南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院教授胡冰團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種新的食品分子加工策略,有望精準(zhǔn)調(diào)控腸道健康。相關(guān)研究成果正式發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)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(yīng)與菌群相關(guān),并由此激發(fā)了特定菌屬的異常增殖??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),膳食植物化合物具有促進(jìn)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(fù)載量低等問題,嚴(yán)重限制了其在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用,也制約了其功能的進(jìn)一步發(fā)揮。
論文通訊作者胡冰介紹,該成果基于蛋白誘導(dǎo)茶多酚分子堆疊的天然超分子形成和自組裝機(jī)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(zhǔn)靶向調(diào)控菌群,促進(jìn)腸道健康。
該團(tuán)隊(duì)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(cè)和小角X射線散射分析,在微觀世界,茶多酚小分子附著在食品蛋白質(zhì)淀粉樣纖維的表面,并且不斷堆疊,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(zhǎng)度為20~30 μm,直徑2~8 nm,具有手性螺旋。該團(tuán)隊(duì)通過加工讓食品蛋白質(zhì)自組裝成這種柔性生物膠體。
胡冰介紹,這樣的加工流程極大地提高了水凝膠中多酚的負(fù)載量,達(dá)到了生產(chǎn)需要,同時(shí)還增強(qiáng)了多酚的穩(wěn)定性。以往的研究均認(rèn)為,多酚會(huì)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(xué)的這項(xiàng)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(jí)結(jié)構(gòu)。