第11届食品科学国际年会—会场三十四∣博士生专场1
2023-08-12作者:来源:责任编辑:食品界
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浙江大学生物系统工程与食品科学学院食品加工工程研究所 副所长
河南大学国家食用菌加工技术研发专业中心 副主任
河南省食用菌精深加工产业技术创新战略联盟 秘书长

中国农业科学院蜜蜂研究所
报告简介:
蜂花粉中含有丰富的蛋白质,且氨基酸种类齐全、配比合理,是人体补充蛋白质的良好来源。但蜂花粉中同样存在一些致敏蛋白,具有致敏风险,制约了蜂花粉的开发利用。在我们的研究中发现,油菜蜂花粉中天然存在一种Profilin家族泛过敏原并将其命名为Bra c p。为消除或降低该过敏原变应原性,我们利用了膳食多酚共价修饰改变Bra c p结构特性和过敏原性的新型降敏技术。首先,我们构建了Bra c p 3D蛋白模型,通过抗原表位分析工具明确其抗原位点,并研究了Bra c p与槲皮素的亲和能力,发现二者亲和力较强。之后,我们通过碱处理法制备出Bra c p-槲皮素共价复合物,并通过蛋白结构表征及体外免疫原性评估发现槲皮素共价修饰可以改变Bra c p的空间结构和构象表位,降低其与IgE的亲和能力。进一步,我们建立了BALB/c过敏小鼠模型,并通过小鼠血清过敏介质检测、胸腺调节性T细胞(Tregs)检测,以及血清代谢组和胸腺转录组分析发现:槲皮素共价修饰Bra c p可以降低小鼠血清致敏介质的释放,改善小鼠胸腺Tregs细胞比例,并通过嘌呤代谢、钙离子相关通路缓解小鼠过敏反应。该研究不仅能够填补蜂花粉脱敏/降敏研究的空缺,有利于安全低致敏性蜂花粉相关产品的开发与利用;还可为含有同类过敏原的其它食物的脱敏/降敏研究提供新策略和依据。报告二
基于纳米材料的生物传感器在食品过敏检测中的最新研究进展

东南大学公共卫生学院
食物过敏是一个全球性的食品安全以及公共卫生问题,据联合国卫生组织(WHO)和粮农组织(FAO)报告指出,全球有6%-10%的人口对食物过敏。食品过敏严重影响人们的正常生活和身体健康。重度的食物过敏会引起呼吸困难、休克甚至死亡。食物过敏尚无有效的治疗方法,早检测并避免摄入致敏物质是防治食物过敏的最有效的途径。然而,传统检测方法如免疫分析法、质谱法和核酸分析法,通常耗时费力或需要专业的技术人员和昂贵的仪器设备。因此,开发廉价、快速有效的食品过敏原检测方法对保障人类健康具有重要意义。近年来,纳米材料的快速发展为设计高效过敏原生物传感平台提供了机会。本研究总结了各种纳米材料基生物传感技术如光学生物传感技术、电化学生物传感技术和基于表面增强拉曼散射的生物传感技术, 在食品过敏原传感分析中的应用机理和研究进展。讨论了纳米材料基生物传感器中常见的各种过敏原受体,如抗体、适配体、分子印迹聚合物和细胞等研究进展。最后,对这一领域的未来发展和挑战进行了展望,以期为食品过敏原廉价、快速有效分析方法的开发提供参考。报告三
强脉冲光处理造成的亚致死损伤沙门氏菌的修复机制

