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我校在多糖领域取得重要研究进展

作者:时间:2024-09-24
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本网讯(食品学院)近日,南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室、中加食品科学与技术联合实验室、江西省生物活性多糖重点实验室聂少平教授、谢明勇院士团队,在多糖与肠道微生物领域取得重要研究进展,揭示了青稞β-葡聚糖通过约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)-吲哚乳酸-芳香烃受体轴改善肠道炎症的分子机制,并首次发现L. johnsonii与单形拟杆菌(Bacteroides uniformis)之间通过代谢产物的交互喂养关系。相关研究成果以“Bacteroides uniformis degrades β-glucan to promote Lactobacillus johnsonii improving indole-3-lactic acid levels in alleviating colitis”为题发表在Microbiome上。Microbiome是微生物领域的国际权威期刊,五年影响因子17.9,最新影响因子13.8,为中科院大类和小类双一区的TOP期刊。该期刊拥有完备的同行评议审稿体系,每年仅刊登200篇左右高水平长文,其发表的论文对微生物领域的专家来说意味着重大突破。

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    文章链接:https://doi.org/10.1186/s40168-024-01896-9

    《中国居民膳食指南科学研究报告(2021)》指出,新中国成立70多年来,居民营养不足与体格发育问题持续改善,但膳食不平衡问题仍然突出。其中膳食纤维摄入不足是导致肠道菌群紊乱、肠道炎症及相关慢性胃肠道疾病的重要因素之一。β-葡聚糖是一种可溶性膳食纤维,广泛存在于燕麦、大麦和青稞等食物中。尽管β-葡聚糖的抗炎潜力已被报道,但机制尚不清晰,这极大限制了β-葡聚糖在食品与医疗卫生领域的应用。

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    B. uniformis降解β-葡聚糖促进ILA产生菌L. johnsonii增殖进而缓解结肠炎

    研究人员首先在肠道炎症小鼠中发现,青稞β-葡聚糖可显著改善葡聚糖硫酸钠(DSS)引起的小鼠体重下降、结肠受损与萎缩、肠道炎症等现象,在菌群组成上可逆转DSS引起的乳杆菌属丰度降低。随后的肠道菌群清除小鼠干预实验、小鼠粪菌移植实验均证实,β-葡聚糖依赖于肠道菌群改善肠道稳态。进一步,通过体外培养、细菌定量等技术手段,发现β-葡聚糖主要富集的乳杆菌为约氏乳杆菌。机制研究发现,约氏乳杆菌可产生大量吲哚乳酸,激活肠道中的芳香烃受体,促进抗炎因子IL-22与粘蛋白Muc2的产生,从而改善肠道稳态。有趣的是,约氏乳杆菌并不能直接降解β-葡聚糖,而单形拟杆菌可直接降解β-葡聚糖通过产生葡萄糖、烟酰胺等促进约氏乳杆菌增殖。最后,研究者开展了为期2周的β-葡聚糖干预研究,结果与其在体外和动物上的研究相互呼应。该研究将为食源性多糖生物活性功能的挖掘提供新的科学视角,进一步深化人们对食源性多糖、肠道菌群和肠道健康的科学认识,有力促进精准营养和微生物导向性食品的健康发展,对多糖领域和生命健康领域的研究和发展具有重要的推动作用。

    南昌大学聂少平教授、谢明勇院士是这一成果的通讯作者,南昌大学食品学院博士后张珊珊、南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室特聘研究员聂启兴、南昌大学食品学院博士后孙永敢为本文的共同第一作者。本研究得到了国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(32120103012)、国家杰出青年基金(31825020)、江西省青年精英科学基金资助项目(2023QT01)、江西省科技项目(20232BCD44003)、江西省技术创新引领科技项目(20203AEI007)、江西省科技攻关项目(20212AAF01005)、江西省生物活性多糖重点实验室(20212BCD42016)、中国博士后科学基金博士后研究基金项目(B类)(GZB20230285)等基金和项目的经费支持。



    【延伸阅读】通讯作者简介:

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    聂少平,中共党员,博士,教授,博士生导师。现任南昌大学党委常委、副校长,国家级人才,享受国务院政府特殊津贴专家。兼任国务院第八届学位委员会食品科学与工程学科评议组成员,全国食品与营养专业学位研究生教育指导委员会委员,Journal of Agricultural and Food Chemistry副主编,Food Frontiers创刊主编,Carbohydrate Polymers、Scientific Report、Food Science and Human Wellness、《中国食品学报》等杂志的编委,中国食品科学技术学会理事会理事等。

    主要从事食品化学与营养学、食品安全与分析,特别是食品复杂碳水化合物(主要为生物活性多糖和膳食纤维)、食物组分与营养健康精准调控等领域的研究与新产品创制,主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题等各类项目30多项,以第一或通讯作者(含共同)在Nature Communications等知名期刊发表高质量学术论文300多篇,h-index为73;主编中英文著作6部;授权发明专利43件,多次入选科睿唯安全球“高被引科学家”、爱思唯尔中国高被引学者等。获国家级科技进步二等奖2项、江西省自然科学一等奖2项、江西省科技进步一等奖2项、教育部自然科学二等奖1项、国家级教学成果二等奖2项、江西省教学成果一等奖1项等各类奖励10余项。

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    谢明勇,男,1957年2月10日出生于江西省分宜县,南昌大学教授,中共二十大代表,中国工程院院士,国际食品科学院院士。德国波恩大学营养学博士,全国优秀博士学位论文指导教师,食品科学国家重点学科带头人;国务院学位委员会第六届、第七届学科评议组成员,第六届、第七届教育部科学技术委员会农林学部委员,中国食品科学技术学会副理事长。现任南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室主任。主要研究领域为食品营养科学与技术。

    立足国际研究前沿和国家重大需求,长期从事食源性多糖与果蔬发酵研究,破解了食源性多糖结构解析与功能评价技术难题;突破果蔬发酵菌种筛选与菌剂制备关键技术瓶颈,建成国内首个果蔬发酵专用菌库;创制多糖和益生菌发酵果蔬系列营养健康产品,催生出全新的养胃食疗和果蔬发酵绿色制造产业。近年主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题等国家级课题10余项。以通讯作者发表SCI收录论文200余篇,出版著作3部;获国家发明专利授权50余件;获国家科技进步二等奖、国际食品亲水胶体基金会大奖、国家级教学成果奖二等奖、江西省科学技术特别贡献奖等10余项奖励。2012年获“全国优秀科技工作者”荣誉称号。2018–2023连续6年入选科睿唯安全球“高被引科学家”榜单。领衔的食品科学与工程教师团队入选第二批“全国高校黄大年式教师团队”,培养的学生入选多项国家级人才项目等。

    编    辑:徐  翰

    责任编辑:许  航