会议主持人
王文利 长聘教轨副教授
上海交通大学农业与生物学院
吴 婷 副教授
华中农业大学食品科学技术学院
会议报告
报告一
基于广泛靶向代谢组学的浙江不同产地菜头肾品质差异及皂苷分离提取研究
胡惠敏 硕士研究生
浙江农林大学食品与健康学院
菜头肾为爵床科马蓝属多年生草本植物,特产于浙江台州黄岩、温州瑞安、乐清等地,具有补肾养阴、清热解毒等功效,但其资源开发仍处于初级阶段,存在活性成分研究不足、提取效率不高及高附加值产品匮乏等问题。本研究围绕菜头肾的代谢差异、营养特性及皂苷绿色提取开展系统分析。采用超高效液相色谱-串联质谱进行广泛靶向代谢组学研究,共鉴定450 种代谢物,涵盖萜类、苯丙素类等10大类。主成分分析显示浙江永嘉与黄岩样品显著分离,共筛选182 种差异代谢物(VIP>1,P<0.05)。其中黄岩样品中萜类、酚类及氨基酸含量较高,而核苷、生物碱和糖类较低。KEGG通路分析显示,差异代谢物主要富集于苯丙素类生物合成、氨基苯甲酸酯降解等代谢途径。营养成分分析结果表明,永嘉样品中淀粉和还原糖含量较高,而黄岩样品中皂苷和总酚含量显著更高(P<0.05)。体外抗氧化实验表明,黄岩提取物具有更强清除能力,其DPPH和ABTS自由基清除IC₅₀值分别为3.70 mg/mL和7.39 mg/mL。相关性分析显示,总皂苷与抗氧化活性呈显著正相关。进一步以黄岩菜头肾为原料,构建超声辅助低共熔溶剂提取体系,筛选出丙二酸-氯化胆碱(3:1)为最佳溶剂。经响应面优化,最优条件为63 ℃、60 min、液料比37 mL/g,皂苷得率达113.41 mg/g。该体系主要通过氢键和范德华力促进皂苷溶出。随后采用D101大孔树脂纯化,吸附过程符合准二级动力学模型,最终鉴定出26 种皂苷成分。综上,本研究揭示了不同产地菜头肾的品质差异,并建立了高效绿色的皂苷提取与纯化方法,为菜头肾资源高值化开发与利用提供了基础。
报告二
苦荞壳提取物抗氧化及抗糖化活性研究
廉绍婧 硕士研究生
中北大学化学与化工学院
苦荞壳是苦荞加工过程中主要的农业副产物,资源储量丰富,且富含黄酮类天然活性成分,具备极高的资源化高值开发潜力。为充分挖掘苦荞壳的功能性价值,实现农副废弃物的高效资源化利用,本研究以苦荞壳为原料制备活性提取物,采用液质联用(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)技术系统解析提取物的化学成分,明确其主要活性物质基础。同时通过2,2-二苯基-1-苦基肼基(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), ABTS)体外自由基清除体系综合评价提取物的抗氧化能力,并通过构建酪蛋白非酶糖化反应模型,探究苦荞壳提取物对蛋白质晚期糖化终产物(advanced glycation end products,AGEs)生成的抑制效果。成分分析结果表明,苦荞壳提取物中富含多种黄酮、多酚类功能性活性单体。体外活性实验结果显示,苦荞壳提取物对DPPH、ABTS自由基均表现出优异的清除能力,抗氧化活性突出;且在酪蛋白糖化反应体系中,该提取物可显著阻滞糖化反应进程,有效抑制AGEs的累积生成,展现出良好的抗糖化活性。综上,苦荞壳提取物兼具优质的抗氧化、抗糖化双重生物活性,能够有效缓解蛋白质氧化损伤与糖化损伤。本研究明确了苦荞壳提取物的活性成分与功能特性,为苦荞加工副产物的资源化高值化利用,以及天然抗氧化、抗糖化功能性原料的开发应用提供了可靠的实验依据与理论支撑。
报告三
提取方法对刀豆多糖理化特性和抗氧化降糖降脂活性的影响
颜恩召 硕士研究生
江汉大学生命科学学院
