第11届食品科学国际年会:会场二——大会综合报告二

2023-08-08作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

主持人

缪 松 教授

爱尔兰农业与食品发展部 Teagasc国家食品研究中心终身高级研究员

陈振宇 教授

香港中文大学生命科学学院

会议报告

报告二

微生物谷氨酰胺转酶对扁豆蛋白-酪蛋白二元凝胶性能、流变和结构特性的影响

缪 松 教授

爱尔兰农业与食品发展部 Teagasc 国家食品研究中心 终身高级研究员

报告简介:

近年来,由于可持续性,健康和环境等问题,越来越多的研究人员开始关注植物蛋白替代动物蛋白(如乳制品蛋白)食品凝胶体系的技术开发。然而,由于植物蛋白和乳蛋白在蛋白组成、结构和功能特性的显著差异,开发植物蛋白和乳蛋白二元混合凝胶体系非常具有挑战性。例如,热诱导植物蛋白-乳蛋白混合物更多模拟了植物蛋白的性能且有可能出现相分离等问题,因而无法提供理想的凝胶性能。有趣的是,微生物谷氨酰胺转酶(MTGase; EC(2.3.2.13))可以催化蛋白质谷氨酰胺残基的γ-羧胺基团(酰基供体)和赖氨酸残基的ε-氨基 (酰基受体)进行分子内和分子间的交联反应,产生ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸异肽键。该酶诱导形成的异肽键比非共价键强约20倍,它可以将蛋白质分子结合在一起,形成更好的凝胶网状结构。然而,由于Gln和Lys残基的数量以及MTGase对这两个活性基团的可及性不同,MTGase诱导的凝胶性能随蛋白质底物的不同而变化。MTGase可以显著改善豆科蛋白(如大豆蛋白)的凝胶特性,其酸性亚基比碱性亚基更容易交联。而酪蛋白很容易被MTGase交联,在脱脂牛奶中,其亚基对MTGase交联敏感性按κ > β > αS1 > αS2的顺序递减。然而,目前尚没有对MTGase诱导的LPI和casein二元蛋白体系的凝胶性能进行系统的研究。因此,本该研究开发了微生物谷氨酰胺转酶诱导扁豆蛋白 (LPI) 与酪蛋白 (casein) 二元蛋白体系相互作用新策略,以制备性能优质的凝胶,对比了不同蛋白配比的凝胶分子量分布、流变性质、机械性能、表观性能及微观形态,并探索豆类蛋白替代乳蛋白制备多样化食品的潜力,为未来植物蛋白替代乳蛋白在凝胶相关食品体系的应用提供了理论依据。


报告二

槲皮素抑制多巴胺和cAMP-调节磷蛋白截短异构体作为HER2阳性乳癌之曲妥珠单抗治疗抗药性辅助治疗

何元顺 教授

中国台湾 中国医药大学 生物化学暨分子生物学研究所

报告简介:

曲妥珠单抗(Trastuzumab)治疗抗药性是长期导致HER2阳性乳癌患者预后不良的原因。根据先前研究,多巴胺和cAMP-调节磷蛋白截短异构体(The truncated isoform of dopamine- and cAMP-regulated phosphoprotein, t-DARPP)参与曲妥珠单抗抗药性并促进多种癌症患者之癌进展。为了分析乳癌中t-DARPP的表现量,透过Real-time PCR分析病患之成对肿瘤和周围正常组织,并证实HER2阳性乳癌肿瘤组织中DARPP-32家族之mRNA的高表现(n=19,P=0.002)。我们进一步建立了两个患者来源的异种移植小鼠模型来测试曲妥珠单抗的治疗效果,分别命名为模型1 (无反应)和模型2 (有反应)。透过FRET技术分析发现曲妥珠单抗无反应之PDX肿瘤组织中侦测到t-DARPP与p95-HER2 (HER2-ICD)蛋白之间交互作用。反之,模型2则无交互作用讯号。此外,使用Transwell与Western blot的分析证实t-DARPP可以透过上调上皮-间质转化信号蛋白与增强p95-HER2表现并促进细胞迁移能力。我们发现槲皮素(Quercetin) (25 μM,24 小时)有效降低HER2阳性乳癌细胞中的 t-DARPP表现。在t-DARPP之ShRNA抑制细胞中,槲皮素协同增强曲妥珠单抗透过抑制G2/M期之细胞周期增殖并诱导细胞凋亡。总之,通过靶向t-DARPP复合型治疗阳性乳癌患者之槲皮素与曲妥珠单抗治疗具备作为减缓抗药性之生物标志物潜力。


报告三

需要为胆固醇平反吗?

