为了顺应我国食品营养与安全领域的发展要求,4月7日,由天津科技大学食品科学与工程学院、省部共建食品营养与安全国家重点实验室承办、天津食品集团有限公司支持的“食品营养与安全国际论坛”以线上方式隆重召开。论坛云集了国内外食品营养与安全领域的著名专家,共同探讨食品安全检测技术、食品营养机理、功能食品及食品品质控制等重要议题。
【营养】聚焦营养健康 高水平基础研究助力产业健康转型
在食品营养方面,论坛聚焦食品组分的营养特征、食品加工过程对营养消化的影响、各种营养强化和增效机制以及新型营养食品研发等热点问题,为听众展示食品营养领域的最新进展和发展趋势。
来自加拿大农业部圭尔夫食品研究中心首席科学家的Steve W. Cui教授是国际碳水化合物研究的领军人物,在多聚糖的结构、构象和分子模拟等方面有着突出的成就。崔教授在题为“Canadian Pulses:Nutrition Characteristics and Novel Products”的报告中介绍了目前杂豆类的应用瓶颈问题,指出豆类作为杂粮、全谷物的重要组成部分,世界范围内均有广泛种植,近年来其在防治肥胖、糖尿病等慢性代谢性疾病中的良好功效已在体外细胞、动物及临床水平得到证实,但由于其在加工中普遍存在熟制和加工成型困难、适口性差、营养成分消化和吸收困难等问题,限制了相应功能性产品的开发。针对这一技术难题,崔教授结合课题组的研究成果,介绍了现代食品加工新工艺在豆类产品加工中的应用,包括超微粉碎、挤压膨化、生物酶解等,可基本解决豆类的加工缺陷,发挥其营养价值,并成功将其作为功能成分添加至面条、面包等面制品主食中,有效降低产品的GI值,在降低机体餐后血糖及改善胰岛素抵抗等方面均具有一定的功效。报告为杂粮、全谷物的开发推广提供了良好的理论和实践指导。
华中农业大学研究生院常务副院长李斌教授对“魔芋葡甘聚糖物性对食欲的影响及调控机制研究”进行了汇报,从不同黏度KGM对健康受试者食欲的影响、KGM溶液黏度与大鼠食欲响应的相关性、KGM水和特性与大鼠食欲的相关性以及基于KGM物性的抗肥胖分子机制四个方面进行了汇报。他们的研究表明增加膳食黏度可稳定受试者餐后血糖和胰岛素的波动,同时还有助于提高血浆中饱感激素含量并抑制饥饿素分泌;溶胶黏度与以激素响应为表现形式的食欲状态之间存在一定程度的相关性,GLP-1 iAUC90-120与黏度呈极度正相关性,而饥饿素netAUC90-120与黏度呈极高负相关性,KGM的持水力、膨胀力和黏度与大鼠的饱感激素、食糜的胃肠滞留时间高度正相关;KGM干预上调了GPR41和GPR43 mRNA的表达,从而解除了FXR对CYP7A1 mRNA表达的抑制,并且促进了肝脏胆固醇向胆汁酸合成,改善了肥胖小鼠的血浆脂水平。李斌教授的汇报内容为后续食品物性与消费心理、质构特性与食欲响应以及纤维物性与肠道微生物、代谢组学等相关性的研究提供了建设性的新思路,值得进一步深入的研究与探讨。
大连工业大学食品学院院长周大勇教授以海洋食品氧化与营养品质为主题,从背景、脂质的氧化规律及控制、脂质次级氧化产物的生成规律及毒性、蛋白质氧化对产品质构的影响、蛋白质氧化对其消化吸收的影响进行阐述,介绍了当前世界面临的人口、环境、资源三大问题,表明当前海产品是人类优质食物的重要组成部分这一研究背景。周教授团队则根据海洋食品因氧化失去经济和食用价值这一难题,研究海洋食品的保鲜机制及营养品质,取得了加速贮藏过程中POV变化规律结合Arrhenius方程预测干贝和干蛤等海洋干制食品的货架期,海洋食品中醛类体外模拟消化过程的变化规律及机理,2,4-癸二烯醛通过诱导氧化硝化应激和细胞凋亡损害血管内皮功能等一系列科研成果,使得海洋食品对人体的作用机制更为清晰,为海洋食品的开发和储藏提供了重要的理论基础和现实依据。