刀豆(Canavalia gladiata)是一种重要的食品资源,多糖是其重要的生物活性成分之一。为了进一步比较不同提取方法对刀豆多糖的理化性质、结构以及抗氧化、降血糖和降血脂活性的影响,本研究采用三种提取方法分别制备水提刀豆多糖(water-extracted C. gladiate polysaccharides,CGWP),碱提刀豆多糖(alkali-extracted C. gladiate polysaccharides,CGAP)和低共熔溶剂提取的刀豆多糖(deep eutectic solvent-extracted C. gladiate polysaccharides,CGDP)。CGWP的得率为(10.59±0.41)%,显著高于CGAP((3.76±0.26)%)和CGDP((8.78±0.44)%)(P<0.05)。CGAP和CGDP的蛋白质和糖醛酸含量显著高于CGWP,而分子质量则显著低于CGWP(P<0.05)。CGWP的单糖组成仅包含半乳糖醛酸、葡萄糖和半乳糖,而CGAP和CGDP则含有更为复杂的单糖组成。扫描电镜结果显示,CGAP和CGWP表面疏松多孔,而CGDP结构致密。CGAP的水溶性((58.33±2.89)%)显著高于CGDP和CGWP(P<0.05)。CGAP表现出更强的体外抗氧化、降血糖和降血脂活性。研究结果表明,提取方法显著影响多糖的得率、理化性质、结构及生物活性。
报告四
热诱导及二次加热对肌原纤维蛋白-辣椒素水凝胶构象转变与消化动力学的耦合机制研究
曹家铭 硕士研究生
西华大学食品与生物工程学院
蛋白质与天然生物活性成分的相互作用是食品科学与营养健康领域的研究热点。肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MPs)作为肌肉组织中含量最高的结构蛋白,其热诱导凝胶特性是决定肉制品品质的核心因素;辣椒素(capsaicin,CAP)作为辣椒的主要活性成分,兼具天然调味、抗氧化、抗炎等多种功能,但在肉制品加工中存在高温易流失、刺激性强、消化吸收规律不明等问题。目前关于温度对MPs-CAP复合物从分子结合到凝胶形成再到营养消化的全流程调控机制尚未系统阐明。
本研究以猪背长肌肌原纤维蛋白为原料,通过多光谱技术结合分子模拟解析25~85 ℃下MPs与CAP的分子相互作用机制,明确40 ℃为最优结合温度,两者通过氢键和疏水作用形成稳定复合物;探究50~90 ℃二次加热对复合水凝胶构象及品质的影响,发现70 ℃可形成交联密度最高、结构最致密的三维网络,凝胶保水性达78.6%,蒸煮损失率仅12.3%;后续将通过体外口腔-胃-肠三步消化体系,结合透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)及液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术,揭示凝胶构象与消化动力学的耦合机制。本研究为高品质辣味功能性肉制品开发提供了理论依据和关键工艺参数。
报告五
卡拉胶的硫酸酯基序调控茶叶蛋白载体的组装和功能特性
刘欣然 硕士研究生
安徽农业大学食品与营养学院
茶叶蛋白(tea protein,TP)因其良好的功能特性与界面特性,在功能因子包埋和递送领域具有重要的应用前景。卡拉胶(carrageenan,Car)的引入为调控蛋白质基复合物的组装与功能提供了有效方法;然而,硫酸酯基序的作用尚未完全阐明。本研究使用不同硫酸酯基团数量和分布的κ-Car、ι-Car和λ-Car构建了Car/TP-Cur复合物。硫酸酯基序调控了分子间的相互作用及蛋白质构象,从而导致不同的组装结构。在κ-Car/TP-Cur和ι-Car/TP-Cur体系中TP与Cur之间相互作用主要是以氢键和疏水相互作用的形式,而λ-Car/TP-Cur体系中TP与Cur主要以疏水相互作用的形式。κ-Car和ι-Car表现出相似的结构和功能特性,κ-Car具有的硫酸酯基团数量有限,与TP和Cur之间相互作用力较弱,形成较为松散的网络结构;有趣的是ι-Car由于自身特殊的硫酸酯基序,表现出与TP-Cur载体的电荷与构象匹配的平衡特征,从而在结构致密性与体系稳定性上具有相对优势;但是λ-Car具有较多的硫酸酯基团,故电荷密度较高导致相互作用过强而影响体系均一性。此外,硫酸酯基团显著影响了抗氧化活性和乳化性能。这些发现阐明了硫酸酯基序如何调控蛋白质-多糖复合物的组装行为与功能特性,并为设计高效的天然递送载体提供了指导。
报告六
嗜黏蛋白阿克曼氏菌通过肠-肝轴缓解肝脏脂代谢异常的作用研究
周 倩 硕士研究生
华北理工大学公共卫生学院