陈振宇 教授

香港中文大学生命科学学院

报告简介:

过去几十年,各国的膳食指南都推荐胆固醇的摄入上限每天不应超过300mg。2015年,美国的膳食指南率先取消了对胆固醇摄入推荐量的限制,紧接着中国大陆和日本也取消了有关胆固醇摄入上限的推荐。为什么要取消胆固醇摄入的推荐量呢?这是因为食源性胆固醇能引起血液胆固醇的增加,但是没有我们原来想象的那么大。血液胆固醇的正常浓度是140-199 mg/dL,研究表明每100mg食源性胆固醇仅增加血淸胆固醇2.2-2.5 mg/dL。血液中的胆固醇主要来自体内自身胆固醇的合成,只有一小部分来自从食物的吸收。对大多数健康人群而言,可以通过自身补偿机制维持血液胆固醇稳定,也就是说当摄入胆固醇多时,体内合成就少,反之亦然。相对于食源性胆固醇而言,饱和脂肪酸和反式脂肪酸的过量摄入对血清胆固醇和心脑血管的危害会更大。

对于一些特殊人群必须要严格控制胆固醇的摄入量。特殊人群包括心脑血管疾病患者、高胆固醇血症者,膳食胆固醇敏感者、高血压患者,糖尿病患者等。研究发现食源胆固醇的摄入可以显著性增加以上人群患心脑血管疾病的风险。除了考虑胆固醇的摄入量,我们还需要考虑摄入胆固醇的形式。食物里的胆固醇有两种化学形式,即氧化和非氧化胆固醇。高温加工食品能引起胆固醇的氧化。相比于非氧化胆固醇,氧化胆固醇对心脑血管的危害会更大。综上所述,健康人群应该尽量减少摄入胆固醇,但对于一些特殊人群,应该严格控制胆固醇的摄入,同时我们还需要尽量减少饱和脂肪酸,反式脂肪酸和氧化胆固醇的摄入。需要为胆固醇平反吗?答案是不能为胆固醇平反。


报告四

具有酶抗性和低血糖指数的淀粉-抗坏血酸棕榈酸酯包合物

孔令焱 教授

美国阿拉巴马大学人类营养学系

报告简介:

肥胖症作为21世纪的重大公共卫生问题之一,已在全球范围内达到流行病的程度,并且患病率仍呈上升趋势。在确定的导致肥胖的多种原因中,最根本的原因是热量摄入和消耗之间的能量失衡。设计新颖的食物结构,尤其是能量密集的碳水化合物,是预防和/或治疗肥胖的饮食干预措施之一,因此已成为当前食品和营养研究的重点。由于淀粉是典型人类饮食中的主要能量来源,因此增强其酶促抵抗力和限制其热量供应尤为重要。抗性淀粉被定义为在小肠中抵抗消化并可在大肠中发酵的淀粉部分。在过去的几十年里,人们一直在研究抗性淀粉对调节葡萄糖稳态、改善肠道健康和增加饱腹感的有益作用,从而对减少肥胖产生潜在影响。在这里,我们将介绍最近在开发具有低血糖指数的抗酶淀粉-抗坏血酸棕榈酸酯包合物方面的研究工作。淀粉-客体包合物是一种超分子结构,它涉及通过非共价相互作用包裹客体分子的螺旋淀粉分子。一些淀粉-客体包合物被提议作为一种抗性淀粉,但其耐酶性在很大程度上取决于客体结构和加工方法。因此,系统地研究了淀粉-客体包合物中的结构-消化率关系,以设计一种具有增强酶抗性的新型抗性淀粉。

报告五

探讨虫草素对纤维母细胞生长因子九诱导之小鼠莱氏细胞肿瘤的抗癌机制

黄步敏 教授

台湾成功大学医学院细胞生物与解剖学研究所

报告简介:

纤维细胞生长因子9 (FGF9)是FGF家族的成员之一。在睾丸中,FGF9的异常表达会促进肿瘤的发生。虫草素是冬虫夏草中主要的生物活性成分,据先前的研究显示,通过调节MAPK相关途径、引起细胞周期停滞、细胞凋亡和细胞自噬等方式可以抑制肿瘤发生,如肝癌、结肠癌、乳癌和肺癌等。先前实验室已经表明,虫草素可以分别在小鼠莱氏肿瘤细胞 (MA-10) 和小鼠莱氏前驱细胞 (TM3) 中抑制体外和体内的细胞增殖和肿瘤形成。因此,我们假设虫草素可以在FGF9刺激的MA-10和/或TM3细胞中诱导细胞凋亡和/或细胞自噬。在本研究中,使用MA-10和TM3细胞来确定虫草素如何在FGF9的刺激下调节细胞死亡。数据表明,虫草素可以抑制细胞活力和集落形成的能力,并在有FGF9处理的清况下促使MA-10和TM3细胞发生形态学变化。流式细胞仪的数据和西方墨点法的结果进一步表明,在FGF9处理过后MA-10细胞中,虫草素可以透过裂解caspase-8、-9、-3 和 PARP来诱导细胞凋亡,但在TM3细胞中则不然。另一方面,对FGF9处理TM3细胞进行流式细胞仪检测AO染色、免疫荧光染色和LC3-II蛋白表达,发现TM3细胞均会受到虫草素的影响。出乎意料的是,在FGF9处理的TM3细胞中,虫草素并未诱导与自噬途径相关的 Atg5-12和beclin-1等蛋白的表达。在MA-10细胞中,LC3-II、beclin-1 和 p62 的表达在FGF9存在的情况下不会受虫草素所诱导,表明虫草素不会在MA-10 细胞中诱导细胞自噬的发生。此外,抑制ERK和细胞自噬会使虫草素诱导FGF9刺激的MA-10细胞发生死亡的效果增加。说明了ERK信号在两种细胞中都受到虫草素和FGF9的调节。在同种异体移植的模型中,对严重联合免疫缺陷(NON-SCID)小鼠皮下注射了MA-10 细胞使肿瘤产生,实验的结果表明, FGF9的存在下,虫草素可以显著抑制肿瘤生长,并且在肿瘤组织中观察到,虫草素可以抑制cleaved caspase-3的表达,暗示了虫草素透过诱导caspase cascade来抑制肿瘤生长。此外,与单独处理FGF9的组别相比,虫草素和 U0126 的共同处理也显著抑制了FGF9刺激的肿瘤生长,进一步证实ERK信号在该事件中的参与。综上所述,虫草素可在FGF9存在的情况下分别诱导MA-10细胞发生细胞凋亡和 TM3 细胞发生细胞自噬,其中这些事件涉及了caspase和ERK的讯号途径。


报告六

可食用花中的功能物质及其应用

王明福 特聘教授

深圳大学高等研究院

报告简介:

花卉中的次生代谢产物是治疗和预防多种疾病的功能物质的宝贵来源。可食用花具有非常好的风味、色泽等感官特性及健康功效,一些可食用花已经作为茶饮品广为消费者所接受,另外一些可食用花也成为汤、沙拉和点心等食物的重要组成成分。依据文献报道可食用花富含具有生物活性的膳食植物化合物,特别是多酚类物质,所以它们具有潜在的抗氧化和抗炎功能,可能对氧化应激相关疾病或老年性疾病中的慢性炎症产生积极影响。事实上,一些可食用的花卉提取物已被发现可以通过改变氧化应激和炎症相关信号通路,发挥心脏保护、肝脏保护和神经保护作用。然而,大多数研究都是在体外实验中进行的,因此需要在体内模型中进行进一步的验证,并且需要确定其的真正生物活性物质。我国具有悠久食用花卉的历史,一些具有健康功效的花卉已被广泛用于中草药中。然而,仍需要更多的科学研究来验证其传统的药用价值,阐明其作用机制并降低其潜在毒性,从而使它们成为保健食品或功能性食品的重要来源。在本报告中,我们将讨论我们最近对一些可食用花的研究进展,包括解析它们的生物活性成分、阐明它们的功能物质的分子作用机制以及讨论它们在食品体系中的热加工属性。


报告七

虾青素的应用与整合

王惠民 教授

台湾中兴大学生物医学工程研究所

报告简介:

虾青素是属于叶黄素家族的类胡萝卜素。近年来,科学界对其进行了大量研究,市场上也出现了很多相关的保健食品。因此,本文将对虾青素的来源、生产和应用进行综述,希望能让读者对虾青素的研究和应用有更深入的了解,并进一步探讨未来的发展。虾青素的天然来源一般是细菌、藻类和酵母天然合成的次级代谢产物。传统上虾青素的商业化生产是透过化学合成进行的,但近几年萃取技术的进步,让球藻来源的虾青素产率可以大增,另外也可以利用基因编辑的合成生物学,让虾青素据以特定的光旋性。

我们的实验从一开始虾青素的提取,找到了从微藻中获得高质量的虾青素的条件,接下来针对虾青素的提取物可用于治疗由紫外线(Ultraviolet,UV)导致的氧化应激而引起的皮肤损伤来进行研究,结果发现对细胞和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的增值具有积极影响,并确定了体外和体内促进受损组织皮肤再生的机制,表明它是让胶原蛋白生成的更好替代疗法,也能够以此来减少光伤害。除此之外,我们也在益生菌马克斯克鲁维酵母(标记为YEAST)中构建了3S,3'S-虾青素生物合成途径,并提取了其生物活性代谢物用于生物功能评估。接下来我们针对虾青素抑制黑色素瘤进行了研究,而从口服治疗的纳米颗粒包覆试验、伤口愈合和侵袭试验表明,虾青素治疗以剂量依赖的方式减少了黑色素瘤细胞的迁移。综上所述的数据结果,皆证实了虾青素在化妆品、食品和饲料添加剂以及医疗保健等方面皆具有广泛的工业应用的可能。


