鱿鱼软骨如何使沙丁鱼更美味 FPPN文献速递

论文标题:Chitooligosaccharides from squid pen prepared using different enzymes: characteristics and the effect on quality of surimi gel during refrigerated storage期刊:Food Production, Processing and Nutrition作者:Avtar Singh, Soottawat Benjakul et.al发表时间:2019/10/28数字识别码:10.1186/s43014-019-0005-42019年10月,Food Production,Processing and Nutrition在线发表了泰国宋卡王子大学Soottawat Benjakul 教授课题组题为“Chitooligosaccharides from squid pen prepared using different enzymes: characteristics and the effect on quality of surimi gel during refrigerated storage”的研究论文。图1壳聚糖,又称去乙酰甲壳素,在抗菌、抗氧化、抗衰老等方面应用广泛,但它水溶性低。研究表明,低分子量的壳聚糖具有较好的水溶性和功能性。人们使用物理、化学或是酶法水解壳聚糖,获得短链甲壳低聚糖(COS)。物理方法包括辐射和超声波,但这两种方法对分子量的降低程度有限。化学水解法很难制备特定的COS。酶法能够制备特定聚合度、小分子量的COS,因而被广泛地使用。壳聚糖酶和几丁质酶价格昂贵,非特异性的酶也被用于制备COS。图2:从鱿鱼中提取的软骨鱼糜是从鱼肉中获得的浓缩肌原纤维蛋白,具有优良的质构特性和营养价值。中上层鱼因肌红蛋白和脂质含量高,鱼肉颜色深,制备的鱼糜易发生脂质氧化并产生异味。在鱼糜中添加天然抗氧化剂,可以解决此问题。图3:沙丁鱼本文研究了使用淀粉酶、脂肪酶和胃蛋白酶从鱿鱼软骨中制备的COS的特性。在这三种酶制备的COS中,由8%(w/w)脂肪酶制备的COS-L具有最强的ABTS自由基清除能力。COS-L的平均分子量为79kDa,特性粘数为0.41dL/g,水溶性为49%。COS-L的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)分别是0.31-4.91mg/mL和0.62-4.91mg/mL。添加了1%(w/w)COS-L的沙丁鱼糜凝胶在4°C贮藏10天,PV和TBARS值更低,微生物生长较慢。鱿鱼软骨制备的COS-L具有减缓脂肪氧化和延长冷藏沙丁鱼鱼糜货架期的作用。图4:鲭鱼本文相关的工作受到了泰国高等教育研究促进和教育中心为东盟南部地区颁发的奖学金和泰国宋卡王子大学研究生院的资助。Soottawat Benjakul,食品科学博士,泰国宋卡王子大学食品技术学院教授,主要从事食品化学和生物化学的研究,水产加工副产物的高值化利用的研究。Benjakul教授在其研究领域具有较高的国际声誉,发表了600多篇论文,参与书籍撰写30余章节,被Tomson Reuters评为2016年全球高被引研究学者,并多次荣获泰国政府颁发的杰出科学家奖。Food Production, Processing and Nutrition点击此处访问期刊主页TheFood Production, Processing and Nutritionjournal aims to provide a unique dedicated forum for publication of the highest quality and novel contributions in the field. Both fundamental research and applied areas are of interest and these extend to food production with respect to variety improvement and selection as well as green processing.Food safety, elimination of contaminants, and retention of nutrients and bioactive components that play a role in health promotion of consumers, are important aspects that will be covered.Production technologies, absorption, bioavailability and personalized nutrition with consideration of gut microbiota are also of interest to the journal.Results may be communicated in the form of original research, reviews.摘要:Chitooligosaccharides (COS) from squid pen produced using amylase, lipase and pepsin were characterized. COS produced by 8% (w/w) lipase (COS-L) showed the maximum FRAP and ABTS radical scavenging activity than those prepared using other two enzymes. COS-L had the average molecular weight (MW) of 79kDa, intrinsic viscosity of 0.41 dL/g and water solubility of 49%. DPPH, ABTS radical scavenging activities, FRAP and ORAC of COS-L were 5.68, 322.68, 5.66 and 42.20 μmol TE/g sample, respectively. Metal chelating activity was 2.58 μmol EE/g sample. For antibacterial activity, minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of COS-L against the targeted bacteria were in the range of 0.31–4.91mg/mL and 0.62–4.91mg/mL, respectively. Sardine surimi gel added with 1% (w/w) COS-L showed the lower PV, TBARS and microbial growth during 10days of storage at 4 °C. COS-L from squid pen could inhibit lipid oxidation and extend the shelf-life of refrigerated sardine surimi gel.本文由微信公众号“BMC期刊”提供