本研究旨在探究嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphilain,AKK)通过肠-肝轴改善高脂饮食诱导小鼠代谢相关脂肪性肝病(metabolic-associated fatty liver disease,MAFLD)的作用及机制。实验采用BHI联合黏蛋白培养基培养AKK菌,经革兰染色、基因测序完成菌种鉴定。选取36 只6-8 周龄C57BL/6小鼠,随机分为对照组、高脂组、AKK干预组,每组12 只。适应性饲养一周后,对照组饲喂普通饲料,其余两组饲喂高脂饲料,持续16 周;随后对照组与高脂组隔天灌胃PBS缓冲液,干预组隔天灌胃等量AKK菌液,持续干预4 周。实验期间记录小鼠体质量生长情况,干预结束后完成糖耐量、胰岛素耐量检测,处死小鼠后采集肝脏、结肠及血清样本,通过生化检测、HE染色、16S rRNA菌群测序、肝脏转录组测序、RT-qPCR、Western Blot及免疫荧光等技术开展系统性检测分析。结果显示,AKK菌鉴定无误。相较于对照组,高脂组小鼠体质量、肝脏指数显著升高,糖脂代谢紊乱明显,血清肝功能、血脂及炎症因子水平异常升高,同时出现肠道绒毛损伤、肝组织脂滴堆积等病理损伤。肠道菌群分析表明,高脂组小鼠肠道菌群多样性降低、菌群结构紊乱,而AKK干预可有效提升菌群多样性,重塑肠道菌群结构。肝脏转录组及验证实验证实,AKK菌可激活PPAR-α信号通路,上调Scd1、Fabp5、Cyp7a1基因及Cyp7a1蛋白表达,下调Cyp4a10、Cyp4a14表达。肠道靶标检测显示,高脂组小鼠肠道FXR、FGF15异常高表达,PPAR-α、Cyp7a1表达受抑,AKK干预可逆转上述异常,修复肠道与肝脏病理损伤,改善脂代谢紊乱与肝脏炎症。综上,AKK菌可通过调控肠-肝轴及PPAR-α通路,改善肠道菌群紊乱,缓解高脂饮食诱发的小鼠MAFLD肝损伤。
报告七
西部特色冷鲜肉跨域运输抑菌保鲜盒开发与应用研究
汪 扬 硕士研究生
合肥工业大学食品与生物工程学院
针对西部特色冷鲜肉(如宁夏滩羊、四川藏香猪等)在跨域长途运输过程中因环境温差波动大、冷链基础设施薄弱而易发生腐败变质、损耗率高等问题,本研究开发了一种无需外部制冷的双层结构抑菌保鲜盒,以实现冷鲜肉在运输过程中的品质维持与减损增效。该保鲜盒由外层复合气凝胶隔热层与内层静电纺丝抑菌层组成,二者分别承担热阻隔和微生物抑制功能,形成协同保鲜体系。外层隔热材料以羧基化纳米纤维素与聚乙烯醇为基体,结合超薄蒙脱土纳米片、柠檬酸交联及皮克林乳液模板,经定向冷冻干燥制备得到复合气凝胶。其孔隙率高达(98.94±0.59)%,导热系数低至0.027 5 W/(m·K),可有效减缓外界热量传递,降低运输过程中的温差冲击。内层抑菌膜采用壳聚糖/明胶静电纺丝体系制备,其中壳聚糖经氧化修饰并通过席夫碱热交联提升膜的水稳定性与力学性能,同时负载天然抑菌活性成分ε-聚赖氨酸,实现持续抑菌作用。保鲜实验结果表明,该保鲜盒可显著延缓冷鲜肉挥发性盐基总氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)积累和质量损失,延长货架期。研究为西部特色冷鲜肉跨域运输提供了一种低成本、低碳排放且具有实际应用潜力的智能保鲜包装方案。
报告八
浸泡时间对糙薏米浆液理化性质和稳定性的影响
彭 链 硕士研究生
贵州大学酿酒与食品工程学院
本研究系统考察了浸泡时间(0~24 h,25 ℃)对糙薏米浆液稳定性的影响,重点分析了其理化性质、微观结构和流变学特性。延长浸泡时间会增加糙薏米籽粒的吸水性、总固形物溶出率、峰值黏度及弱结合水含量,同时降低相对结晶度。糙薏米生浆的粒径和电导率随浸泡时间延长呈先降后升趋势,与绝对ζ-电位和剪切依赖性黏度的变化规律相反。糙薏米熟浆的悬浮稳定性(suspension stability,SS)、离心沉降率(centrifugal sedimentation rate,CSR)及表观黏度在中等浸泡时间时出现峰值。相关性分析表明,SS与相对结晶度和ζ-电位呈显著正相关,而CSR与回生黏度及流变学参数呈显著负相关(P<0.01)。在6 h浸泡条件下,糙薏米浆液稳定性达到最优,表现为绝对ζ-电位和SS最大化,回生黏度、电导率、CSR及粒径最小。在该最优浸泡条件下,空间位阻与静电排斥的协同稳定机制有效平衡了淀粉晶体结构适度破坏与静电排斥增强之间的补偿效应。上述发现为谷物基饮料加工过程中的稳定性调控提供了理论参考。