报告八

调节肠道菌群作为一种治疗癌症的新策略在非侵入性活检预测癌症治疗反应的潜在应用


梁丽娴 教授

澳门大学健康科学学院

报告简介:

调节肠道菌群正在成为一种流行的癌症治疗方法,对非侵入性粪便和血液样本的分析可以对治疗进行纵向分析。早期肿瘤的手术切除以及晚期肿瘤抗PD-1/PD-L1免疫治疗是常见的肺癌治疗方法。然而,抗PD-1/PD-L1免疫治疗的有效率仍有待提高。人参作为药食同源中药具有良好开发价值, 此前,我们报道了世界上第一个关于人参多糖(GP)重塑肠道菌群以及增强抗PD-1治疗肺癌患者疗效的临床前研究。人参多糖通过增加菌群的代谢物戊酸和降低Kyn/Trp(犬尿氨酸/色氨酸)比值来提高αPD-1 mAb的抗肿瘤效应,从而抑制调节性T细胞和诱导效应T细胞。此外,对患者粪便样本的菌群分析表明,抗PD-1阻断有效组中的狄氏副拟杆菌和普通拟杆菌的丰度高于非有效组。随后,我们在澳门成功注册了人参多糖作为膳食补充剂产品,并正在进行临床试验。截至目前,已有42例αPD-1 mAb原发性耐药的非小细胞肺癌患者入组。值得注意的是,与治疗前相比,治疗后患者肠道菌群的细菌群落结构存在显着差异。菌群的差异丰度分析显示,患者治疗后拟杆菌属细菌的相对丰度显着升高。至于肺癌手术而言,脓毒症性肝损伤是导致败血症死亡和术后不良反应的重要原因。为了改善肺癌的预后和术后恢复,我们发现现代中药复方八味败毒散(BWBDS)可以促进经盲肠结扎穿孔(CLP)治疗后小鼠体内的约氏乳杆菌的生长, 其主要成份为药食同源中药。肠微生态移植治疗表明肠道细菌与脓毒症相关。约氏乳杆菌通过促进巨噬细胞抗炎活性、增加IL-10+ M2巨噬细胞生成和增强肠道完整性,显着降低了脓毒症性肝损伤。我们的研究结果表明,八味败毒散和肠道内的约氏乳杆菌是一种新型的益生元和益生菌,可用于治疗脓毒症性肝损伤。其潜在机制至少有一部分是通过约氏乳杆菌依赖性的免疫调节和产生IL-10+M2巨噬细胞。


报告九

藻褐素之抗黑色素瘤效应暨其机理探讨

张嘉哲 教授
台湾中兴大学生命科学院生物医学研究所 转译医学博士学位学程 副主任

报告简介:

藻褐素(Fucoxanthin)为一种富含于褐藻或微藻中的海洋类胡萝卜素,在多种人类恶性肿瘤细胞中展现抗癌效果,但其对黑色素瘤的影响则鲜有研究。Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3)的持续活化通常与多种恶性肿瘤的形成和进展有关,包括黑色素瘤。本研究聚焦探讨藻褐素之抗黑色素瘤效应以及其作用机理。我们的研究结果显示:藻褐素可杀死恶性黑色素瘤细胞株,但对正常人类黑色素细胞无害。我们进一步证实:藻褐素抑制黑色素瘤细胞株内STAT3之持续活化、亦可抑制介白素6(IL-6)诱导的STAT3活化。值得注意的是:稳定表达显性活化型STAT3突变体(STAT3-C)可显著拮抗藻褐素所引发的黑色素瘤细胞凋亡与细胞毒性。此外,我们亦发现藻褐素抑制了STAT3上游激活激酶JAK2的活化,并且下调了STAT3下游靶基因BCL-xL的表达。重要的是:BCL-xL的过度表达可明显削弱藻褐素对黑色素瘤细胞的促凋亡效应和细胞毒性作用。总括而言,我们首次证明藻褐素之抗黑色素瘤效应但对正常黑色素细胞较无细胞毒性。在作用机理上,藻褐素系透过抑制抗凋亡信号通路JAK2/STAT3/BCL-xL以诱导黑色素瘤细胞死亡而展现其抗黑色素瘤的效应。

本次会议到此结束,感谢您的支持!