来源: BMC 2019-11-13

镰刀菌毒素的发生、毒性、产生及检测方法研究 FPPN文献速递

论文标题:Occurrence, toxicity, production and detection of Fusarium mycotoxin: a review期刊:Food Production, Processing and Nutrition作者:Fang Ji, Dan He et.al发表时间:2019/10/29数字识别码:10.1186/s43014-019-0007-22019年10月,Food Production, Processing and Nutrition在线发表了江苏省农业科学院史建荣研究员和徐剑宏研究员课题组题为“Occurrence, toxicity, production and detection ofFusariummycotoxin: a review”的综述。图1镰刀菌毒素(Fusarium mycotoxin)是镰刀菌属(Fusarium genera)生长过程中产生的多种有毒代谢产物,其种类繁多,尤以呕吐毒素(Deoxynivalenol)、雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone)、伏马毒素(Fumonisins)、T-2毒素等为主。镰刀菌毒素常会污染谷物粮食,给人畜安全带来了严重的威胁。本研究对镰刀菌毒素的主要种类、毒性机理以及各国对主要镰刀菌毒素的限量标准分别进行了综述,并对我国镰刀菌毒素的污染状况、产毒菌群的化学型分类以及镰刀菌毒素的检测技术进行了回顾,展望了镰刀菌毒素研究的未来方向。通过本综述的分析,能够帮助读者更加全面、深入的了解镰刀菌毒素,从而能够更好的研究镰刀菌毒素。图2:毒小麦与毒玉米本研究的第一作者为祭芳博士,现任江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所副研究员,主要从事生物毒素的风险评估及抑菌抑毒活性物质的机理研究,相关研究得到了农业部农产品质量安全风险评估专项、国家自然科学基金、江苏省社会发展等项目的支持。近年来以第一作者发表论文10余篇,其中SCI收录4篇,获授权专利2项。通讯作者介绍●史建荣研究员江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所原所长、农业农村部农产品质量安全控制技术与标准重点实验室、农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(南京)以及江苏省转基因安全公共技术服务中心主任,国家农产品质量安全科技创新联盟副理事长。近十年来,主要从事农产品质量安全的检验检测、风险评估、过程管控技术等研究,在农产品质量安全领域发表论文100多篇,SCI收录30余篇,授权专利7项。获江苏省科学技术进步奖、国家科学技术进步奖多项,以及江苏省333人才工程第二层次首批培养对象、江苏省六大人才高峰项目科学家、江苏省青年科技奖、江苏省首席科技传播专家等荣誉称号。●徐剑宏博士,研究员,南京农业大学、江苏大学硕士生导师,现任江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所副所长,粮油风险因子评估与安全体系研究室主任,农业部农产加工品监督检验测试中心(南京)授权签字人。主要从事镰刀菌毒素的风险评估与全程管控研究。2013获得江苏省科技进步三等奖,授权国家专利12项,发表研究论文50余篇,其中SCI 20余篇。Food Production, Processing and Nutrition点击此处访问期刊主页The Food Production, Processing and Nutrition journal aims to provide a unique dedicated forum for publication of the highest quality and novel contributions in the field. Both fundamental research and applied areas are of interest and these extend to food production with respect to variety improvement and selection as well as green processing.  Food safety, elimination of contaminants, and retention of nutrients and bioactive components that play a role in health promotion of consumers, are important aspects that will be covered.  Production technologies, absorption, bioavailability and personalized nutrition with consideration of gut microbiota are also of interest to the journal.  Results may be communicated in the form of original research, reviews.摘要:Fusarium mycotoxin contamination of both foods and feeds is an inevitable phenomenon worldwide. Deoxynivalenol, nivalenol, zearalenone, T-2 toxin and fumonisin B1 are the most studied Fusarium mycotoxins. Co-contamination of mycotoxins has also been studied frequently. Fusarium mycotoxins occur frequently in foods at very low concentrations, so there is a need to provide sensitive and reliable methods for their early detection. The present review provides insight on the types, toxicology and occurrence of Fusariummycotoxins. It further elucidates various detection methods of mycotoxin production from Fusarium strains, with a special focus on chromatographic and immunochemical techniques.本文由微信公众号“BMC期刊”提供

来源: BMC 2019-11-13

乳制品风味好不好,小分子化合物说了算

牛奶、酸奶、奶酪等各种乳制品,应该是世界上最受欢迎的食品种类之一。乳制品的吸引力,在于其独特的风味口感:柔和、醇厚、带有乳香。这种口感也被描述为乳脂味(Creaminess)。图片来源于网络对于八零九零年代生人的朋友,这种乳脂味在童年留下印象最深刻的食品,当属那个时代最受欢迎的零食——大白兔奶糖。图片来源于网络此糖味美香甜,老少皆宜。当年的小朋友们,包括笔者在内,一颗大白兔奶糖含在口中,那就是甜蜜快乐的童年味道。如今,广大消费者对乳制品的要求也早已超过“大白兔奶糖”时代。大家既要乳制品保留高营养价值,又要其具有高的口感满意度。这使得研究乳制品体感风味(somatosensory flavor)成为食品化学热点领域。最近,美国俄亥俄州立大学食品科学与技术系的Devin Peterson教授(点击查看介绍)团队,对影响牛乳制品体感风味(somatosensory flavor)的小分子化合物进行了探索研究。体感风味是一个包含多因素的评价标准,其所含因素分为脂肪质感(fatty texture)、口感(dairy mouthfeel)、刺激性(tingling/irritation)、口腔覆盖(mouthcoating)。在以往的液态或半固态牛乳制品研究中,学者分析影响乳制品乳脂味(Creaminess)的化学小分子主要集中在挥发性化合物和脂类化合物。可是不同研究得出的结果往往有偏差,甚至矛盾。在本研究中,Devin Peterson团队的目的正是通过分析试图从其他角度鉴定影响液态牛乳体感风味特征的小分子化合物。Peterson教授团队的研究方向就是食品化学,此前我们介绍过他们的研究成果,比如橙汁褐变背后的化学秘密(Food Chem., 2019, 289, 320,点击阅读详细),以及影响咖啡品质的新化合物(Food Chem., 2019, DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.125250,点击阅读详细)。在此项研究中,他们首先通过多轮的制备高效液相色谱(Pre-HPLC),分离提取液态乳制品(牛奶)中的体感属性化合物。将液乳制品提取分离为高分子量组分(分子量 > 3 kDa)和低分子量组分(分子量 < 3 kDa),再分别将两个组分重组到原始乳制品中由专家组成员评估体感风味,分析发现包含目标体感风味活性的组分在低分子量组分中。他们再用Pre-HPLC分离该组分,并进行体感活性追踪,第一轮分离得到活性组分2、5和9(图1)。图1. 第一轮HPLC分离样品得到的体感活性组分2、5和9,以及3个组分所含体感活性因素。图片来源:Food Chem.他们继续用HPLC对组分2、5、9进行体感活性成分追踪分离,经过第二轮、第三轮的分离纯化,从组分2-3-7中分离并鉴定出乳清酸(orotic acid),从组分5-2-8中分离鉴定出泛酸(pantothenic acid),从组分9-4进一步分出两个亚组分:9-4-7和9-4-9,从这两个亚组分中分离到芳香羧酸-马尿酸(hippuric acid)和含硫化合物对甲酚硫酸盐(p-cresol sulfate)(图2)。图2. 第二轮和第三轮HPLC分离鉴定出的体感活性化合物及其质谱。图片来源:Food Chem.Devin Peterson团队随后对4个已鉴定出的体感活性化合物进行了定量分析。他们选择了4种脂肪含量不同的乳制品:脱脂牛奶(无脂肪)、低脂牛奶(脂肪质量占比2%)、全脂牛奶(脂肪质量占比3.3%)、奶油(脂肪质量占比高达33%),对上述活性化合物进行定量分析。活性化合物含量在脱脂牛奶、低脂牛奶和全脂牛奶没有显著差异,但是所有上述化合物在奶油中含量明显偏低(图3)。考虑到这些化合物本身的极性,以及奶油的高脂肪含量,这个结论是合理的。图3. 4种活性化合物在脱脂牛奶、低脂牛奶、全脂牛奶和奶油中的含量。图片来源:Food Chem.他们将4种化合物单体分别定量加入全脂牛奶中,由风味口感专家组进行评判。判断得出,相比对照样品所有单加化合物的全脂牛奶显示更高体感活性。而且每个化合物能贡献多个体感活性因素,其中,乳清酸贡献的因素最多,包括脂肪质感、口腔覆盖、刺激性(图4)。图4. 4种化合物添加到全脂牛奶中对其体感活性因素影响。图片来源:Food Chem.他们还将上述4种小分子化合物加入到脱脂牛奶中,使得加入浓度高于内源浓度两倍,请风味口感鉴定专家组进行评判。结果表明,外加两倍量的体感活性小分子后,其特征更乳脂化,体感丰度更高(creamier, fuller bodied sample)。当然,本文研究中,4种小分子化合物在奶油中含量很低。作者推测,奶油也许还有其它未鉴定的小分子化合物,或者是香气化合物的相互作用对奶油的体感风味发挥作用。图片来源于网络综上,Devin Peterson团队通过体感风味活性介导分离,找到了这4种有影响的小分子化合物:乳清酸、泛酸、马尿酸、对甲酚硫酸盐。深入研究这些化合物在牛奶代谢以及乳制品加工过程中扮演的角色,可以为调整畜牧业的饲料方案,以及优化加工工艺提供指导。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Identification of small molecule flavor compounds that contribute to the somatosensory attributes of bovine milk productsDavid M. Potts, Devin G. PetersonFood Chem., 2019, 294, 27-34, DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.05.010导师介绍Devin Petersonhttps://www.x-mol.com/university/faculty/73389 (本文由水村山郭供稿)