报告九
基于静电分离技术富集植物蛋白的研究
刘 莹 硕士研究生
南昌大学食品学院
植物蛋白因来源广泛、营养价值高及环境友好等优势,已成为未来蛋白供给的重要来源。然而,传统湿法提取工艺存在废水排放量大、能耗高及蛋白易变性等问题,限制了其绿色发展。静电分离作为一种新兴干法蛋白富集技术,具有零废水排放、低能耗及保持蛋白天然结构等优点,但原料属性对蛋白富集效果的影响规律及作用机制尚不明确。本研究以大米、小麦、绿豆、豌豆、蚕豆和鹰嘴豆为原料,采用低温冲击磨制备超微粉体,自主搭建立式静电分离装置实现植物蛋白干法富集。系统分析原料组成、微观结构、力学性质、粉体粒径及摩擦带电行为等特性,并结合蛋白纯度、蛋白产率及相关统计分析,探究原料属性对蛋白富集效果的影响。
结果表明,不同植物原料在蛋白质、淀粉、膳食纤维含量及组织结构等方面存在显著差异,是影响静电分离效果的重要因素。低温冲击磨可将粉体粒径降低至40 μm以下,促进细胞破碎及蛋白与淀粉、纤维等组分充分解缠,提高蛋白暴露程度,有利于静电分离。静电分离能够显著提高小麦、绿豆、豌豆和蚕豆的蛋白纯度,其中蚕豆蛋白纯度最高达到63.50%。相关性分析表明,蛋白富集效果与蛋白质含量、膳食纤维含量及摩擦带电量呈显著正相关,其中摩擦带电量与蛋白纯度相关性最高(r=0.97),而与淀粉及损伤淀粉含量呈显著负相关。研究建立了原料属性、粉体特性、摩擦带电行为与蛋白富集效果之间的关联关系,揭示了摩擦带电行为在植物蛋白静电分离中的关键作用,为植物蛋白绿色加工及静电分离工艺优化提供了理论依据。
报告十
生姜对糟辣椒发酵过程中微生物群落演替及风味形成的影响
付雪雪 硕士研究生
贵州大学酿酒与食品工程学院
针对贵州糟辣椒发酵周期长、产品品质不稳定的问题,本研究以生姜作为发酵调控剂,借助多组学技术探究发酵过程中的微生物群落演替与风味形成规律。高通量测序结果表明,添加生姜可显著改变糟辣椒微生物群落结构:发酵中期,生姜处理组(ginger addition group,SJ)优势酵母为哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)与汉逊酵母属(Hanseniaspora),相对丰度分别达74.69%、17.16%;对照组(control check group,CK)优势菌则为毕赤酵母属(Pichia)与梅氏酵母属(Meyerozyma)。发酵第20天、第40天时,生姜处理组亚硝酸盐含量较对照组显著降低30.24%(P<0.05)。顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)检测结果显示,发酵第20天生姜处理组挥发性风味物质总相对响应值为对照组的16.47 倍,该差异部分来源于生姜自身萜类物质;同时酯类物质占比显著提升6.58%(P<0.01)。相关性分析与KEGG通路富集分析表明,生姜可通过调控微生物演替及风味相关代谢通路,提升糟辣椒发酵安全性与香气品质。
报告十一
蛋白冠介导纳米颗粒调控活性因子释放的机制
赵杉丹 硕士研究生
安徽农业大学食品与营养学院
蛋白冠的形成是决定纳米递送体系生物学行为的重要界面事件,可显著影响纳米颗粒的稳定性、消化行为、细胞摄取及体内命运。然而,现有研究主要聚焦于血浆蛋白冠,而胃肠道消化过程中形成的消化酶蛋白冠及其对食品来源纳米递送体系的调控机制仍缺乏系统研究。二氢杨梅素(dihydromyricetin,DMY)具有优异的抗氧化、抗炎及调节糖脂代谢等生物活性,但其水溶性差、胃消化稳定性低、生物利用度有限,严重制约了其在功能食品中的应用。基于此,本研究分别以食叶草蛋白(leaf vegetable protein,EDP)、乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)和大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为天然递送载体构建DMY纳米颗粒,并通过模拟胃消化诱导胃蛋白酶蛋白冠形成,系统探究蛋白冠形成机制及其对活性因子释放、胃消化行为、肠道细胞摄取和跨膜吸收的影响。