大会主持人之一,华南理工大学黄强教授作了题为“淀粉基包埋载体的创制及应用“的报告。报告中,黄强教授深入浅出地讲解了由淀粉制备的新型包埋载体V型淀粉(V6、V7、V8)和环糊精(α-CD、β-CD、γ-CD)的结构特点及差异。黄强教授还介绍了相关研究的最新进展以及淀粉基包埋载体的应用实例,如利用V型淀粉/CD-MOF乙烯复合物的制备机理及其作为缓释剂在香蕉催熟领域的应用;CD-MOF载体包埋薄荷醇的原理及在口香糖领域的应用;V型淀粉包埋亚麻籽油延缓氧化进程;γ-CD-MOF-百里香酚复合物应用于樱桃番茄的贮藏保鲜等。黄强教授的精彩报告展示了淀粉基新型包埋材料在食品领域的应用前景,受到了与会嘉宾的和学者的高度评价。
江南大学食品学院缪铭教授在“慢消化淀粉结构与功能”报告中表示,随着社会经济的快速发展和居民生活方式的巨大转变,我国糖代谢失衡相关慢性病成为威胁人类健康的突出问题;近十年我国糖尿病患病人群增长了56%,2021年达1.4亿。淀粉资源的高效利用一直是国际研究的热点,其中慢消化淀粉具有维持餐后血糖稳态、提高机体胰岛素敏感性、调控肠道激素分泌及预防治疗糖代谢失衡综合征等生理功能。慢消化淀粉特殊的物理化学结构,其加工方法及与其他组分的互作关系的探讨能够为机体消化的调控、淀粉结构和功能双驱动的加工提供新的策略,为我国健康食品的创制设计制造提供了新的思路。
南京农业大学胡冰教授以“基于组分有序组装的食品分子加工与营养增效机制研究”为主题介绍了其近年来以天然食品组分多酚与蛋白质纤维进行有序自主装研究所取得的进展,具体介绍了多酚与蛋白质纤维自组装形成水凝胶的分子机制、多酚-蛋白质纤维超分子水凝胶空间的结构解析、多酚-蛋白质纤维超分子水凝胶靶向调节菌群促进肠道健康作用、多酚-蛋白质纤维超分子水凝胶的广谱抗菌功能与机制等方面的研究成果。研究成果提出了天然的“外源补给”物理作用的超分子自主装理论,发展了多酚与蛋白质纤维相互作用理论,为协同两者的结构化和生物学功能,发挥营养增效和精准营养调控等作用提供了新思路。
天津科技大学郭庆彬教授在“膳食纤维构效机制与应用思考”的报告首先对膳食纤维的定义、来源、分类及推荐摄入方案进行了简单介绍,从分子量、单糖组成、糖苷键连接方式、分子构型及空间构象等方面对膳食纤维分子结构及相应解析方法进行了总结,指出多糖一级结构复杂性是限制其研究和应用的共性问题。针对这一科学问题,报告人结合国内外研究现状及课题组的相关研究案例,对膳食纤维基于机体血糖调控、胆汁酸吸附、糖/脂代谢调节、维持胃肠道健康、缓解Ⅱ型糖尿并等功能的内在机理及构效、量效关系进行了总结。在此基础上,指出了膳食纤维针对特定功能性产品开发的加工工艺选择原则,并提出膳食纤维通过复配以及加工预处理实现针对不同疾病,不同人群,甚至不同个人的定制化制备是其在未来研究及开发的潜在方向,项目可为膳食纤维结构、功能活性的研究及相应产品开发提供一定的参考。