西北农林科技大学食品科学与工程学院
沙门氏菌是最常见的食源性病原菌之一,可以在食品加工环境中广泛生存。近年来,强脉冲光(IPL)技术作为一种新型的非热杀菌方法,已被越来越多地应用于食品加工行业中的微生物灭活过程。在本研究中,IPL(仅0.98 J/cm2/脉冲光通量)对水、LB肉汤和鸡肉表面的沙门氏菌显示出了不同的杀菌能力,当脉冲距离为3 cm时,分别使其减少了约5、2.11 lg(CFU/mL)和1.77 lg(CFU/mL)。这些差异被推测为IPL处理诱发了沙门氏菌的亚致死损伤,且损伤的沙门氏菌可以在营养环境(如食品或肉汤)中自行修复。为了阐明修复机制,本研究测定了IPL处理后亚致死沙门氏菌中的几种细胞内氧化还原酶,并通过RNA-seq技术检测了亚致死细胞的差异表达基因。根据研究结果,沙门氏菌主要依靠两种方式来修复IPL造成的损伤。首先,沙门氏菌通过减少孔蛋白的直径,增加菌毛的合成,以及通过TrxR蛋白释放被活性氧破坏的二硫键来修复膜蛋白结构。此外,沙门氏菌通过中断DNA复制、激活SOS系统和DNA双链断裂修复系统来修复受损部位的DNA。总之,本研究系统地分析了沙门氏菌在IPL刺激下的修复机制,为减少和控制食品工业中致病菌造成的潜在危害提供了新思路。
湖南农业大学食品科学技术学院
糖代谢异常是一类严重威胁人类健康和影响生活质量的代谢紊乱现象。天然植物提取物在调控机体糖代谢紊乱方面效果显著且副作用小。栀子是一种广泛食用且历史悠久的药食两用植物。藏红花素是栀子果实中主要的生物活性成分,其干预糖代谢异常的作用靶点、信号转导通路、作用机制等科学问题还未展开深入的研究,阻滞了栀子藏红花素(GC)作为糖尿病等相关代谢疾病膳食干预产品的开发利用。本研究以GC为原材料,利用多组学(转录组、代谢组、16S rDNA)、Western Blot(WB)、网络药理学、酶抑制动力学、分子对接、qRT-PCR、酶联免疫吸咐实验(ELISA)等技术,研究并揭示其靶向氧化还原平衡和肠道微生态平衡干预糖代谢紊乱的分子机制。研究结果表明,GC可以显著抑制α-淀粉酶和α-糖苷酶活性,并表现出良好的体外抗氧化能力;GC可以降低小鼠血糖血脂水平,改善胰岛素抵抗,并且能改善氧化应激引起的肝功能损伤;肝脏转录组和网络药理学结果显示,GC可以调节氧化还原及糖脂代谢相关的Nrf2、PPAR、IL-17、PI3K-Akt、MAPK、NF-κB、胰岛素抵抗等信号通路,并利用分子对接和qRT-PCR对重要靶标蛋白进行了验证;WB结果显示,GC可以靶向激活Nrf2抗氧化通路、抑制NF-kB炎症通路,促进胰岛素信号通路相关蛋白磷酸化表达;16S rDNA结果显示,GC能改变小鼠肠道的微生物丰度和多样性,影响道菌群结构,改善肠道屏障。血清代谢组学结果显示,GC可以影响小鼠的代谢谱,改善了其内源性代谢紊乱;本研究借助多组学精准营养技术和小鼠模型,在体内水平深入挖掘健康多维度大数据并开展有效分析及验证,全面揭示了GC干预糖代谢异常的多靶向多层次分子机制。本研究结果为今后栀子藏红花素的开发利用提供了崭新的研究思路。报告五
口腔加工过程中唾液对高内相乳液的流变学和摩擦学性能影响的研究

中国农业大学食品科学与营养工程学院
口腔加工过程中乳液的质地感知受唾液和机械作用的强烈影响,但其作用尚未得到系统的研究。本课题通过表征混合模拟唾液与油凝胶基高内相乳液的口腔行为,探究唾液对体系流变和摩擦学行为的影响,旨在明确唾液在口腔加工过程对乳液结构和质地感知的影响。研究结果发现唾液通过削弱界面诱导液滴聚集,油凝胶含量越多,液滴聚集速度越快。与原始乳液相比,乳液与唾液混合后结构强度减弱,抗变形能力更低。特别是乳液在经历大形变时,与唾液混合的高内相乳液在液滴-液滴结构的加速破裂,导致明显的应变稀化行为和能量耗散。摩擦学曲线进一步表明,唾液的加入有助于油的释放,从而降低摩擦系数。报告六
挤压技术及成分间结构转变、互作机制对重组米性质的影响研究

沈阳农业大学食品学院
由于营养强化和生产方便,用挤压法生产的重组米已经引起了人们的注意。然而,如何通过调节挤压工艺参数,使重组大米达到接近天然大米的理想品质和理化性能是一个难题。在此,以大米淀粉/谷蛋白混合物为原料的重组大米在不同的挤压条件下进行挤压,并探讨主要成分的结构转变及互作机制。结果表明:比机械能(SME)和截面膨胀指数(SEI)随着密度的增加而下降(R2=0.9117和0.8207)。溶解度随着产品温度的升高而提高(R2=0.9085),颜色随着挤压温度的升高而变深,并向红色和黄色转变(R2=0.8577)。这些趋势都是由sigmoid模型很好地拟合的。此外,随着SME的增加,大米淀粉和谷氨酸的疏水作用和氢键形成并增强,并且在羰基(谷氨酸的δ-和γ-碳)和Tyr的C-1处形成新的氢键。分子对接研究证实,SME促进了美拉德反应和谷维素与淀粉降解产生的小分子糖之间的非共价反应的同时发生,提供了关于结合位点的信息。此外,扫描电子显微镜(SEM)显示了由这些结合反应引起的密集而均匀的片状结构。获得的结果可用于指导具有理想品质的重组米的生产。报告七
高脂膳食中肉蛋白对机体记忆健康的调控机制研究