本研究从理化表征、分子相互作用及细胞功能3 个层面系统揭示了胃蛋白冠介导食品蛋白纳米颗粒调控活性因子释放和细胞摄取的作用机制,提出了“蛋白结构特性-蛋白冠形成-界面重构-胃消化调控-细胞摄取增强”的新机制,为天然蛋白基递送体系的精准设计及功能食品中活性因子的高效递送提供了理论依据,也为口服纳米递送体系的开发提供了新的研究思路。
报告十二
益生菌发酵沙棘叶冻干粉的制备及其对脂代谢紊乱的改善作用
赵雅楠 硕士研究生
内蒙古农业大学食品科学与工程学院
沙棘叶富含黄酮、多酚等活性成分,具有抗氧化和调节脂代谢潜力,但其加工利用尚不充分。本研究以沙棘叶为原料,探究沙棘叶益生菌发酵过程中的品质变化,并对比不同冷冻干燥方式对产品功效的影响,旨在为功能性食品开发提供依据。发酵后,挥发性风味分析与非靶向代谢组学结果表明,发酵显著改善了沙棘叶的风味轮廓,并激活了氨基酸代谢、脂质代谢及酚类相关代谢通路,有利于活性成分释放和感官品质提升。将发酵液分别经直接冷冻干燥和液氮喷雾冷冻干燥制备成两种冻干粉,并采用高脂饮食诱导的小鼠脂代谢紊乱模型,评价两种干燥方式产品的干预效果。与模型组相比,液氮喷雾冷冻干燥组能显著降低血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)水平约17.0%,而直接冷冻干燥组在调节糖代谢关键酶方面表现突出,可使葡萄糖激酶(glucokinase,GCK)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PD)分别下降约69.1%和62.1%。组织病理学观察显示,两种冻干粉均能减轻肝脏脂质沉积和脂肪细胞肥大,其中喷雾冷冻干燥组的改善效果更为明显。因此,益生菌发酵结合冷冻干燥技术可有效提升沙棘叶的风味品质并促进功能成分释放,所制备的冻干粉在调节血脂、改善肝损伤方面具有良好活性。
报告十三
麦麸膳食纤维对矢车菊素-3-O-葡萄糖苷体外模拟消化稳定性的影响
李瑞莹 硕士研究生
中北大学化学与化工学院
矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(cyanidin-3-O-glucoside, C3G)是一种天然花色苷,因在胃肠道环境中稳定性差、生物利用率低而受到极大限制。麦麸是小麦加工副产物,富含膳食纤维,能够与多酚形成复合物,改善多酚稳定性。本文旨在探究麦麸可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)对C3G体外消化稳定性的影响及其作用机制。采用酶解法提取麦麸SDF并对其进行结构表征,利用溶液共混法制备SDF-C3G非共价复合物,通过体外消化模型评估复合物在胃、肠道消化过程中的稳定性。结果表明,麦麸SDF主要由葡萄糖、阿拉伯糖、木糖等单糖组成,由两种多糖组分组成,表面带有负电荷。SDF与C3G存在适宜的配比条件,可实现较高的结合效率。红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析证实,SDF与C3G之间未形成新化学键,二者依靠氢键、疏水相互作用构建非共价复合物。体外消化实验证明,经过胃肠消化处理后,复合物组C3G保留水平显著高于纯C3G组。分子对接结果显示,β-葡聚糖对C3G具备更强结合亲和力,相互作用形式主要为氢键、范德华力与疏水作用。综上,麦麸SDF可依靠非共价相互作用提升C3G体外消化稳定性,该研究可为C3G相关功能食品开发提供理论支撑,同时为麦麸资源化利用提供思路。
报告十四
新疆双峰驼血清多肽挖掘及其降糖、抗骨质疏松活性研究
林萌慧 硕士研究生
浙江科技大学生物与化学工程学院
