分子加工精準調(diào)控營養(yǎng)機制。南京農(nóng)大供圖

如何實現(xiàn)“未來食品”（Future Food）對營養(yǎng)健康的精準調(diào)控，是科學家們普遍關(guān)心的議題。近日，南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院教授胡冰團隊構(gòu)建了一種新的食品分子加工新策略，有望精準調(diào)控腸道健康。3月24日，相關(guān)研究成果正式發(fā)表于《美國化學學會納米雜志》（ACS Nano）。

腸道菌群與人體健康密切相關(guān)，目前已經(jīng)明確了常見的腸道炎性反應與菌群相關(guān)，并由此激發(fā)了特定菌屬的異常增殖。科學家發(fā)現(xiàn)，膳食植物化合物具有促進人體健康的生理功能，包括調(diào)節(jié)腸道菌群。但是，膳食植物化合物普遍存在溶解性差、生物利用率低，在現(xiàn)有輸送載體中負載量低等問題，嚴重限制了其在食品加工領(lǐng)域的應用，也制約了其功能的進一步發(fā)揮。

論文通訊作者胡冰介紹，該成果基于蛋白誘導茶多酚分子堆疊的天然超分子形成和自組裝機制，揭示了其軟物質(zhì)結(jié)構(gòu)跨多尺度的演變規(guī)律，提出了一種新的小分子活性物質(zhì)（藥物）的高效包埋、增溶、穩(wěn)態(tài)化和經(jīng)口腸道輸送方法。該食品軟物質(zhì)能夠精準靶向調(diào)控菌群，促進腸道健康。

該團隊發(fā)現(xiàn)，天然茶多酚小分子具有自組裝特性。通過冷凍透射電子顯微鏡觀測和小角X射線散射分析，在10-9米的微觀世界，茶多酚小分子猶如雪花飄零一般，附著到食品蛋白質(zhì)淀粉樣纖維的表面，并且不斷地堆疊，形成“芯—殼”超分子納米線結(jié)構(gòu)，繼而自組裝成食品水凝膠。

淀粉樣纖維是一種有序聚集態(tài)的納米線狀結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱，其長度20-30微米，直徑2-8納米，具有手性螺旋。該團隊通過加工讓食品蛋白質(zhì)自組裝成這種柔性生物膠體。

胡冰告訴《中國科學報》，這樣的加工流程極大地提高了水凝膠中多酚的負載量，達到了生產(chǎn)需要，同時還增強了多酚的穩(wěn)定性。

他們在動物實驗中觀測到，水凝膠從小鼠的胃進入小腸，最終進入大腸，并且能夠長時間地保留在結(jié)腸中。這種食品超分子軟物質(zhì)在小鼠結(jié)腸中很好地緩解了炎性反應，還明顯地改善了相應的腸道菌群失調(diào)，抑制了由炎性反應激發(fā)的微生物菌屬的異常增殖。長期動物毒性試驗結(jié)果表明，食用這種食品軟物質(zhì)沒有表現(xiàn)出毒副作用，能增強體內(nèi)抗氧化水平。

以往的研究均認為多酚會抑制蛋白質(zhì)淀粉樣纖維的形成，或者是切斷、破壞已經(jīng)成型的淀粉樣纖維。南京農(nóng)業(yè)大學的這項最新發(fā)現(xiàn)表明，兩者并非“水火不容”，而是可以組合利用，蛋白質(zhì)淀粉樣纖維可以用作多酚的附著載體，兩者結(jié)合后能夠形成水凝膠高級結(jié)構(gòu)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acsnano.9b09125

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網(wǎng)址: 茶多酚蛋白自組裝水凝膠可精準調(diào)控腸道健康—新聞—科學網(wǎng) http://m.u1s5d6.cn/newsview548530.html