来源: X-MOL 2019-10-04

借助“大案牍术”,寻找影响咖啡品质的新化合物

咖啡,世界三大流行饮料之一。对于广大科研汪来说,无数跑反应、写论文、申基金的漫漫长夜,依靠的就是它了。没有一杯咖啡熬不过的科研之夜,如果有,那就再来一杯。咖啡在科研界可不仅是热门饮料,它同样也是一个热门研究对象。从提神镇静作用机制到口感风味研究,从“咖啡环效应”到预防疾病作用等等,不一而足。当然,天然产物化学为这些作用提供了明确的化合物结构信息。那么,咖啡里面能找到结构新颖又有实际意义的化合物吗?笔者作为天然产物研究背景的科研汪,想到这个问题的第一反应是——可拉倒吧!常规的动物植物化学成分都快被研究绝了,现在天然产物研究都讲究资源要属于特殊生境,上山下海,甚至探矿,谁会花时间去挖掘平淡无奇的咖啡啊!话不能说得太绝对,还真有“于平淡中见惊奇”的学者。美国俄亥俄州立大学食品科学与技术系的Devin Peterson教授就作了这方面的研究,不仅从咖啡中分离鉴定出新结构化合物,还发现这类化合物是咖啡风味调节剂。更妙的是,他们寻找化合物依靠的是严谨系统的数据分析方法,让笔者不禁想到近来热播电视剧《长安十二时辰》中的“大案牍术”。图片来源:《长安十二时辰》剧中大案牍术用来帮助靖安司办案,从大量案牍数据中去寻找合适的办案人和案情线索。与之相似,咖啡的成分复杂,所含化合物成千上万,若非依赖系统数据分析,则难以筛选分离出新化合物。Devin Peterson教授团队研究咖啡的“大案牍术”,主体是非目标化学表征风味组学研究(Untargeted chemical profiling flavoromic analysis),此法在研究复杂的食品系统时,综合化学表征分析和食品感官信息,能够挖掘出影响食品风味特征的化学驱动因子。具体到咖啡的数据分析涉及诸多因素,主要分为:咖啡品质评价及其影响因素和化学驱动因子。图片来源于网络咖啡品质评价因素,包含国际精品咖啡协会(SCA)列出的10种感官指标(包括香气、酸度、咖啡体感、风味、甜度等),以cup得分方式评价。影响因素从时间上包含自农场到咖啡杯中的每一个环节,例如绿咖啡豆加工、成熟后发酵、烘焙步骤、煮咖啡工艺等,地理上的影响因素还受到咖啡品种或亚种,来源产地气候土质等因素影响。咖啡中的非挥发性化合物如蔗糖、氨基酸、酚类以及不饱和醛等化合物,都是咖啡品质的化学驱动因子。上述因素,都是本研究要考虑的内容。此外,他们在技术上还运用了液相色谱质谱联用仪(LC/MS)、多变量统计分析法(MVA)、咖啡品质重组感官评价实验、cup得分法,一并构成本文咖啡研究的现代“大案牍术”。Devin Peterson团队首先运用非目标化学表征组学结合液相色谱质谱联用仪(LC/MS)分析咖啡样品中的化学小分子。他们选用来自亚、非、美三大洲产地的18种绿咖啡豆样品,根据国际精品咖啡协会(SCA)的Q分级认证方式和cup得分法,将样品分为3个质量等级:次品(<80)、优品(80-85)、特优品(85-90)。他们用LC/MS从这些样品煮熟的咖啡中共表征标记了2450个化学小分子。随后,他们运用多变量统计分析(MVA)建立煮咖啡化学因子与cup得分相互关系模型。多变量模型包括:主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法(OPLS)(图 1)。通过这一系列统计分析,从2450个小分子中筛选出最影响样品质量等级变化(从次品到优品直至特优品)的4个小分子:4.13_193, 7.00_437, 8.25_671, 8.52_419(化合物用LC/MS的保留时间和分子量表示,比如4.13_193表示色谱保留时间4.13 min,分子量为193的化合物)。正交偏最小二乘法(OPLS)分析煮咖啡中化学小分子与cup得分相关性。图片来源:Food Chem.随后,他们在多维液相色谱中富集纯化这4个化合物,进一步做煮咖啡样品的cup得分感官品质评估验证。采用重组模型分别在煮咖啡样品中定量添加4个化合物纯品,相比对照,分析其SCA认证的Q等级cup得分变化情况。结果显示,只有其中3个化合物显著增加了样品cup得分(图 2),即其感官品质增加。这3个化合物是7.00_437, 8.25_671, 8.52_419。重组样品和对照样品的cup得分。图片来源:Food Chem.至此,3个影响咖啡品质的化合物已经从咖啡样品纷繁复杂的多因素体系中脱颖而出。那么,“大案牍术”筛出来的到底是什么化合物?下一步,就是运用核磁共振波谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)鉴定出这3个化合物结构了。高分辨质谱推测分析化合物元素组成,MS/MS分析裂解片段,结合一维/二维核磁图谱解析化合物的官能团和连接方式。最后鉴定出两个化合物的结构,它们分别是3-O-caffeoyl-4-O-3-methylbutanoylquinic acid(下图左)以及3-O-caffeoyl -4-O-3–methyl butanoyl-1,5-quinide(下图右),均为新结构化合物。遗憾的是,Devin Peterson团队并没有完全解析出化合物8.25_671的结构,只是推出了部分结构片段,这给本研究留下了一个悬念。两个新化合物,是含有3-甲基丁酸酯片段(3-methylbutanoic ester moiety)的绿原酸衍生物。以往文献报道,绿原酸在食品或饮料体系中增加某些挥发性物质的水溶性,会影响食物或饮品的口感味道。新化合物的结构最后,他们分析了3个化合物分别在绿咖啡豆和烘焙咖啡豆中的含量水平。化合物3-O-caffeoyl-4-O-3-methylbutanoylquinic acid在绿咖啡豆中的含量比烘焙咖啡豆高大约2-3倍,这表明此化合物可能是植物代谢产物(下图)。化合物3-O-caffeoyl-4-O-3-methyl butanoyl-1,5-quinide结构只是在前者基础上脱水缩合成环,可能是咖啡豆处理过程中微生物发酵产物。化合物8.25_671的水平在绿咖啡豆和烘焙咖啡豆中没有显著相关性。化合物3-O-caffeoyl-4-O-3-methylbutanoylquinic acid 在绿咖啡豆和烘焙咖啡豆中的相关浓度。图片来源:Food Chem.Devin Peterson团队运用一系列现代“大案牍术”(非目标化学表征风味组学等研究方法)成功从咖啡样品中分离鉴定出能积极影响咖啡风味品质的新结构化合物。这些化合物作为咖啡风味调节因子,可以为咖啡风味鉴定分析提供帮助。化合物3-O-caffeoyl-4-O-3-methylbutanoylquinic acid在绿咖啡豆中浓度更高,统计分析显示其显著影响了咖啡品质,可作为新的咖啡品质化学标志物。该论文也为天然产物研究提供了一个有趣的范例。写到这里,笔者也看了看手中的咖啡,我为什么没有想到呢?……原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Identification of flavor modulating compounds that positively impact coffee qualitySichaya Sittipod, Eric Schwartz, Laurianne Paravisini, Devin G. PetersonFood Chem., 2019, DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.125250(本文由水村山郭供稿)