我国新疆、内蒙古拥有丰富的双峰驼养殖资源。驼血作为肉类加工副产物,产量大但综合利用率较低,存在严重资源浪费问题。食源性活性多肽具有易吸收、低毒、安全性高的优势,是改善糖尿病、骨质疏松等慢性代谢性疾病的理想功能原料。本研究以新疆双峰驼血清为研究对象,围绕驼血多肽制备工艺优化、降糖及抗骨质疏松活性多肽挖掘开展试验,为搭建完整的驼血多肽开发技术体系提供理论与实验支撑。
首先,研究选用中性蛋白酶、碱性蛋白酶等四种商用蛋白酶,以水解度、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)总抗氧化能力为评价指标,通过正交试验确定最优酶解参数,并探究超声辅助处理对多肽制备的影响。其次,我们采用液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)完成驼血多肽序列鉴定,并结合多肽活性预测、毒性与致敏性筛查、分子对接、分子动力学模拟等计算机虚拟筛选方法,筛选出水溶性良好的α-葡萄糖苷酶抑制候选多肽。最后,我们对固相合成的候选多肽进行体外功能验证试验,包括α-葡萄糖苷酶体外抑制实验,以及以小鼠胚胎成骨前体细胞(MC3T3-E1)为体外细胞模型,结合细胞增殖检测、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色等指标,筛选具备抗骨质疏松开发潜力的活性多肽。后续我们将构建机器学习模型,挖掘潜在二肽基肽酶 IV(dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV)抑制肽并进行功能验证。
报告十五
基于“拉老火-含量-活性”多维评价体系的黄大茶降糖化合物筛选及其多层次验证
黄 冉 硕士研究生
安徽农业大学食品与营养学院
背景:黄大茶以夏秋茶鲜叶为原料。我国夏秋茶资源丰富,但因滋味苦涩、品质较差,长期利用率低,成为茶产业瓶颈。前期研究发现黄大茶降糖效果显著,但其关键活性成分尚未明确。因此,挖掘黄大茶功能成分并揭示其降糖机制,对于推动夏秋茶高值化利用具有重要意义。
方法:本研究建立了基于拉老火工艺驱动的“工艺-含量-活性”多维筛选策略。我们以拉老火工艺为切入点,将工艺差异转化为化学成分差异,再将这种差异与药效变化关联起来;通过IR-HepG2细胞模型测定促葡萄糖消耗率,定位活性物质的富集部位;然后以促细胞葡萄糖消耗率、化合物在拉老火前后的含量变化率,以及在黄大茶中的含量为三个指标进行权重排序;最后对筛选出的化合物进行多方面的活性验证。
结果:(1)我们筛选出表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate,GCG)、没食子酸(gallic acid,GA)和焦性没食子酸(pyrogallic acid,PGA)为黄大茶关键降糖化合物。乙酸乙酯相在促IR-HepG2细胞葡萄糖消耗率、减少脂滴积累方面活性最优;(2)关键化合物通过增加细胞葡萄糖的摄取,促进葡萄糖的氧化分解,以及抑制糖异生来发挥作用;(3)关键化合物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶具有显著抑制活性,其中EGCG与GCG的酶抑制效果更好,且与α-葡萄糖苷酶结合能力更强;(4)EGCG/GCG与GA/PGA对小鼠餐后血糖调控分别表现出“快慢结合”的时效差异,且LYT-E4C达到LYT降糖效果的56%。(5)LYT-E4C显著降低高脂小鼠血糖水平,通过PI3K/AKT信号通路降低胰岛素抵抗,并显著改善糖耐量。LYT-E4C仅以LYT 1/10的剂量,就可以基本达到LYT的控糖效果。
结论:本研究明确了黄大茶关键降糖化合物及其协同增效机制,为黄大茶在糖代谢紊乱预防中的应用提供了物质基础。
报告十六
高水分挤压酵母蛋白肉类似物纤维结构调控研究
闫兴梅 硕士研究生
合肥工业大学食品与生物工程学院
本报告聚焦酵母蛋白肉类似物的结构化加工与品质调控。以酵母蛋白为单一蛋白源,采用高水分挤压结合后热处理策略,探究挤压温度对蛋白分子重组及纤维结构形成的影响;进一步通过蒸制、烘烤等后热处理方式调控纤维网络稳定性和产品质构特性。研究发现,挤压温度促进蛋白取向排列与纤维形成,后热处理进一步优化产品结构,其中烘烤增强咀嚼性,蒸制有利于保持纤维连续性与弹性。本研究为高品质酵母蛋白肉类似物的开发提供理论依据。
