端存在2 个loop环结构，同时活性中心的非还原端仅有4 个亚位点，使该酶的主产物为G4。基于MFAps酶构建了G4的酶法生产工艺，并进一步结合酵母发酵和膜分离工艺成功制备了高纯度G4，纯度达93%以上。最终通过动物实验评价了G4对ICR小鼠运动能力的影响，结果表明，相较于葡萄糖和麦芽糊精，G4可以更好地增强ICR小鼠的运动能力，表现出为更强的前肢抓力，更持久的转棒、跑台和负重游泳力竭时长；同时减少高强度运动后小鼠血清中的尿素氮和乳酸的堆积，降低肌酸激酶、谷草转氨酶和丙二醛含量，表明G4可以提供快速稳定的能量供应，减少机体因能量供应不足造成的运动损伤。此外，G4提高了小鼠体内肌糖原和肝糖原的储备水平，在运动时具有更高的供能效率，可维持机体较高的ATP和琥珀酸脱氢酶水平，从而提高运动能力。相关研究结果为G4的绿色高效制备提供了可行的参考依据，并为相关运动营养食品的开发奠定了坚实基础。

嘉宾介绍

李兆丰 教授

江南大学食品学院教务处（教师发展中心） 处长

江南大学本科招生办公室 主任

江南大学至善学院 院长

李兆丰，江南大学食品学院教授、博士生导师。兼任中国粮油学会常务理事、玉米深加工分会会长及青年工作委员会副主任委员、江苏省粮油学会副理事长、《Food Bioscience》期刊编委、《Journal of Integrative Agriculture》期刊编委、《食品科学》期刊编委等社会及学术职务。教育部国家级高层次人才，国家重点研发计划项目首席科学家，获国家自然科学基金优秀青年科学基金、霍英东基金会青年教师基金资助，入选江苏特聘教授、江苏省高校“青蓝工程”中青年学术带头人。

长期从事淀粉生物技术方面的研究，主要致力于开发特用淀粉酶以改善淀粉的理化性质、功能特性和营养价值。作为项目负责人主持“十四五”国家重点研发计划项目、“十三五”国家重点研发计划课题、国家自然科学基金（含面上4 项）等国家和省部级项目20余项；以第一/通信作者发表SCI论文100余篇，其中80 篇发表在中科院一区期刊；主编著作或教材2 部、参编5 部；以第一发明人获授权发明专利40余项（含国际6 项）。积极促进研究成果落地，完成核心技术转化20余项，产生了良好的经济与社会效益；参与制（修）订国家标准20余项；研究成果获国家技术发明奖二等奖（排名2/6）、教育部技术发明奖一等奖等科技奖励。

实习编辑：成都大学食品与生物工程学院 王明菲；责编：张睿梅

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、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）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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