大会主持人之一,天津科技大学省部共建食品营养与安全国家重点实验室常务副主任王书军教授在“热加工诱导淀粉结构演变机制及对其营养消化影响的研究”的报告中,从烹饪淀粉类食物在人类进化过程中的作用,到现代人摄入过多的加工淀粉对健康的危害,指出当前淀粉类食品的加工应该更加注重营养和健康,更好地理解加工过程中淀粉的结构变化及对其消化特性的影响机制。报告分为两部分,第一部分介绍了加工前期淀粉晶体结构的演变规律及对消化性的影响机制,揭示了影响淀粉消化性的关键限速步骤是淀粉与酶的接触/结合而非随后的催化水解。第二部分首先介绍了凝胶化淀粉短程有序性的概念及在食品品质控制方面的作用。通过合理的假设,巧妙的设计,结合高分子物理的理论建立了凝胶化淀粉短程分子有序性的结构表征方法,并从短程分子有序性层面揭示了影响淀粉回生和消化行为的分子机理。王书军教授的报告内容具有明显的前瞻性和独到性,研究成果对于实现主食的精准营养与个性化制造具有重要的理论意义,受到了与会嘉宾和学者的高度评价。
【安全】聚焦食品安全 技术突破让食品检测更快更准
食品安全专家从食品危害物检测的最新理论研究进展、快速检测技术的发展及应用、关键共性技术的突破和升级角度做精彩的报告
江南大学食品学院胥传来教授在“食品安全免疫定量检测技术与应用”报告中表示,食品安全与健康一直是全球共同关注的问题,急需廉价、快速、高效的食品安全免疫定量检测新技术。围绕食品危害物快速甄别、精准识别与增效和高效检测及应用这些问题,以理论探究为基础,发现了手性佐剂调控免疫应答的机制,提出了基质增强效应的单克隆抗体筛选策略;以技术研发为导向,发展了可溶性重组蛋白高效表达技术,解决了蛋白信号标记以及免疫分析定量化的技术难题;构建了世界上最大的食品安全用抗体资源库,实现了高活性抗体与检测试剂的工程化应用。
华南农业大学徐振林教授在报告“纳米抗体在小分子有害物快速检测中的应用研究”中介绍了近年来在纳米抗体等方面特别是在这些小分子有害物的快速检测方面的研究和应用情况。近年来,纳米尺度新型抗体在筛选成功率等方面有比较明显的提升。报告系统介绍了TeA纳米抗体的特异性制备方法,并以此为基础开发了一种灵敏的一步生物发光酶免疫分析法。同时,筛选出了抗TeA单克隆抗体的Ab2β纳米体,并将其应用于TeA的无毒性免疫检测。开创性地利用生物化学发光的方法来检测TeA的含量,并对其稳定性进行了系统研究,还利用化学耦联和交联等方法提高了检测的灵敏度。这些技术的开发在食品快速检测的发展中将起到重要的作用。
陕西科技大学食品与生物工程学院副院长李国梁教授作了题为“基于新型纳米标签的食品安全检测技术研究”的报告。“国以民为本,民以食为天”。食品安全已经上升为关系到国计民生和社会的和谐稳定的焦点问题。而快速准确的食品安全检测平台对于保障食品安全意义重大。李教授基于快检技术现存的科学问题,提出结合利用纳米标签的光学特性、酶样催化活性等独特的物理化学优势替代天然酶。基于以上解决思路,主要开发了基于点击纳米酶食源致病菌现场检测技术、基于漆酶的免疫传感智能手机平台用于过敏蛋白检测、基于生物启发纳米酶用于食品中过敏蛋白的便携拉曼检测;以负载型纳米标签为思路,开发了基于COF新型拉曼标签的SERS传感器用于食源性致病菌的多重检测以及基于CRISPR/Cas12a的SERS传感技术建立了实际样品的检测新方法。此外,李教授还致力于产学研一体化,自主研发了快检装备。
江南大学食品学院副院长王周平教授为大家分享了题目为“食品危害物核酸适配体-靶标结合机制研究”的学术报告。报告首先简要介绍了核酸适配体在检测食品危害物的优势,提出了核酸适配体优化的必要性和方法。利用SELEX方法以整体菌为靶标,针对细菌细胞表面特异结构进行适配体的筛选,并进一步优化了适配体的序列。通过对菌体的不同处理进一步确定适配体的结合部位,对其结合机理作了研究。随后深入探讨了适配体分别与脂多糖、氯霉素和T-2毒素的结合机制,并对适配体在食品检测方面的应用和发展提出了展望。