报告十七
迷迭香酸或绿原酸改善血红蛋白介导氧化作用下肌原纤维蛋白稳定性的研究:潜在机制探究
孙乐婷 硕士研究生
山东农业大学食品科学与工程学院
本研究采用迷迭香酸(rosmarinic acid,RA)和绿原酸(chlorogenic acid,CGA)改善血红蛋白(hemoglobin,Hb)介导氧化作用下肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)的稳定性。Hb介导的氧化引起了MP二级和三级结构的变化。RA或CGA能够有效抑制Hb诱导的MP氧化,并通过与MP氨基酸侧链相互作用形成酚-蛋白复合物,维持MP的空间构象稳定性。进一步利用多光谱技术、等温滴定量热法以及分子对接和动力学模拟进行探究,揭示了RA或CGA与Hb的相互作用方式:二者通过一个结合位点与Hb的中心疏水腔结合。RA/CGA与Hb的结合是一个焓驱动的自发放热过程,主要作用力为氢键和范德华力。其中,Hb与CGA的结合可能比Hb与RA的结合更为稳定。本研究为应用RA和CGA通过调控Hb介导的蛋白氧化来改善肉制品品质提供了理论依据。
报告十八
灰树花ACE抑制肽的筛选鉴定及双脯氨酸基序构效关系研究
李晓芳 硕士研究生
浙江工商大学食品与生物工程学院
高血压是全球重要的公共健康问题,血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)是调控血压的关键靶点。食源性ACE抑制肽因其来源天然,易吸收,安全性高,成为功能食品开发的研究热点。本研究以灰树花(Grifola frondosa)为原料,通过响应面法优化酶解工艺,在料液比1:15,温度49.08 ℃,加酶量0.97%,酶解时间2.01 h条件下获得高活性酶解物。采用LC-MS/MS鉴定多肽序列,筛选出6 条高活性肽段均含有XPPY型PP基序(X-Pro-Pro-Y)。由于该特征基序与ACE抑制活性的构效关系尚不清楚,本研究设计了18 条模型肽,系统性探究PP基序构效关系,结合定量构效关系分析和密度泛函理论计算,揭示了PP基序的活性机制,为食源性降压肽的理性设计提供理论依据。
报告十九
棉籽源ACE抑制肽的计算筛选及模块化介导的定向重构
张 琛 硕士研究生
郑州轻工业大学食品与生物工程学院
棉籽粕是一种富含蛋白质的农业副产物,作为食源性生物活性肽的来源,其潜力尚未得到充分开发。本研究建立了一套计算与实验相整合的流程,用于从棉籽主要贮藏蛋白中发现并理性优化血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制肽。通过对四种前体蛋白进行虚拟消化,共产生3300个非冗余肽段,经生物活性、安全性、药物代谢动力学与毒性性质及溶解度等多轮预测筛选,最终确定了194 个高置信度候选肽。实验验证从中鉴定出四条具有混合型ACE抑制活性的三肽——DIF、SYF、IAF和RFY,其中DIF抑制活性最强。分子对接和100 ns分子动力学模拟证实了ACE–DIF复合物的稳定形成,并识别出ACE催化区域内的关键相互作用残基。基于二肽模块分析,对DIF进行进一步改造,设计得到FIF,其ACE抑制活性显著增强,且抑制类型由混合型转变为竞争性抑制。上述结果表明,棉籽蛋白是抗高血压肽的宝贵前体资源,基于模块引导的短肽重设计可同时提升其活性并改善抑制特性,从而为将农业蛋白质副产品升级为功能性食品成分提供了一种具有机制认知的策略。
报告二十
牛肉真实性非破坏性鉴定:基于双波段高光谱成像和机器学习的黄原胶掺假监测
郑宠贤 硕士研究生
山东农业大学食品科学与工程学院
