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茶多酚蛋白自组装水凝胶可精准调控肠道健康

来源:中国科学报

如何实现“未来”(Future Food)对营养健康的精准调控,是科学家们普遍关心的议题。近日,学院教授胡冰团队构建了一种新的食品分子加工新策略,有望精准调控肠道健康。3月24日,相关研究成果正式发表于《学会纳米杂志》(ACS Nano)。


  肠道菌群与人体健康密切相关,目前已经明确了常见的肠道炎性反应与菌群相关,并由此激发了特定菌属的异常增殖。科学家发现,膳食植物化合物具有促进人体健康的生理功能,包括调节肠道菌群。但是,膳食植物化合物普遍存在溶解性差、生物利用率低,在现有输送载体中负载量低等问题,严重限制了其在食品加工领域的应用,也制约了其功能的进一步发挥。
  论文通讯作者胡冰介绍,该成果基于诱导分子堆叠的天然超分子形成和自组装机制,揭示了其软物质结构跨多尺度的演变规律,提出了一种新的小分子活性物质(药物)的高效包埋、增溶、稳态化和经口肠道输送方法。该食品软物质能够精准靶向调控菌群,促进肠道健康。
  该团队发现,天然茶多酚小分子具有自组装特性。通过冷冻透射电子显微镜观测和小角X射线散射分析,在10-9米的微观世界,茶多酚小分子犹如雪花飘零一般,附着到食品蛋白质淀粉样纤维的表面,并且不断地堆叠,形成“芯—壳”超分子纳米线结构,继而自组装成食品水。
  淀粉样纤维是一种有序聚集态的纳米线状结构的统称,其长度20-30微米,直径2-8纳米,具有手性螺旋。该团队通过加工让食品蛋白质自组装成这种柔性生物胶体。
  胡冰告诉《中国科学报》,这样的加工流程极大地提高了水凝胶中多酚的负载量,达到了生产需要,同时还增强了多酚的稳定性。
  他们在动物实验中观测到,水凝胶从小鼠的胃进入小肠,最终进入大肠,并且能够长时间地保留在结肠中。这种食品超分子软物质在小鼠结肠中很好地缓解了炎性反应,还明显地改善了相应的肠道菌群失调,抑制了由炎性反应激发的微生物菌属的异常增殖。长期动物毒性试验结果表明,食用这种食品软物质没有表现出毒副作用,能增强体内抗氧化水平。
  以往的研究均认为多酚会抑制蛋白质淀粉样纤维的形成,或者是切断、破坏已经成型的淀粉样纤维。南京农业大学的这项最新发现表明,两者并非“水火不容”,而是可以组合利用,蛋白质淀粉样纤维可以用作多酚的附着载体,两者结合后能够形成水凝胶高级结构。


文章分类: 行业动态
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