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Plant-based milk alleviates antibiotics-induced intestinal barrier damage associated with modulation of gut microbiome and metabolome

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Food Science and Human Wellness 2024年

作者： Xiaoyan Ma Yashu Chen Zhenxia Xu Chao Wang Xu Wang Zhitao Chen Shufang Xu Chen Yang qianchun deng Oil Crops Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences， Oil Crops and Lipids Process Technology National & Local Joint Engineering Laboratory， Hubei Key Laboratory of Lipid Chemistry and Nutrition， Key Laboratory of Oilseeds Processing， Ministry of Agriculture and Rural affairs Key Laboratory of Fermentation Engineering (Ministry of Education)， Hubei Key Laboratory of Industrial Microbiology， Hubei Provincial Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation， Hubei University of Technology Huazhong Agricultural University Department of Gastroenterology， The Central Hospital of Wuhan， Tongji Medical College， Huazhong University of Science and Technology Clinical Nutrition Department， The Central Hospital of Wuhan， Tongji Medical College， Huazhong University of Science and Technology

Plant-based milk is rich in polyunsaturated fatty acids， polyphenols and other bioactive compounds. This study investigated the effect of three plant-based milk (flaxseed milk， oat milk and soy milk) on the ceftriaxone-induced intestinal disorders， and compared the regulation patterns associated with gut microbiome and metabolome. The results showed plant-based milk alleviated the ceftriaxone caused cecum swelling， colonic tissue damage and intestinal microecological disorders. Meanwhile， administered plant-based milk decreased levels of pro-inflammatory cytokine (tumor necrosis factor (TNF-α)， interleukin (IL-6)， interleukin (IL-1β) and oxidative stresses (malondialdehyde (MDA) and myeloperoxidase (MPO) in the colon， as well as increasing the levels of tight junction proteins (Occludin， Claudin-1， and ZO-1) in the colon. Moreover， administration of plant-based milk modulated the intestinal microbiota by promoting the relative levels of beneficial bacteria (Bifidobacterium)， and inhibiting the harmful bacteria genus (Enterococcus). Furthermore， plant-based milk treatment significantly modulated glycerophospholipids metabolism (e.g. glycerophosphocholine) and arachidonic acid metabolism (e.g. prostaglandin G2 and arachidonic acid) in the serum. In conclusion， plant-based milk could alleviate antibiotic-related imbalance of barrier function damage， gut microbiota disorders and the reduction of metabolic disorders， which lays a foundation for exploring anti-inflammatory and intestinal micro-ecological approach to plant-based milk.

关键词：

植物细胞壁多糖高效酶解技术及其在食品加工中应用研究进展

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食品科学 2024年第12期45卷 304-314页

作者：郝倩邓乾春周彬程园梦周琦陈洪建邓紫玙陈亚淑湖北工业大学生命科学与健康工程学院湖北武汉430068 中国农业科学院油料作物研究所油料脂质化学与营养湖北省重点实验室湖北武汉430062

植物细胞壁多糖的结构异质性和复杂性会限制食品加工中植物营养素的释放,最终影响产品的感官品质、营养价值和货架稳定性。利用植物细胞壁多糖降解酶(plant cell wall polysaccharide-degrading enzymes,PCWPE)实现高效酶解是食品加工... 详细信息

植物细胞壁多糖的结构异质性和复杂性会限制食品加工中植物营养素的释放,最终影响产品的感官品质、营养价值和货架稳定性。利用植物细胞壁多糖降解酶(plant cell wall polysaccharide-degrading enzymes,PCWPE)实现高效酶解是食品加工中克服包裹植物细胞复杂多糖壁屏障的关键步骤。PCWPE包括纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶,可专一高效地水解植物细胞壁层中的糖苷键,显著改善产品感官风味、营养价值,提高多相体系稳定性,并提高产率等。近年来,PCWPE广泛用于饮料加工、植物营养素萃取、功能性糖制备,以及新兴可持续型植物基食品加工,成为食品绿色加工的研究热点。因此,本文就PCWPE酶解机制、高效酶解技术及其在食品工业中应用等领域的最新研究进行综述,以期为高品质植物基食品加工技术创新提供参考依据。

关键词：多糖降解酶酶解机制高效酶解技术食品加工

油茶储藏蛋白提取过程组分迁移对其功能特性的影响

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食品科学 2024年第11期45卷 91-99页

作者：杨晓莉周际松尚伟彭登峰邓乾春金伟平武汉轻工大学食品科学与工程学院湖北武汉430023 中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料加工重点实验室湖北武汉430062