牛肉作为高价值肉类,常面临非法添加黄原胶(xanthan gum,XG)以诱导保水增重的食品欺诈风险。传统的化学检测方法具有破坏性且效率低下,难以满足快速筛查的需求。本研究利用可见-近红外(visible-near infrared,VNIR)与短波近红外(near infrared,NIR)双镜头高光谱成像技术,对添加不同梯度(0%、3%、5%、7%、9%、11%)黄原胶的牛肉样本进行无损检测。结果显示,光谱特征分析表明,随黄原胶浓度增加,样本在全波段的反射率显著上升。主成分分析(principal component analysis,PCA)结果显示,样本在PC1轴上呈现清晰的浓度梯度分布,且NIR镜头在PC2-PC5维度展现出比VNIR更丰富的化学组分变异特征。偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)全波段模型表现出极强的稳健性,通过1 000 次置换检验验证其显著性水平(P<0.001)。利用变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)精准识别了位于450 nm、1 200 nm及970 nm处的关键特征波段,这些波段与多糖分子的O−H键和C−H键振动高度相关。在机器学习模型对比中,支持向量机(support vector machine,SVM)与K近邻算法(K-nearest neighbor,KNN)算法在NIR波段下表现最优,成功实现了对掺假水平的高精度识别。实验证明,通过利用双波段高光谱的物理与化学维度信息,可以克服单一传感器信息的局限性,后续可构建起一套高精度、非破坏性的牛肉真实性监控体系,为复杂食品体系的实时监管提供了新的技术范式。
报告二十一
杏鲍菇菌丝体全生物质作为食品级颗粒稳定剂构建负载番茄红素Pickering乳液:界面组装、流变结构构建及储藏稳定性
赵宁昕 硕士研究生
合肥工业大学食品与生物学院
番茄红素是一种典型的脂溶性类胡萝卜素,具有较高的营养和功能价值,但其水溶性差,且容易受到光、热、氧以及加工和消化环境的影响,导致稳定性和生物可及性较低。因此,构建能够同时提高番茄红素储藏稳定性和消化递送效率的食品级载体具有重要意义。本研究拟利用杏鲍菇菌丝体全生物质作为天然Pickering稳定剂,通过其固体颗粒界面吸附能力和连续相网络形成能力,构建番茄红素负载Pickering乳液,并系统解析乳液形成、稳定及体外消化递送机制。
对不同菌丝体添加量和油水比进行综合评价,预计5%~6%菌丝体添加量和5:5~6:4油水比能够形成较小、均一且界面覆盖充分的乳滴,并表现出较高的番茄红素包封与储藏稳定性。
在稳定机制方面,最优乳液体系表现出典型的剪切变稀特征,且储能模量高于损耗模量,说明体系具有弹性主导的弱凝胶/凝胶样结构。在体外消化阶段,Pickering结构进一步调控了番茄红素的保护、释放和胶束转移。
总体而言,本研究拟构建一种基于杏鲍菇菌丝体全生物质的天然Pickering乳液递送体系,并建立“颗粒界面性质—乳液形成—双重稳定机制—胃内保护—肠内受控释放—胶束转移—生物可及性提升”的完整机制链。预计5%~6%菌丝体添加量和5:5~6:4油水比为较优配方区间,可同时兼顾乳液稳定性、番茄红素保护能力和消化递送性能,为食用菌全生物质资源高值化利用以及功能脂质递送体系的开发提供理论依据。
本场会议到此结束,感谢您的支持!更多精彩报告继续中!请扫描下方二维码或点击下方阅读原文查看直播及回放!
视频直播
图片直播
实习编辑:南伊;编辑:阎一鸣;责编:张睿梅
为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向,推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级,由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟(IUFoST)、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办,湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办,中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造,AI赋能科技进步”,将于2026年9月19-20日(9月18日会议报到)在中国 湖南 长沙召开。
长按或微信扫码进行注册
会议招商招展
联系人:杨红;电话:010-83152138;手机:13522179918(微信同号)
热门跟贴