南京农业大学食品科学技术学院
阿尔茨海默病(AD)的发病率在全球范围内逐年升高,致病原因众说纷纭,但膳食,尤其是包含肉类消费量高的西方膳食,被认为是一个潜在的可改变的风险因素。然而,流行病学调查至今并未得到统一的结论,因此,肉类膳食的摄入是否与认知障碍或AD的发展有关尚不清楚。 本研究将不同含量(20%和40%)的鸡肉蛋白和猪肉蛋白与高脂膳食(45%)相结合,模拟实际的肉类消费,以探讨肉类膳食和记忆、认知功能是否存在量效关系。研究首次发现,相对于猪肉来说,在高脂膳食中过量摄入(40%)鸡肉蛋白会增加动物海马体β-分泌酶(BACE1)水平,并可能因鸡肉蛋白中丝氨酸、谷氨酸和脯氨酸的含量较高,而增加认知功能障碍的风险。研究还发现,高脂高鸡肉蛋白膳食削弱了十二指肠对氨基酸的吸收能力并将其转化为神经递质,导致神经炎症、谷氨酸能系统功能障碍以及血液中L-丝氨酸和烟酰胺的减少,从而进一步加剧了APP/PS1小鼠海马体中BACE1介导的淀粉样前体蛋白(APP)裂解并促进不可溶性淀粉样蛋白(Aβ42)的形成。研究结果强调了一个事实,即对于AD患者来说,适量摄入肉蛋白起到有益作用,但要注意避免过量摄入。我们认为,通过营养干预如调节氨基酸的摄入,在非临床层面上达到防止功能性发病机制发展的目的,是非常值得未来深入探讨的。

