新京報(bào)訊（記者 周懷宗）食物不僅是人類生存的基礎(chǔ)元素，也是人類健康最重要的影響因素之一。在未來，如何通過食品實(shí)現(xiàn)對(duì)營養(yǎng)健康的精準(zhǔn)調(diào)控，是科學(xué)家們普遍關(guān)心的議題。

近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院胡冰教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種天然超分子的運(yùn)行機(jī)制，能夠精準(zhǔn)靶向調(diào)控菌群，促進(jìn)腸道健康。該成果近日正式發(fā)表于國際權(quán)威期刊美國化學(xué)會(huì)ACS Nano雜志。

腸道菌群與人體健康密切相關(guān)，目前已經(jīng)明確，許多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。

提到分子自組裝，人們常常會(huì)想到化學(xué)合成的嵌段高分子或者小分子凝膠劑。實(shí)際上，大自然中也存在天然的自組裝構(gòu)件分子，最為常見的就是核酸和蛋白質(zhì)。

分子加工精準(zhǔn)調(diào)控營養(yǎng)機(jī)制。受訪者供圖

受此啟發(fā)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)天然的茶多酚小分子同樣具有自組裝特性。據(jù)胡冰介紹，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，猶如一幅潑墨雪景圖。

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20-30μm，直徑2-8nm，具有手性螺旋，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。

胡冰告訴記者，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)的需要，同時(shí)還增強(qiáng)了多酚的穩(wěn)定性。

團(tuán)隊(duì)通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)到水凝膠從小鼠的胃進(jìn)入小腸，最終進(jìn)入大腸，并且能夠長時(shí)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(yīng)，還明顯地改善了相應(yīng)的腸道菌群失調(diào)，抑制了由炎性反應(yīng)激發(fā)的微生物菌屬的異常增殖。長期動(dòng)物毒性試驗(yàn)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(qiáng)體內(nèi)抗氧化水平。

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)**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，這兩者并非“水火不容”，而是可以拿來組合利用，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)。

與此同時(shí)，該研究揭示了食品分子之間的多重相互作用，構(gòu)建起跨多尺度自組裝的分子加工新策略，為精準(zhǔn)調(diào)控人類營養(yǎng)健康提供了一個(gè)很好的方向。

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