本研究以我国特色木本油料油茶储藏蛋白提取为对象,采用组学分析、分子对接等技术,研究提取过程中皂素伴随、组分迁移和相互作用对蛋白质组成与功能性质的影响。结果表明,碱法提取油茶储藏蛋白的最佳工艺条件为料液比1∶10(g/mL)、提取p... 详细信息

本研究以我国特色木本油料油茶储藏蛋白提取为对象,采用组学分析、分子对接等技术,研究提取过程中皂素伴随、组分迁移和相互作用对蛋白质组成与功能性质的影响。结果表明,碱法提取油茶储藏蛋白的最佳工艺条件为料液比1∶10(g/mL)、提取pH 8.0,该条件下提取率达75.8%,皂素/蛋白比值为2.60。11S球蛋白在pH 4.5时先沉淀,皂素/蛋白比值为0.36;清蛋白约占总储藏蛋白69%,提取过程与皂素共存,其皂素/蛋白比值为3.73。油茶储藏蛋白中清蛋白与球蛋白的起泡性均大于200%,乳化活性指数为16.7 m^(2)/g,皂素与蛋白质的相互作用能显著提升乳化稳定性。本研究可为特色油料蛋白质高值化利用与功能配料开发提供理论参考。

关键词：油茶储藏蛋白碱提酸沉皂素组分迁移功能特性

蛋白酶的固定化及其在食品工业中应用的研究进展

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食品科学 2024年第17期45卷 253-264页

作者：陈尚文邓乾春周彬唐小倩彭登峰陈亚淑邓紫玙湖北工业大学生命科学与健康工程学院湖北武汉430068 中国农业科学院油料作物研究所油料脂质化学与营养湖北省重点实验室湖北武汉430062

蛋白酶在实际生产中有着广泛的应用,但游离的蛋白酶抵抗外界不良环境的能力较差,容易造成活性丧失,且难以回收的缺点在一定程度上限制了其在食品工业中的应用。固定化酶技术可以很好地解决上述问题。本文首先从固定化载体和固定化方法... 详细信息

蛋白酶在实际生产中有着广泛的应用,但游离的蛋白酶抵抗外界不良环境的能力较差,容易造成活性丧失,且难以回收的缺点在一定程度上限制了其在食品工业中的应用。固定化酶技术可以很好地解决上述问题。本文首先从固定化载体和固定化方法两个角度对固定化蛋白酶的相关研究进行总结,指出其中可能面临的挑战,并提出今后可能的研究方向和趋势。接着从应用的角度,阐述固定化蛋白酶在改善蛋白质功能特性和制备功能活性多肽方面的巨大潜力。因此,将更多形式的固定化蛋白酶应用于食品工业中是今后重要的发展方向之一。

关键词：蛋白酶固定化蛋白质食品工业应用研究进展

干法脱胶对亚麻籽植物乳稳定性和营养特性的影响

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食品工业科技 2024年第18期45卷 202-209页

作者：陶彩艳邓紫玙邓乾春黄庆德汤虎汪超陈亚淑湖北工业大学生命科学与健康工程学院湖北武汉430068 中国农业科学院油料作物研究所湖北武汉430062

为探究亚麻籽胶对亚麻籽植物乳的稳定性、营养特性的影响,本研究对亚麻籽进行干法脱胶,并全面探究了不同脱胶率对亚麻籽植物乳营养素溶出和稳定性的影响,对不同样品的粒径、zeta电位、粘度、Turbiscan稳定性指数、流变性能、微观结构、... 详细信息

为探究亚麻籽胶对亚麻籽植物乳的稳定性、营养特性的影响,本研究对亚麻籽进行干法脱胶,并全面探究了不同脱胶率对亚麻籽植物乳营养素溶出和稳定性的影响,对不同样品的粒径、zeta电位、粘度、Turbiscan稳定性指数、流变性能、微观结构、总固形物含量、总酚含量和蛋白含量进行了测定和分析。结果表明,与未脱胶的亚麻籽所制亚麻籽乳相比,脱胶后亚麻籽乳的电位绝对值增大且粒径、稳定性指数和粘度均变小,其中脱胶率为4.0%的亚麻籽植物乳电位绝对值由26.72 mV增大至29.60 mV,D[4,3]由34.90μm减小至22.60μm,粘度降低了9.95%,且表现出剪切稀化行为,液滴分布均匀。脱胶率为6.30%的亚麻籽植物乳的总固形物含量提高了5.03%,达到7.73 g/100 mL,蛋白含量提高了18.78%,达到2.15 g/100 mL,表明亚麻籽经适度脱胶后能够提高亚麻籽植物乳的稳定性,促进蛋白质等营养素溶出,相关研究结果为亚麻籽高值化、全值化加工利用提供参考依据。

