近日,我院赵新淮教授和合作者于亚辉的研究论文“Longan polysaccharides with covalent selenylation combat the fumonisin B1-induced cell toxicity and barrier disruption in intestinal epithelial (IEC-6) cells (DOI:10.3390/nu15214679)”在期刊Nutrients(2022年IF = 5.9,中科院二区TOP期刊)正式发表;同时,他和合作者郭鸰等的研究论文“Casein hydrolysate's effects on the fermentation properties, texture and chemical characteristics, and bacterial microbiota of fermented glutinous rice dough (DOI: 10.3389/fmicb.2023.1292741)”也在期刊Frontiers in Microbiology(2022年IF = 5.2,中科院二区TOP期刊)在线发表。赵教授为这两篇论文的通讯作者,我校分别为第一、第三作者单位。
水溶性非消化多糖(以下简称多糖)具有降血糖、增强免疫、抗肿瘤、抗氧化等健康作用,而利用化学手段对多糖实施化学修饰可以增强其生物活性。硒化修饰就是采用化学手段将重要的微量元素硒结合到多糖分子中,进而引起多糖的理化性质和生物活性改变。伏马菌素B1存在于玉米等食物中,被国际癌症研究机构列为潜在的人类致癌物(2B组),可诱发肝脏毒性、免疫毒性和肾脏毒性,还对人和动物具有肠毒性。赵教授等在酸性环境下将亚硒酸根低剂量地结合到龙眼多糖分子,获得2个不同硒化度的硒化龙眼多糖。他们发表在Nutrients的研究结果表明,硒化后的龙眼多糖能拮抗伏马菌素B1对IEC-6细胞产生的屏障损伤作用,具体表现为:减弱细胞增殖抑制作用,降低乳酸脱氢酶释放,抑制细胞内活性氧水平升高,提升线粒体膜电位,上调细胞紧密连接蛋白表达水平等;硒化后的龙眼多糖可以部分恢复细胞的屏障功能完整性,从而对受损细胞产生屏障保护作用。此外,硒化后的龙眼多糖能够通过抑制MAPK和线粒体凋亡相关信号通路激活,减轻伏马菌素B1诱发的细胞屏障功能损伤;此外,研究结果确认龙眼多糖硒化修饰和高的硒化程度有助于多糖的活性提高。
图1硒化龙眼多糖拮抗伏马菌素B1屏障损伤作用的分子机制
大米为中国和东南亚地区传统的谷类食品,广泛应用于甜点、年糕和粽子等食品加工;其中,江米发酵食品最具特色。然而,发酵江米面团含有较高的支链淀粉,导致硬度强、适应性差、持水能力弱等,严重影响发酵糯米团的加工特性和产品质量。先前的研究发现,酪蛋白水解产物会影响小麦粉面包的功能特性,导致更大的面包体积和更低的硬度。然而,酪蛋白水解产物对江米团发酵行为、质地、细菌微生物群等方面的影响尚不清楚。赵教授和郭鸰教授等发表在Frontiers in Microbiolog的研究结果表明,在江米面团中该水解物可以加速乳酸菌的生长并积累有机酸,使整体发酵时间缩短2h以上;同时,提高面团中还原糖的含量,增加蛋白酶活性,加速蛋白质的分解。该水解产物还可以提高面团的酸性,并导致更高的内源性蛋白酶活性,并丰富面团的细菌丰富度和多样性,促进片球菌属、肠球菌、乳杆菌和链球菌的生长。根据Spearman相关性分析,环境因素(pH、乳酸、乙酸、还原糖含量和蛋白酶活性)是细菌物种丰度的主要驱动因素。因此确认:酪蛋白水解产物为一种潜在的食品添加剂,可以提高江米面团的发酵性能和品质,并且提高消费者对谷类食品的接受度。
图2江米面团微生物菌群与环境因素的相关性
赵新淮教授长期从事食品化学和分子营养学研究,专注于食品蛋白质、植物化学成分以及食品健康作用等基础研究,已经在国内外期刊上发表论文370篇。
撰稿:赵新淮 审稿:刘仰智 签发:王春