来源: X-MOL 2019-09-14

橙汁褐变之谜

提到橙汁,我们往往会联想到这样的场景:炎炎夏日中,海滨沙滩上,椰树婆娑,海风习习,舒适地躺在沙滩椅上,再来一杯冰爽橙汁,顿觉酸甜可口,逍遥自在。图片来源于网络是的,橙汁就是这样亲民。诚如广告所言,它富含维生素C,老少皆宜,是世界上最受欢迎的果汁饮料之一。所谓何以解心中烦忧?酸甜橙汁可口!鉴于这一“亲民果汁”在绝大多数国家的日常果汁消费中占据主导地位,消费者对橙汁的品质要求也越来越高,既需要它保留有益于健康的营养成分,又要保持果汁在感官上的吸引力。喜欢自己榨果汁的读者可能都知道,橙汁也会发生褐变,虽然不如苹果那么明显,但也会影响果汁的品相和口感。对于规模化生产的果汁制造商来说,如何在橙汁生产与储存过程中避免褐变,是一个会影响消费者体验以及购买选择的重要问题。褐变的橙汁。图片来源于网络深入了解橙汁褐变机制,能够有助于用天然化的工艺方法来阻止褐变,开发出更符合消费者健康需求的高颜值橙汁。美国俄亥俄州立大学(OSU)食品科学与技术系的Devin Peterson教授团队就致力于此项研究。Devin Peterson教授。图片来源:OSU以往的研究发现,果汁如苹果汁、葡萄汁、柠檬汁等的褐变,有酶促和非酶促化学机制。酶促褐变的原因是多酚氧化酶(PPO)催化果汁中的酚类化合物向醌类化合物转变。基于这一褐变诱因,在果汁生成工艺中倾向使用添加剂或热处理来抑制褐变,然而这类处理方式并不符合天然环保的果汁工艺需求。于是,食品化学领域学者认为,研究非酶促褐变的机制也许会更有利于优化抑制果汁褐变的加工工艺。果汁的非酶促褐变,其化学机制很复杂,还未被充分理解认识。在橙汁以外的果汁研究中发现,美拉德(Maillard)反应和抗坏血酸(ascorbic acid,也即维生素C)降解在非酶促褐变中扮演重要角色。在美拉德反应中,活性羰基化合物(RCS)产生于还原糖,是该反应的潜在中间产物,是果汁口感和色泽形成的关键因子。同时,果汁在储存时其氨基酸组成受到各种因素影响也会发生变化,所以果汁褐变中,氨基酸组成变化的影响有待研究。基于上述研究背景,Devin Peterson团队列出其研究目标:(1)鉴定橙汁褐变中,活性羰基化合物对美拉德反应和抗坏血酸降解途径所发挥的作用。(2)鉴定氨基酸在活性羰基化合物形成和橙汁颜色变化中发挥的作用。如何完成这两个实验目标呢?让我们一边喝着橙汁,一边细细品味这篇文章。图片来源于网络他们选择的样品是市场上购买的塑料瓶装橙汁。运用紫外吸收光谱分析褐变程度,超高压液相色谱质谱联用仪(UPLC-MS)实时量化分析活性羰基化合物(RCS)、糖类、抗坏血酸、氨基酸的变化。他们还通过添加RCS、氨基酸、13C同位素标记的糖类、抗坏血酸富集橙汁样品,进行实时量化分析。首先,他们研究了橙汁在冷藏(0 ℃)和35 ℃储存下,活性羰基成份(RCS)和颜色的变化,时间长度为8周。紫外光谱吸收分析褐变颜色表明,0 ℃下无显著褐变,35 ℃下从第1周到第4周,发生显著褐变,随后持续到第8周。0 ℃下发现所研究的8个RCS中,有4个RCS(threosone, glyoxal, methylglyoxal, acetol)1周后显著增加,达到浓度平台后,可以稳定到第8周。35 ℃下,除acetol以外的所有RCS从1到8周显著增加。由于橙汁化学成分复杂,检验这一体系中,RCS与颜色变化的关系较为困难。为了检验这两者的直接因果关系,他们遵循二因子设计(2 fractional factorial design)方法在橙汁样品中加入购买的RCS标准品(下图)。结果显示4个RCS(threosone, glyoxal, methylglyoxal, acetol)在橙汁褐变中占据80%影响。并发现acetol 和3-deoxyglucosone在橙汁褐变中是关键作用因子。Pareto图主影响和二因子设计分析橙汁中RCS变化。图片来源:Food Chem.其次,他们研究了橙汁褐变过程中,抗坏血酸和主要还原糖的量化作用(下图)。此过程使用了同位素示踪剂,详细分析化合物的代谢路径。他们将同位素标记的抗坏血酸、葡萄糖和果糖分别单独定量加入橙汁中,这些前体加入后形成了前述的4个重要RCS(threosone, glyoxal, methylglyoxal, acetol)。4个RCS可以基于果汁内部固有数量和储存中形成数量计算出。研究发现抗坏血酸、葡萄糖和果糖3个RCS前体中,果糖的转化贡献率最高。在橙汁储存中,减少果糖也许有助于抑制RCS的形成,进而抑制褐变。同时,RCS也是影响橙汁风味的物质,其减少也会改变橙汁的风味特征。如此看来,橙汁褐变过程中涉及葡萄糖和果糖的美拉德反应机制在之前的研究中被低估了。葡萄糖、果糖和抗坏血酸对橙汁中RCS的量化影响。图片来源:Food Chem.最后,Devin Peterson团队研究了氨基酸组成在橙汁褐变中扮演的角色,以及和RCS形成的关系。8周储存时间段内,橙汁中18种氨基酸被量化分析。相比对照果汁,总氨基酸组成经历了10%的损失。单个氨基酸在储存中的变化又各有不同。其中,谷氨酸和色氨酸最不稳定,在储存中损失最大,损失率分别高达100%和70%。在果汁样品中,加入标准氨基酸后进行实验。外加色氨酸和谷氨酸(下图)相对于橙汁内源量有4倍比例高,随着储存时间的延长,影响RCS组成,进而影响橙汁颜色变化。氨基酸添加诱导RCS组成的显著变化,这证实了橙汁褐变中氨基酸扮演的重要角色。添加谷氨酸和色氨酸橙汁同对照组橙汁储存中褐变紫外吸收情况。图片来源:Food Chem.综上,Devin Peterson团队的研究支持美拉德反应是橙汁褐变的主要机制。果糖是RCS的主要前体,与橙汁棕色生成存在因果关系。褐变的主要RCS是化合物3-deoxyglucosone和acetol,而glyoxal 和 methylglyoxal通过协同作用间接发挥作用。另外,氨基酸可以改变RCS的数量和组成影响褐变形成。文章看完了,趁着鲜榨橙汁还没褐变“黑化”,赶紧把橙汁一口闷了吧。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Mechanisms non-enzymatic browning in orange juice during storageLaurianne Paravisini, Devin G. PetersonFood Chem., 2019, 289, 320–327, DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.03.049(本文由水村山郭供稿)