关键词：干法脱胶亚麻籽胶亚麻籽植物乳稳定性营养特性

核桃蛋白的结构、营养价值、制备、功能特性及在食品中的应用

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食品科学 2024年第15期45卷 329-337页

作者：吴萍周际松邓乾春董娟金伟平尚伟刘昌盛彭登峰中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料加工重点实验室湖北省油脂与植物蛋白工程技术研究中心湖北武汉430062 武汉轻工大学食品科学与工程学院湖北武汉430023 石河子大学食品学院新疆石河子832003

我国核桃年产量479.59万t,位居全球第一。核桃营养价值丰富,核桃仁中油脂和蛋白质的含量分别为65%~69%和15%~20%。核桃制油后的副产物饼粕资源丰富,但其加工效益低,主要用于饲料和肥料,高值化利用潜力未被发掘。研究发现核桃饼粕中含有... 详细信息

我国核桃年产量479.59万t,位居全球第一。核桃营养价值丰富,核桃仁中油脂和蛋白质的含量分别为65%~69%和15%~20%。核桃制油后的副产物饼粕资源丰富,但其加工效益低,主要用于饲料和肥料,高值化利用潜力未被发掘。研究发现核桃饼粕中含有大量的蛋白质(42%~54%),且其氨基酸组成丰富、比例适宜人体吸收,蛋白质的真实消化率为86.22%,生物价可达98.77%,是一种优质植物蛋白。因此,高效利用核桃饼粕中的蛋白质资源是提升其高值化利用的重要途径。本文综述了核桃蛋白的组成、结构和营养价值,概述了核桃蛋白的制备方法和功能特性,总结了修饰改性对其功能特性和消化率的影响,并介绍了核桃蛋白在食品中的应用潜力。

关键词：核桃蛋白组成结构营养价值提取功能特性修饰改性

双蛋白天然共生颗粒Pickering纳米乳液的稳定性分析

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食品工业科技 2024年第21期45卷 74-84页

作者：邵家起邓乾春李康昱肖军霞向霞郑畅彭登峰青岛农业大学食品科学与工程学院山东青岛266109 中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料加工重点实验室油料脂质化学与营养湖北省重点实验室湖北武汉430062

利用双蛋白天然共生颗粒制备Pickering纳米乳液并对其物化稳定性进行分析,以此拓宽其在食品领域中的应用潜力。本研究采用碱提取-等电点沉淀法(Alkali extraction-isoelectric point precipitation,AE)和盐提取-透析法(Salt extraction-... 详细信息

利用双蛋白天然共生颗粒制备Pickering纳米乳液并对其物化稳定性进行分析,以此拓宽其在食品领域中的应用潜力。本研究采用碱提取-等电点沉淀法(Alkali extraction-isoelectric point precipitation,AE)和盐提取-透析法(Salt extraction-dialysis,SE)从大豆-亚麻籽混合粕中富集大豆蛋白(Soy protein)和亚麻籽蛋白(Flaxseed protein),制备双蛋白天然共生颗粒(Natural particles,SFNPs)。首先,利用外观观察、原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)、圆二色谱和拉曼光谱对两种双蛋白共生颗粒进行表征;其次,将其作为颗粒稳定剂制备Pickering纳米乳液,并对其物理和化学稳定性进行表征。结果表明AE-SFNPs的尺度更为均一,且具有良好的分散性。与SE-SFNPs相比,AE-SFNPs的二级结构中β-折叠占比更高,达51.25%,具有更加致密有序和良好柔性的结构特性。2种双蛋白天然共生颗粒均可制备出Pickering纳米乳液。在28 d的贮藏期间,AE-SFNPs稳定乳液的粒径仅增加了约14 nm,电位基本稳定在-34 mV左右,而SE-SFNPs稳定乳液的粒径增加了约12倍,电位降低了1.32倍。贮藏至第28 d时,AE-SFNPs的稳定性指数(Turbiscan stability index,TSI,5.83),远小于SESFNPs的TSI值(55.13)。尤其是,AE-SFNPs制备的Pickering纳米乳液表现出了比酪蛋白酸钠(食品领域加工常用乳化剂)制备的纳米乳液更佳的物理稳定性和化学稳定性。因此,AE-SFNPs可作为一种天然高效植物蛋白基颗粒稳定剂制备Pickering纳米乳液,为丰富纳米乳液的工业化应用提供了新的解决策略。