许敏 博士研究生
天津大学化工学院
微生物果聚糖(levan),又称左聚糖,是由β-D呋喃果糖聚合而成的一类天然果聚糖,作为一种功能性多糖,左聚糖具有许多优异的物理、化学和生物医学特性,如在乳化、抗氧化、抗毒素粘附、减少炎症反应、重金属吸附等方面具有积极作用。天然来源的左聚糖产量低、成本高,极大地限制了其工业生产和应用。本研究采用基因工程技术克隆表达贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)BM-2的果聚糖蔗糖酶基因,利用细菌增强基质(Bacterial enhanced matrix, BEM)一步纯化-固定化方法对异源表达的果聚糖蔗糖酶进行纯化,进而通过体外酶法合成左聚糖,实现了左聚糖的高效生产。综合采用凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography, GPC)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)、气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)和核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance, NMR)等多种检测方法对BM-2左聚糖的分子结构特点(包括平均分子量、单糖组成、官能团、糖苷键类型及连接方式等)进行表征及分析;通过体外模拟消化和酵解实验,考察BM-2左聚糖在口腔—胃—小肠—大肠中的动态消化过程,并进一步研究酵解产物中微生物菌群组成、代谢产物和生物多样性的变化,进而评估其潜在的益生特性。研究为深度开发和利用天然左聚糖资源提供依据。
南京农业大学食品科学技术学院
食物与健康之间的联系并不仅仅取决于营养素的总和,各组分在消化道内的相互作用是食物的营养预测和实际结果之间存在显著差异的重要原因。高脂饮食会诱发代谢紊乱,导致肥胖、高脂血症和糖尿病等代谢性疾病。然而,高脂肪摄入对机体的影响不仅与脂肪的含量有关,也与膳食蛋白质在胃肠道中的分子相互作用有关。本研究旨在探讨食品系统中脂肪含量和不同来源的蛋白质在胃肠道中的互作特性及生物可及性的影响。结果显示,脂肪含量对蛋白质的二级结构和体系微观特性产生影响,进而改变蛋白质的回肠表观消化率。不同来源的蛋白质会通过食团聚集和胆盐互作两条途径影响脂质的水解。其中肉类肌原纤维蛋白通过疏水相互作用与胆盐发生非共价缔合,阻碍了胆盐对脂质的造山位移过程及脂肪酶的接触速率,从而降低了小肠中脂质的水解速率和程度。通过探究脂质-蛋白-胆盐三者在消化道环境中的界面动态规律,其中扩散与重排速率的差异是不同蛋白质对界面吸附速率影响的重要原因。通过探究蛋白与不同结合型初级胆汁酸的相互作用发现,脱氧牛磺胆酸钠由于具有最高含量的极性侧链磺酸基而与蛋白质存在着更强的作用力。其中肌原纤维蛋白会通过影响胆盐的自缔合从而造成胶束形成的延迟。这一发现可能为高脂肪饮食中蛋白质与脂肪的相互作用及肥胖的缓解提供新的见解。
上海交通大学农业与生物学院食品科学与技术系
滋味是食品的关键属性,深刻的影响着食品生产、加工、贸易等环节。肽作为营养物质,其味觉活性特征决定了摄入行为的偏好;肽作为活性药物成分时,药物的不良味道将导致摄入性的问题。本团队基于前期研究和文献调研整理出经过感官验证的滋味肽并借助互联网技术发布滋味肽数据库TastePeptidesDB(http://tastepeptides-meta.com/TastePeptidesDB)。截至2023年5月31日,该数据库包括808条滋味肽的1138种滋味信息,包括肽的FASTA序列、滋味信息、长度、文献DOI、阈值、来源食品、第一作者、通讯作者、论文发布时间等信息。用户仅仅需要上传滋味肽序列即可进行快速匹配。相比较于传统的数据库,TastePeptidesDB还具有概况展示,可以帮助访客快速了解滋味肽在长度、滋味分布、时间分布、作者排序等方面的信息。 鲜味和苦味是滋味肽中最重要的两大滋味(91.13%)。本研究将TastePeptidesDB中收录的鲜/苦味肽数据(2021.12.03)分别作为正/负样本,使用分子描述符的方法生成特征数据。利用Sklearn和滋味肽相关背景知识,构建专属于滋味研究领域的机器学习工具包Auto_Taste_ML进行Umami_YYDS (http://tastepeptides-meta.com/Umami_YYDS)模型构建,该模型实现了89.6%的准确率。本团队进一步搜集新的数据(2022.03.03),并使用分子指纹、分子对接接触力作为特征数据生成新的滋味肽特征数据,基于五种学习算法(线性回归、随机森林、高斯朴素贝叶斯、梯度提升树和随机梯度下降)生成了共识模型TastePeptidesDM(http://tastepeptides-meta.com/TPDM)。该模型实现鲜味(92.9%)和苦味(91.8%)的高性能预测。基于以上的Umami_YYDS和TastePeptidesDM,本团队从Takifugu rubripes、Lentinus edodes中成功筛选出二十余条未报道的鲜味肽。 布拉氏酵母发酵怀山药的代谢分析及其发酵醇提物的辐射防护作用研究

郑州大学生命科学学院
电离辐射在医疗和食品工业领域应用十分广泛,长期受到电离辐射会对机体造成一定的损伤,甚至诱发癌变。传统辐射防护剂以人工合成的化学物质为主,因副作用大、成本高等因素在应用中十分受限。而天然辐射防护剂因具有安全高效、来源广、成本低等优势逐渐成为研究热点。怀山药作为药食同源植物,含有丰富的营养成分和多种功能因子,然而当前其综合利用程度和发酵深加工产品的相关研究仍然有限。布拉氏酵母是一种益生菌酵母,具有良好的抗氧化、免疫调节等功能,其在食品发酵领域的应用潜力逐渐被发掘。从天然产物及其微生物发酵代谢物中开发辐射防护功能食品,通过膳食途径降低辐射氧化损伤程度并改善机体健康,是目前辐射防护的新途径之一。本研究采用布拉氏酵母菌对怀山药进行发酵深加工,基于发酵产物的代谢分析,初步提取制备发酵怀山药醇提物并分析鉴定其主要组分,同时对山药发酵醇提物的体内外辐射防护功能进行探究。结果发现,发酵山药醇提物具有良好的抗氧化活性、免疫调节及辐射防护作用。本研究为山药的综合利用提供了新的参考思路。同时,也为天然益生菌发酵产品的开发和应用奠定了理论基础。报告十二
月桂精油对副溶血性弧菌生物膜形成的影响及机制研究