来源: X-MOL 2019-09-12

Food Production, Processing and Nutrition正式上线出版 |首批文章内容介绍

近日,由江苏省农业科学院主办, BMC合作出版的开放获取期刊Food Production, Processing and Nutrition 正式刊文了!Food Production, Processing and Nutrition 特邀加拿大纽芬兰Memorial大学Fereidoon Shahidi教授出任主编,期刊发表与食物生产、加工与营养相关的最新研究和学术观点,期刊将同时关注食品科学的基础研究与应用。Fereidoon Shahidi教授Shahidi教授在食品科学研究领域发表超过800篇论文,编著书籍60余本, 是全球最高产、最高被引的食品营养科学领域研究学者之一,推动了全球食品工业领域的发展。在受邀担任FPPN主编前,Shahidi教授曾担任多本富有影响力的学术期刊主编或编委。自2019年3月正式开放投稿以来,该期刊已经收到了来自11个不同国家的近30篇投稿,经过半年多以来作者、编辑、审稿人的精心工作,首批文章终于面世发表。在此,Food Production, Processing and Nutrition特别推出首批发表文章的内容介绍,欢迎业内专家阅读文章,交流简介。该期刊也将在不久的将来组织行内热点话题的专题文章,期待研究同行的关注与支持。Polyphenol composition and antioxidant potential of mint leavesImage from Picscout, RFPolyphenol composition and antioxidant potential of mint leaves薄荷,唇形科植物,作为药食两用的植物,它具有较强的抗氧化能力。长期以来,薄荷的浸提液可用于治疗厌食、高血压、痉挛和胃肠道等问题。在临床试验中,薄荷可缓解头痛、腹痛和消化不良等症状。在生理试验中,薄荷提取物有抗菌、抗病毒和抗氧化的作用。根据有效成分鉴定可知,薄荷的药用价值与其含有大量的酚类物质密切相关。本文研究了来自沙特阿拉伯的两种薄荷Medina和Hasawi中的可溶性、不可溶性酚类物质及浸提液中的总酚含量,并使用了ABTS、DPPH自由基清除、Fe3+还原、Fe2+螯合和ORAC氧自由基清除能力试验,对薄荷提取物的体外抗氧化能力进行了研究。同时还检测了薄荷提取物对由自由基引起的DNA氧化损伤、胆固醇氧化、脂质氧化以及COX-2基因表达的影响。研究结果表明,薄荷中的可溶性酚含量比结合酚和浸提液总酚含量都要高,抗氧化能力更强。两种薄荷Medina和Hasawi均可以抑制LDL胆固醇氧化、减小DNA氧化损伤,并且下调COX-2基因表达。Medina比Hasawi抗氧化能力更强。高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)分析表明,在这两种薄荷中主要的酚类物质是迷迭香酸。目前,关于沙特阿拉伯地区薄荷中多酚含量的报道还处于起步阶段,本试验为开展当地草本植物抗氧化能力的研究提供了基本信息。本研究的第一作者为博士研究生Nicole Brown,通讯作者为Fereidoon Shahidi教授。相关工作还得到了加拿大自然科学和工程委员会(NSERC)的资助。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点击这里查看原文):The relevance of dipeptides and tripeptides in the bioactivity and taste of dry-cured hamImage from Picscout, RFThe relevance of dipeptides and tripeptides in the bioactivity and taste of dry-cured ham干腌火腿中含有丰富的生物活性肽和滋味活性成分。在干腌火腿加工过程中,肌肉蛋白在内源酶的作用下发生水解从而生成肽类(包括二肽和三肽)物质。学者们已经使用BIOPEP数据库和计算机模拟分析方法对二肽和三肽的生物活性及滋味特征进行了评估。干腌火腿中的大部分二肽和三肽具有ACE和DPP抑制活性,同时也会呈现苦味。事实上,一个给定的肽序列可以被赋予多种生物活性或者感官味道,这两者之间可能存在相关性,如ACE抑制活性与苦味EA、EI和LG肽之间的关系。另外,研究发现EK、KP、LA、PL、PP、RG等二肽具有多种生理调节功能的(同时具有ACE和DPP Ⅳ抑制活性),这可能是由它们的结构、序列和氨基酸组成决定的。计算机模拟分析证明了二肽和三肽在干腌火腿中生物活性和味道之间的相关性,但未来还需要做进一步的体内和体外试验来验证计算机模拟的结果。在胃肠消化和肠道吸收过程中,小肽可能被降解,也可能与食物相互作用,从而降低了它们的生物利用度和生物可接受性,最终改变它们的生物活性。本研究的第一作者是Marta Gallego博士, 通讯作者为Fidel Toldrá教授。Fidel Toldrá,化学博士,西班牙国家农业化学与食品技术研究所生物化学、肉类产品创新中心教授,担任Trends in Food Science and Technology欧洲主编、Meat Science副主编、Advances in Food & Nutrition Research系列丛书编辑,已在国际期刊发表SCI论文300余篇、参与书籍撰写131余章节,荣获2001年达能研究所国家奖、2002年国际肉类科学技术奖(IMS)、2010年杰出研究奖(AMSA)、2014年肉类加工奖(AMSA)、2015年杜邦科学奖、2019年美国农业和食品化学促进奖(ACS)等,并被授予国际食品科学院院士(IAFOST,2008)和美国食品工程院院士(IFT,2009)等荣誉头衔。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点击这里查看原文):Phytochemicals and antioxidant activity in four varieties of head cabbages commonly consumed in ChinaImage provided by authorPhytochemicals and antioxidant activity in four varieties of head cabbages commonly consumed in China结球甘蓝是一类常见的十字花科多叶蔬菜,我国常见的结球甘蓝可分为四种类型:紫甘蓝、尖头甘蓝、平头甘蓝和圆头甘蓝。甘蓝营养丰富,含有大量的维生素、维生素原、酚类物质以及有机硫化合物等。据报道,高甘蓝摄入的饮食在疾病预防中起着重要作用。本研究以我国常见的四种甘蓝品种类型为对象,系统研究了其中酚酸、叶酸、花青素、总异硫氰酸盐、总酚、总黄酮等营养成分含量及抗氧化活性的差异。结果表明,不同品种类型的甘蓝具有各自的营养优势,紫甘蓝中多种酚酸、花青素、总酚、总黄酮含量最高,抗氧化活性包括DPPH、ABTS自由基清除能力以及FRAP还原能力均最高;尖头甘蓝中叶酸含量最高;平头甘蓝中异硫氰酸盐总量最高。各种甘蓝中芥子酸是所有样品中含量最高的酚酸,其次是异阿魏酸。紫甘蓝中仅发现矢车菊素一种花青素。本研究明确了不同品种类型甘蓝营养成分及抗氧化活性差异,可从营养角度为蔬菜种植者以及消费者选择甘蓝品种类型提供依据。本研究的第一作者为梁颖博士,现任江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所副研究员,主要从事农产品安全风险评估与营养功能评价研究。目前围绕该领域主持研究项目10余项,主要有农业部农产品质量安全风险评估专项、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金等;以第一作者发表学术论文20余篇,其中SCI收录5篇,EI收录3篇。本研究的通讯作者为刘贤金研究员,现任江苏省农业科学院副院长,长期从事农产品质量安全和农药毒理及毒副作用监控技术研究。本研究团队以农产品安全生产全程管控研究为主线,研究源头生产到产后加工风险因子的产生、富集、迁移规律,以及农产品中营养成分识别、保持、功能评价等技术,侧重“从农田到餐桌”安全与营养的过程管控以及技术与产品的集成应用,以实现全链的农产品品质保障。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点击这里查看原文):Food Production, Processing and Nutrition温 馨 提 示 :作为开放获取期刊,Food Production, Processing and Nutrition目前所有稿件处理费用(APC)将由江苏省农业科学院负责,作者无需支付任何费用。点击这里,了解Food Production, Processing and NutritionBMC是施普林格∙自然旗下机构。作为开放获取出版先锋,BMC不断推出一系列高质量的同行评议期刊,包括BMC Biology 、BMC Medicine等涵盖范围较广的期刊,以及Malaria Journal、Microbiome和BMC系列期刊等专门刊物。BMC以“科研永不止步”为信条,致力于不断创新,以更好地满足作者群体的需要,确保所发表论文的完整性,并积极推广开放研究。

