
· 质谱法筛查替代蛋白食品中的有害蛋白质
新加坡科技研究局分子与细胞生物学研究院的Xiaowei Lou,Jared Lim,Jayantha Gunaratne*(通讯作者)和新加坡食品局国家食品科学中心的Bin Li,Dingyi Yu*(通讯作者)在Food Chemistry(Q1,IF: 9.8)发表题为 “Mass spectrometry-based proteomics pipeline for screening hazardous proteins in alternative protein-based food”的研究文章。
替代蛋白食品备受全球关注,但其安全性并未被充分评估。基于质谱的蛋白组学可以提供样品的全面蛋白质信息并识别异常的蛋白质或肽段。据此,研究人员提出一种非靶向检测流程用于筛查其中的有害蛋白,包括高效蛋白提取、液相串联质谱联用法和包含有害蛋白质数据库的数据分析。测试了9种产品,从其中6种中鉴定出45个潜在有害蛋白。同时,他们开发了一种靶向质谱分析方法,在飞摩尔级灵敏度下验证了11种有害蛋白的存在。该非靶向鉴定和靶向验证流程可作为快速鉴定各种食品中未知的有害蛋白质的方法,高效实用地对富含蛋白质食品的食品安全监测提供支持。
本文建立了有效的非靶向蛋白组学流程和稳健的靶向蛋白组学检测法用于评估替代蛋白食品中潜在危害。不同于需要预先确定有害物的定向检测法,该方法突破了目前对食品蛋白安全评估的局限性,能够全面地检测潜在的风险蛋白,例如过敏原和毒素。通过将我们的方法应用于常规监测,食品安全部门可以更早地识别潜在风险,从而确保更可靠的食品质量控制。此外,该方法经过适当调整后可以用于评估其他产品的安全性,比如乳制品、肉类和海鲜等传统食品以及培养肉、昆虫蛋白等新型蛋白产品。

· 低温保存技术革新:面向可持续泛食品系统的生物基冷冻保护剂、作用机理与前沿应用
华南理工大学现代食品工程研究中心孙大文院士团队在国际期刊《Trends in Food Science & Technology》(Q1,中科院1区,IF2024=15.4)上在线发表了题为“Revolutionizing cryopreservation: Bio-based cryoprotectants, mechanisms, and advanced applications for sustainable pan-food systems”的综述型论文。华南理工大学孙大文院士和田由助理研究员为共同通讯作者,华南理工大学硕士研究生刘晓怿为第一作者。
尽管冷冻技术为食品保鲜提供了许多便利,但随着温度的下降,食品中的水会达到过冷状态,形成冰核。当温度足够低时,冰晶沿着冰核生长,形成树突晶体,从而刺穿细胞。细胞脱水、溶质浓缩和冰晶形成等都会对食品成分造成化学和机械损伤,最终降低食品质量。目前,多种冷冻保护剂已经被加入食品中,以达到抑制冰结晶、减轻蛋白质变性和脂质氧化的目的,为更好地保存冷冻食品开辟了新的途径。
与传统的化学冷冻保护剂如甘油和二甲基亚砜(DMSO)相比,生物基冷冻保护剂(糖类、抗冻蛋白AFPs和天然深共晶溶剂NADESs)具有天然来源的优势。由于其低毒性和生物相容性,生物基冷冻保护剂在使用过程中基本不需要从食品材料中脱除,而且几乎不影响食品的固有品质,适合作为冷冻保护剂直接添加于食品中。糖类通过“水替代理论”、“玻璃化理论”及“水截留假说”影响低温下的水分子行为,并通过改变冰晶形态、增强冰重结晶抑制等方式抑制冷冻过程中冰晶的形成,有效减少对冰晶细胞结构的破坏。抗冻蛋白(AFPs)通过独特的与冰晶相互作用的机制,既能抑制冰的生长和再结晶,又能调节冰晶形态,可以在冷冻过程中有效干扰冰晶的形成。通过构建温度响应型氢键超分子网络,天然深共晶溶剂(NADESs)可以在低温下抑制水分子运动,调节冰晶的数量、形状和大小,减少冰晶的形成。这些生物基冷冻保护剂的优势不仅体现在其优异的理化性能上,还体现在食品安全性和生物相容性方面,适应现代消费者对健康、安全、绿色食品的需求。