大连工业大学食品学院
副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是广泛存在于河口和沿海等环境中的一种革兰氏阴性嗜盐菌,当人们食用被其污染的海鲜后,通常会引发人体的急性肠胃炎,严重者甚至会死亡。作为主要的引发食源疾病的病原菌之一,副溶血性弧菌严重威胁水产食品安全。此外,副溶血性弧菌可在塑料玻璃等多种材料上形成生物膜,这使得细菌对不利环境的抵抗力增强,不仅污染食品和加工设备,还使得消毒剂等抵抗物质难以进入膜内清除,对食品行业的安全构成持续的危害。抗生素的使用是对抗弧菌感染和生物膜形成的一种常用方法,但是,过量使用抗生素会促进细菌的耐药性,并增加环境中毒物的积累,污染鱼类,贝类和其他动物。因此寻找一种安全有效的方法去抵抗副溶血性弧菌的毒力、生物膜的形成和宿主细胞的感染是必要的。月桂精油是一种天然的食品甜味剂。本研究以月桂精油为原料,重点揭示月桂精油对副溶血性弧菌生物膜形成的抑制机制。报告十三
α-亚麻酸膳食补充对肥胖或超重个体心血管疾病风险状况的影响:随机对照试验的系统综述和荟萃分析

东南大学公共卫生学院
超重和肥胖是世界各地普遍流行的公共卫生问题,与系统性炎症、血脂异常和高血压等心血管疾病 (Cardiovascular disease,CVD)危险因素密切相关。α-亚麻酸 (Alpha-linolenic acid, ALA) 是一种植物来源的必需脂肪酸,与降低 CVD 风险有关。目的:本研究旨在分析膳食补充 ALA 对肥胖或超重人群心血管疾病危险因素的影响。方法:本综述和荟萃分析包括使用口服补充剂或含有ALA 的食物的随机对照研究。所有研究都是采用平行设计或交叉设计的随机试验。Cochrane Collaboration's tool用于评估偏倚风险。结果:本研究共纳入了 20 项符合条件的随机对照试验,其中包括1,127 名受试者。ALA 膳食补充显著降低血清中 C 反应蛋白 (C-reactive protein,CRP) 浓度(standardized mean difference,SMD = -0.62,95% CI:-1.11,-0.13)和肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor,TNF)-α浓度(SMD = -0.34 pg/ml,95%) CI:-0.54,-0.14)、血清中甘油三酯(triglyceride,TG)(SMD = -4.41 mg/dL,95% CI:-5.99,-2.82)和收缩压(systolic blood pressure,SBP)(SMD = -0.37 mm Hg, 95% CI:-0.66,-0.08);而导致低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)浓度显著增加。补充ALA对白细胞介素6 (IL-6)、舒张压 (diastolic blood pressure,DBP)、总胆固醇 (total cholesterol, TC) 或高密度脂蛋白胆固醇 (high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C) 没有显著影响(所有P≥0.05)。根据Begg检验和Egger回归检验的结果,除TG和LDL-C外,没有观察到显著的发表偏倚。结论:膳食ALA干预对降低肥胖和超重个体的CRP、TNF-α、SBP和TG具有改善作用,但对 IL-6、DBP、TC和HDL-C没有影响。补充ALA可能具有一定的预防CVD风险的潜力。需要进一步研究以确定不同来源和剂量的ALA在肥胖和超重人群中改善CVD危险因素的有效性。报告十四
大豆分离蛋白-儿茶素共价/非共价复合物结构、理化性质及消化特性的研究

东北农业大学食品学院
近年来随着人们对营养的需求日益增加,复合型功能性食品已成为研究热点。大豆蛋白因其高营养价值、低生产成本、优异的生物相容性和加工特性,已被广泛应用于食品工业、农业、生物技术等领域。多酚广泛存在于植物性食品中,具有很强的抗炎、抗菌和抗氧化作用,能够减少炎症反应,起到预防心血管疾病的作用,但其稳定性较差,受环境因素(温度、光照、酸碱度)影响容易氧化降解。本研究将大豆分离蛋白和儿茶素作为植物蛋白质和多酚复配的原料,通过调节两者复配比例及pH制备共价/非共价复合物,探究不同浓度儿茶素与大豆分离蛋白相互作用机理,更好地阐述相互作用对复合物结构、理化性质及消化特性的影响。大量数据表明儿茶素和大豆分离蛋白发生非共价或共价作用都可以在一定程度上影响蛋白质的结构,主要是儿茶素作为“桥梁”诱导蛋白质之间的交联聚集形成不同分子量的聚集体,同时提高蛋白的功能特性和稳定性。在体外模拟消化过程中,蛋白质可以显著提高儿茶素的生物可及性。此外,大豆分离蛋白经过超声预处理结构部分展开,可以进一步提高儿茶素的负载量。本研究有助于为大豆蛋白-儿茶素复合食品开发提供技术支持;为建立一种安全环保、低成本、高稳定及高功能性的食品提供理论依据。