中国农业大学陈芳教授在报告“食品热加工危害物丙烯酰胺毒性机理与干预”中,从食品热加工危害物研究现状、团队研究成果、未来的思考三个方面进行分享。丙烯酰胺是形成食品色香味过程中必不可少的产物,已被证明为有毒物,因此对于食源性长期的低剂量丙烯酰胺暴露的风险评估是非常迫切的工作。报告内容主要围绕丙烯酰胺神经毒性的发生机制,以及探寻灵敏度高的生物标记物从而反映长期低剂量暴露的影响进行探讨。同时,报告还对未来的挑战以及新思路、新手段的引入进行了展望。
上海交通大学的施春雷教授在报告“我国食源性金黄色葡萄球菌耐药现状及相关研究进展”中,通过大规模的食品全产业链采样分析,我国食源性金黄色葡萄球菌耐药形势异常严峻,呈现分离率逐年上升、耐药谱急剧扩大、耐药性迅速增强的特点。金黄色葡萄球菌的耐药形成及传播主要来源于耐药相关基因的位点突变和耐药基因的水平转移。目前的耐药防控技术研发热点主要集中于天然抗菌活性单体、噬菌体制剂等抗菌药物替代品的研发及基因编辑清除耐药基因技术的开发与应用。
北京工商大学刘慧琳教授围绕“食品品质快速检测技术的开发及应用”这一主题,介绍了一种新兴的检测痕量农残的方法,将具有高度选择性的分子印迹技术与具有高灵敏度的荧光纳米材料相结合,以构建高特异性、高灵敏度、简便快捷、低成本的新型检测手段。分别介绍了以量子点、碳点以及共价有机框架为荧光探针的多种分子印迹聚合物,针对于食品中高效氯氟氰菊酯和酒中氨基甲酸乙酯的残留进行检测,检出限低至 0.0048 μg/L。并在此基础上进一步开发了智能手机平台和便携式设备,提供了一种方便、高度灵敏、低成本且易于使用的快速检测方法,在很大程度上解除了实验室中大型昂贵设备对检测的限制,提高了检测的便利性,为食品品质的快速检测提供了理论指导和研究基础。
浙江工商大学张巧智老师在报告“膳食晚期糖基化终末产物及其致敏性研究:从暴露评估、免疫识别到控制策略”中,主要围绕膳食晚期糖基化终末产物及其致敏性的研究背景、食源AGEs的定量检测与暴露评估、食物致敏源AGEs产物的免疫识别研究及基于食源性物质的AGEs形成抑制策略,这四个方面进行了汇报。构建的多靶标定量方法可实现不同饮食模式人群的膳食AGEs暴露研究,为膳食风险评估和疾病关联研究提供重要的依据。报告指出杨梅多酚、红藻多糖等黄酮类多糖类化合物可从不同阶段抑制蛋白糖氧化并阐明了其抑制AGEs形成的机理,对从食品原料的选择及膳食指导方面抑制AGEs形成具有重要的意义。最后对未来相关研究进行了展望,为后续更全面深入的研究提供理论基础。
合肥工业大学叶应旺教授介绍了克罗诺杆菌生物膜形成机制及其在食品工业中的防控策略研究。作为一种食源性条件致病菌,克罗诺杆菌广泛分布于环境中,对婴幼儿配方奶粉、蔬菜、即食食品、水、香料等食品具有较高的污染风险,污染食品的摄入可引起坏死性肠炎、脑膜炎和婴儿败血症等危及生命的疾病。叶教授表示婴幼儿配方乳粉作为婴幼儿的主要食物来源,其质量安全对于婴幼儿健康成长极其重要。而婴幼儿配方奶粉生产过程中很容易受到克罗诺杆菌污染,传统的清洗和消毒程序不足以完全控制生物膜,并且可能会导致进一步的生物膜形成和扩散,而材料表面改性是防止微生物黏附和生物膜形成的一种有效方法。因此,充分认识生物膜的形成机制有利于实现一种新型、实用、经济和环境友好的策略以确保食品安全。
本次论坛的内容紧跟国际前沿,对我国食品营养与安全领域的基础研究与技术转化将起到重要的引领和指导作用,本次论坛吸引了大量线上听众,超过40万观众通过线上直播平台观看了本届论坛,在所有专题会议中最受欢迎。论坛的召开对于提高我国食品营养和食品健康水平具有重要的实际意义。