· CagriSema通过减少能量摄入和维持能量消耗实现大鼠减重
Novo Nordisk A/S 的 Julie Mie Jacobsen、Rune Ehrenreich Kuhre 及其团队在《Nature Metabolism》期刊上发表了题为《CagriSema drives weight loss in rats by reducing energy intake and preserving energy expenditure》的研究性论文(一区,IF=18.9)。
该研究通过对饮食诱导肥胖(DIO)大鼠进行实验,探讨了 CagriSema(一种由 amylin 类似物 cagrilintide 与 GLP-1 类似物 semaglutide 组成的复方制剂)的减重机制,分析了其对能量摄入(EI)和能量消耗(EE)的影响,揭示了 CagriSema 不仅能减少 39% 的食物摄入以降低能量摄入,还能通过抑制代谢适应(即维持能量消耗)促进减重 —— 约三分之一的减重效果来自于对能量消耗的积极作用。与配对喂养(PF)和体重匹配(WM)的对照组相比,CagriSema 处理组在实现 12% 减重时,所需的食物摄入减少幅度(39%)显著低于体重匹配组(51%),表明其通过维持能量消耗减少了代谢适应带来的减重阻力。这一发现为理解肥胖治疗中药物的双重作用机制提供了新视角,也为更有效的肥胖治疗药物开发奠定了基础。
历史上,中枢作用的肥胖药物通常被视为厌食剂,但限制热量摄入导致的体重下降会伴随代谢适应,即代谢率低于根据体重和身体成分预测的水平,这种代谢率的降低通过保存能量储备,导致大多数人难以维持体重下降。目前已有多种药物能产生临床相关的减重效果,包括长效 GLP-1 类似物 semaglutide(S)和长效 amylin 类似物 cagrilintide(C),两者联合使用(CagriSema)能实现更大程度的减重,且已知 C 和 S 通过减少能量摄入驱动减重,但它们是否也影响能量消耗尚不明确,因此本研究旨在量化能量摄入与能量消耗对 CagriSema 诱导的减重的相对贡献。

· 燕麦蒽酰胺通过调控脂肪酸代谢介导肠道细菌和真菌重塑减轻高脂饮食诱导的肥胖
肥胖的主要原因是能量摄入和消耗之间的失衡。膳食脂肪以游离脂肪酸和从膳食甘油三酯中产生的2-单酰基甘油的形式被肠道细胞吸收,吸收的脂肪酸和单酰基甘油再酯化为甘油三酯并输出到血液中。最近的研究发现,正常饮食中的脂肪主要在空肠吸收,而高脂饮食将脂肪带入回肠导致过度吸收。此外,高脂饮食还可破坏肠道微生态,引起宿主脂代谢紊乱。目前,关于高脂饮食与肠道关系的研究大多集中在细菌上。然而,肠道细菌和真菌可能对脂肪代谢具有双重调节作用和广泛的相互作用。肠道真菌可产生影响细菌定植的抗菌肽、醇和其他代谢产物。反过来,细菌通过产生脂肪酸来调节真菌的萌发和菌丝生长。
燕麦是全球公认的有效降脂食品,有助于预防高脂饮食引起的脂代谢紊乱。然而,燕麦降低血脂的确切机制尚未被完全解析。燕麦燕麦蒽酰胺(AVNs)又称燕麦生物碱,是两种酚酸脱水缩合形成的多酚类物质。AVNs是仅在燕麦中发现的独特的谷物多酚,含量范围为2~289 mg/kg。燕麦燕麦蒽酰胺已被发现具有降脂作用。然而,其机制尚不清楚。上海理工大学“健康谷物加工与营养”团队在本研究中对燕麦蒽酰胺降脂的机制进行了探索。管骁教授为通讯作者,博士研究生刘勇勇和黄凯副教授为共同第一作者。
研究结果表明,在高脂饮食诱导的小鼠中补充AVN B可降低血清和肝脏脂质生化指标,提示潜在的降血脂作用。AVN B通过激活肝脏AMPK信号通路,下调回肠CD36和PPARα表达,促进肝脏脂肪酸氧化,抑制回肠脂肪酸合成和肠绒毛生长,减少回肠脂肪酸吸收。此外,AVN B提高了有益细菌和真菌的丰度。