来源: BMC 2019-09-10

可乐,除了让你胖,居然还有这些作用……

枯藤老树昏鸦,空调WiFi西瓜,冰镇可乐来俩,夕阳西下,外卖送餐到家在这酷暑季节,给我等宅男续命的除了空调、WIFI、西瓜,那就得是人送绰号“肥宅快乐水”的可乐。Oh My God!这瓶可乐,看它的色号,红的那么纯正,看他的外包,金属质感突显高贵。它跨越了世纪,它历久弥新,最最重要的是它的落地价只要两块五……(抱歉,走错片场到买口红那哥们哪儿了)可乐能让宅男快乐,却是所有健身爱好者的公敌。无它,只因高糖。海量论文已经证实了高糖饮食对健康的危害,包括但不限于肥胖、糖尿病、心血管疾病等。可以说,可乐已经被各大媒体口诛笔伐好多年,将来罐子上会不会印上“可乐有害健康”也未可知。图片来自网络有不死心的人可能会说,现在不是有无糖可乐了嘛?嗯,无糖可乐只是将糖换成了代糖,比如号称无热量的甜味剂阿斯巴甜。没有糖就不会胖了?2017年Canadian Medical Association Journal 上的一篇综述文章 [1],报道了涉及40多万人的数据分析结果。作者们认为,这些数据无法证明商家不断明示或者暗示的“无营养甜味剂有助于体重管理”的结论,相反,长期饮用还可能会引起身体质量指数(BMI)上升。难道可乐除了让人开心让人胖以外就没别的作用了吗?有!这个可以有。图片来自网络咱们先说个学术的。荷兰Radboud 大学医学中心的Minou van Seyen等人近期发表在Clinical Pharmacology & Therapeutics杂志上发表文章  [2],“指名道姓”地研究了可口可乐对于药物相互作用的影响。图片来源:Clin. Pharmacol. Ther.[2]Velpatasvir是一种抗病毒药物,用于治疗丙型肝炎。奥美拉唑(omeprazole)是一种质子泵抑制剂,用于治疗胃溃疡、十二指肠溃疡、应激性溃疡、反流性食管炎。临床上有很多丙肝病人同时患有胃病,在服用Velpatasvir的同时还需要服用奥美拉唑。问题来了,这俩药物在体内存在着药物相互作用,两药同时服用的时候Velpatasvir的血药浓度显著下降。神奇的是,如果服药的时候喝杯可口可乐,Velpatasvir的血药浓度显著提高。图片来源:Clin. Pharmacol. Ther. [2]那血药浓度越高越好吗?当然不是!更高的药物暴露量意味着更大的用药风险。因此,作者专门对Velpatasvir/奥美拉唑/可口可乐服药的安全性进行了评价。临床试验结果表明,未发现严重不良反应,观察到的副作用为头疼和胃肠道刺激等药物常见副作用。不过这不代表可乐可以与药物同时服用,为安全起见,服药期间还是应该避免喝可乐。图片来源:Clin. Pharmacol. Ther.[2]作者推测可口可乐的酸性(可口可乐中含有磷酸,不知道的小伙伴请看配料表)使得弱碱性药物Velpatasvir的溶解度增大,使得更多的药物被吸收,从而提高了其血药浓度。Velpatasvir的化学结构常见饮料的pH值。图片来源:Clin. Pharmacol. Ther. [2]不少网上的生活妙招里,都会提到可乐在日常生活中可作为清洁剂使用,其实这也要依靠其酸性。常年跟化学打交道的我们深谙酸碱之道。于是,被茶垢包出浆的杯具泡过可乐焕然一新(当然要征得其主人同意,毕竟有人追求的就是不放茶叶倒开水也有茶味)。还有那全家人都不爱刷的马桶,用可乐淋洗的清洗速度甚至比某些专用清洗剂都快(良心奉劝,这个技能自己偷偷偶尔用下就好,不宜在全家炫耀,否则……你懂的)。基本上,所谓同类生活妙招里推荐的能用白醋洗的东西都能用可乐替代。图片来自网络最后给大伙介绍的可乐用处就有点小劲爆了。来自我的朋友圈,原文和视频如下:看完这视频我是非常高兴的,从此再买“快乐水”多了个正义感十足的理由!原理不用多说了吧,水灭火是一方面,二氧化碳能灭火大家也都知道。这样来看,为了更好地发挥灭火效力,冷藏冰镇是应该的。无论家里还是单位,是不是得把可乐作为消防战略物资进行储备?定期检查及时更新,火灾发生时应急灭火,平日我们“火冒三丈”时也能喝一口,平息心头怒火。这可不是谣言,CCTV-4中文国际频道的《中国新闻》栏目(2019年7月25日播出)也请专业的消防员验证了“可乐灭火”的可行性  [3]。一堆木材的火焰,一瓶可乐几秒钟就扑灭了。不过消防员也讲解了“可乐灭火”的局限性。“可乐灭火”并不是万能的,受制于使用时间短、喷救距离短等因素,它只适用于应急,扑救小范围的固体物质火灾。而其他类型火灾,比如家里厨房油烟起火、电线走火等,就无法用可乐有效灭火。图片自制同理,还在实验室混的同学请注意,虽然我们可以为了实验室的消防安全储备一些可乐,但是万一实验室有物质着火,一定要明辨着火物质!石油醚等水不溶有机溶剂、丁基锂、金属钠、氢化物等遇水反应的物质千万不能用可乐灭火!最后是友情提示——可乐虽好,可不要贪杯哦!参考资料:1. Nonnutritive sweeteners and cardiometabolic health: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials and prospective cohort studies. CMAJ, 2017, DOI: 10.1503/cmaj.161390http://www.cmaj.ca/content/189/28/E929.full 2. Concomitant intake of Coca-Cola® to manage the drug-drug interaction between velpatasvir and omeprazole studied in healthy volunteers. Clin. Pharmacol. Ther., 2019, DOI: 10.1002/cpt.1569https://ascpt.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cpt.1569 3. 可乐变身“灭火神器”,消防员辨真伪http://tv.cctv.com/2019/07/25/VIDEU8P4RV7D0WmI9IiDdo7Y190725.shtml (本文由秦楠供稿)