关键词：植物基双蛋白共生提取天然颗粒界面重构 Pickering纳米乳液

Rapeseed polysaccharides alleviate overweight induced by high-fat diet with regulation of gut microbiota in rats

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Oil Crop Science 2021年第4期6卷 192-200页

作者： Chen Yang Xu Wang qianchun deng Fenghong Huang Oil Crops Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences Oil Crops and Lipids Process Technology National&Local Joint Engineering LaboratoryHubei Key Laboratory of Lipid Chemistry and NutritionKey Laboratory of Oilseeds ProcessingMinistry of Agriculture and Rural AffairsWuhan430062China Huazhong Agricultural University No.1 Shizishan StreetWuhan430070China

High-fat diet(HFD)could induce obese and microbial dysbiosis,the latter of which has great impact on host *** polysaccharides are well known to have a wide range of biological benefits for bowel *** this study,we investigated the effects of rapeseed polysaccharide(RSP)on overweight and gut microbiota in highfat-diet(HFD)fed *** effectively alleviated the hyperglycemia and lipid metabolic disorder in serum,which was found closely related to the modulation of intestinal *** of RSP regulated the intestinal microbiome by increasing the proportion of butyrate acid producer Blautia(P<0.05),Dorea(P<0.01)and Akkermansia genus and inhibiting the growth of bacterial species associated with inflammation such as unclassified Ruminococcaceae(P<0.05).Moreover,the restoration of total short-chain fatty acids(SCFAs),especially propionate and butyrate might be an important strategy for mitigating HFD induced metabolic *** results suggested that RSP is a potential prebiotic for preventing obese induced HFD through regulating the gut microbiota.

关键词： Gut microbiota Rapeseed polysaccharides Overweight and obese High-fat diet

Targeted microbiome metabolomics reveals flaxseed oil supplementation regulated the gut microbiota and farnesoid X receptor pathway in high-fat diet mice

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Food Science and Human Wellness 2023年第6期12卷 2324-2335页

作者： Chen Yang Zhenxia Xu Qingde Huang Xu Wang Fenghong Huang qianchun deng Oil Crops Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences Oil Crops and Lipids Process Technology National&Local Joint Engineering LaboratoryHubei Key Laboratory of Lipid Chemistry and NutritionKey Laboratory of Oilseeds ProcessingMinistry of Agriculture and Rural AffairsWuhan 430062China College of Animal Science and Technology Huazhong Agricultural UniversityWuhan 430070China Institute of Agro-Food Science and Technology Shandong Academy of Agricultural SciencesJinan 250100China

Flaxseed oil(FSO)rich in n-3 polyunsaturated fatty acids(PUFAs)can protect against obesity and insulin resistance,but the underlying mechanism is *** integrative multiomics of the microbiome and targeted metab olomics approach was performed to investigate the possible pathway for flaxseed oil supplementation on reducing serum total cholesterol,triglyceride and epididymal adipose in high-fat diet *** ameliorated the gut microbial dysbiosis by increasing the community diversity and the abundance of Clostridiales and *** effects were associated with the regulation of bile acid(BAs)in the *** reduced the concentrations of conjugated BAs,such as cholic acid,tauro-α-murocholic acid,and tauro-ursodesoxycholic acid in feces,which in turn inhibit the intestinal farnesoid X receptor(FXR)-fibroblast growth factor(FGF)15 signaling *** analysis revealed that FSO activated FXR in the liver and regulated downstream gene expression(SHP,SREBP-1c,and CPT-1a),which promoted lipolysis and inhibited *** results of this study suggest that FSO modulates serum lipid concentrations by regulating the gut microbiota,FXR-FGF15 signaling and BA metabolism.

关键词： Flaxseed oil High-fat diet Gut microbiota Bile acids metabolomics FXR signaling