来源: X-MOL 2019-08-17

Science:越吃越胖,越胖越吃

肥胖问题困扰全球5亿人口,还可能导致多种疾病和健康问题。肥胖相关的科学研究也越来越多。小氘几乎每周都能看到几篇该领域的重要进展,今天介绍的这项研究是关于人类非常基本的欲望——食欲。身材比较富态的朋友常常把一句话挂在嘴边:越胖越想吃。但仔细想想这句话其实挺矛盾的,人类进食是为了获得能量和营养物质,胖胖们已经储存了那么多脂肪,按理说应该不想吃了才对啊?但看看身边,或者翻翻朋友圈,体重超标又酷爱美食的大有人在。“越吃越胖,越胖越吃”,难道我们的欲望真的不受自己支配?近期,北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员在Science 发表论文,通过巧妙的神经学实验找到了“越胖越想吃”的原因——暴饮暴食居然会带来大脑的改变,这种改变反过来又促进进一步的暴饮暴食。小鼠研究表明,肥胖可能会抑制与控制饮食行为相关的大脑区域内特定神经元群体的活动。这种神经元可以看作是食欲的“刹车”。对于正常体型的小鼠来说,进食到一定程度时,这些神经元会产生抑制食欲的信号,这时小鼠对食物不再有兴趣,直到再次变饿。但肥胖小鼠的这种神经元出现了某种问题,它们对饱腹的敏感度下降,抑制食欲的信号不再强烈,这使肥胖小鼠要吃更多才能吃饱(获得饱腹感),因此变得暴饮暴食。也就是说,肥胖有可能让控制饮食的“刹车”失灵,在“没有最胖只有更胖”的路上狂飙。为了找到这种能够抑制食欲的神经元,研究者最开始将目光落在下丘脑外侧区域(LHA)。先前的研究表明,下丘脑外侧区域是管理一些关乎生存的基础生理功能的大脑区域,包括饮食。对肥胖小鼠和正常小鼠进行LHA区域单细胞RNA测序,以发现差异最大的基因。图片来源:Science研究人员在肥胖小鼠模型中进行了实验,以观察下丘脑外侧区域中不同神经元亚群活动的变化。他们首先进行了高通量单细胞RNA测序,以评估正常饮食喂养的瘦小鼠和高脂饮食(HFD)的肥胖小鼠的LHA神经元中的差异基因表达。结果发现,一类谷氨酸能神经元——表达囊泡谷氨酸转运蛋白2(Vglut2)的神经元LHAVglut2表现出最显著的基因变化,其中包含多种与神经活动有关的基因。研究人员还发现LHAVglut2神经元中还含有与人体质量指数(BMI)非常相关的几种基因,这表明LHAVglut2神经元内的某些改变可能改变小鼠或人的体重。表达经典标记的14个转录簇的tSNE可视化分析。图片来源:Science肥胖小鼠LHA的Olig、Vgat、Vglut2基因显著改变。图片来源:Science为了更直接得获得LHAVglut2神经元的活动情况,研究人员应用了一种非常精妙的神经学实验——活体单神经元双光子钙成像。活体单神经元双光子钙成像示意图。图片来源:Science正常体型小鼠舔食蔗糖时,LHAVglut2神经元会产生反应。有趣的是,LHAVglut2神经元的响应程度与小鼠的进食前状态有关。禁食超过1天的小鼠吃到蔗糖时,LHAVglut2神经元的响应偏弱。而非禁食小鼠的LHAVglut2神经元响应则相对强一些。这仿佛是LHAVglut2神经元告诉饥饿小鼠:快吃吧,再不吃就饿死了;而对正常小鼠说:你又不饿,稍微吃点就行。禁食小鼠(Fasted)的LHAVglut2神经元响应比非禁食小鼠(Fed)弱。图片来源:Science据此可以得出一个结论,LHAVglut2神经元对饱腹状态很敏感,在正常体型小鼠中食欲“刹车”效果明显。那肥胖小鼠的情况怎么样呢?实验发现,经过为期12周的高脂饲料喂食,小鼠体重显著增加。同时,其LHAVglut2神经元的响应强度在逐步变弱。换句话说,长期食用高脂饲料的肥胖小鼠,脑子中“不要吃”的声音越来越弱,食欲“刹车”趋于失灵。可以想见,只要能获得食物,这些肥胖小鼠会越吃越胖,越胖越吃。高脂饮食的肥胖小鼠LHAVglut2神经元的响应强度变弱。图片来源:Science简单总结一下,这篇Science 论文告诉大家,肥胖改变的不仅仅是你的外形,还包括你的脑子!“越吃越胖”和“越胖越吃”居然是个死循环,所以,什么“先胖后减”,或者“吃饱了才有力气减肥”,骗骗自己还行。当然,这个研究基于小鼠,很多人估计还会质疑相关机理在人类身上是不是同样适用。不过在小氘看来,这个研究成功地将某人减肥失败的借口列表又加长了一点,仿佛隐然已经听见那油光可鉴的嘴巴正在哀嚎:“不是我不想减啊,放下炸鸡和红烧肉真的做不到啊~~”原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Obesity remodels activity and transcriptional state of a lateral hypothalamic brake on feedingMark A. Rossi, Marcus L. Basiri, Jenna A. McHenry, Oksana Kosyk, James M. Otis, Hanna E. van den Munkhof, Julien Bryois, Christopher Hübel, Gerome Breen, Wilson Guo, Cynthia M. Bulik, Patrick F. Sullivan, Garret D. StuberScience, 2019, 364, 1271-1274, DOI: 10.1126/science.aax1184(本文由氘氘斋供稿)

来源: X-MOL 2019-07-27

碎饼干,你是什么垃圾?让一区5分论文帮你解决这个问题

2019年7月1日,《上海市生活垃圾管理条例》正式实施,生活垃圾按照“可回收物”、“有害垃圾”、“湿垃圾”、“干垃圾”的分类标准。没有垃圾分类和未指定投放到指定垃圾桶内等会被罚款和行政处罚。如果个人没有将垃圾分类投放最高罚款200元人民币,单位混装混运最高罚款5万元人民币。该规定一经出台,全网沸腾,大闸蟹是干垃圾还是湿垃圾?大骨头是厨余垃圾还是可回收垃圾?喝剩下的奶茶,有干有湿,怎么扔?据说上海人民现在面对的最深刻灵魂拷问就是来自居委会阿姨——“你是什么垃圾?”碎饼干,每个家庭都有吧,是干垃圾,还是湿垃圾呢?据说是湿垃圾!可明明人家是干的,名字都带“干”字呢。网友提供了下图未经官方认证的简明分类原则。图片来自网络碰巧,本君前两天看了一篇关于碎饼干的有趣文章发表在一区杂志Food Chemistry (IF 5.399)上。看标题“Study of the distribution of water within a biscuit during cooling; effect on the checking and the breakage”,这文章讲的是饼干冷却过程中水分的分布研究。这研究有什么意义?很简单,如果烤出来的饼干是裂的碎的,这显然无法出售。减少裂饼干的出现既能减少垃圾的排放,还能更好地降低生产成本,增加企业利润。作者选择了最常见的两种形状的饼干(圆形和方形)作为研究对象。咱们先看一下本文中饼干的制作过程。这饼干看上去好像蛮好吃的。红点分别为中心采样点和边缘采样点。图片来源:Food Chem.作者沿着饼干的制作过程(从面团到饼干成品)研究各个环节。首先研究的就是饼干在烤箱中的温度变化过程。下图给出了两种形状的饼干(圆饼干和方饼干)在烘烤-冷却过程中的温度变化曲线。从曲线上看,两种饼干的温度变化过程相似。图片来源:Food Chem.从烤箱出来之后,饼干的周围环境发生变化,环境的改变可能使饼干开裂。于是,作者对这两种饼干从离开烤箱开始,间隔1小时、3小时、5小时,甚至每天都进行观察,观察了28天。观察后发现,方饼干在整个过程中一块都没裂,而圆饼干在出炉一天后有89%的饼干有裂纹,7天后这一比例上升到91%。随后,作者从水分变化的角度去研究饼干开裂的问题。下图反映了在存储过程中,用Karl Fischer 水分测定法检测到的两种饼干中心位置和边缘位置的水分变化曲线。可以看出圆形饼干的水分变化波动较大。图片来源:Food Chem.作者进一步使用近红外成像系统对两种饼干的水分进行扫描成像。不同时间点下两种形状的饼干水分近红外成像如下图所示,其中红色代表水分含量高,蓝色代表水分含量低。图片来源:Food Chem.近红外扫描结果显示,两种饼干中的水分都存在着从中间向边缘扩散的现象。其中,方饼干的水分扩散行为较圆饼干更为均匀。如下图所示,圆饼干在出炉5小时后开始出现裂纹,出炉48小时后裂纹明显。图片来源:Food Chem.文末,作者根据其研究结果提出了一些建议来减少饼干开裂的问题,玩烘焙的同学可以看看原文,兴许能获得些启发让你的产品更美观。看来,饼干被归类为湿垃圾还是合理的,还含有水分嘛……怎么合规扔垃圾确实需要大伙不断地探索,至于碎饼干到底怎么扔本君还真不关心。因为只要饼干没坏到发霉,就算碎成渣渣本君也不会选择扔。毕竟,家里有一套碎饼干生物智能处理系统,低能耗(一天只需三顿饭)、会自动寻找饼干(藏起来也不行)、智能提醒(没有找到的时候会大声哭),只不过生产和维护的代价实在不算低……各位了解一下!原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Study of the distribution of water within a biscuit during cooling; effect on the checking and the breakageFood Chem., 2019, 299, 125078, DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.125078(本文由乐只君子供稿)

来源: X-MOL 2019-07-08

防狼喷雾,“辣眼睛”的化学

记得几年前黄渤、徐峥主演的电影《心花路放》中有一个桥段——两位“油腻男”的车抛锚,长腿小姐姐的车和他们的车相撞,误以为他们是坏人(剧中这两位看起来也确实不像好人),用“防狼喷雾”狠喷两人,“一招制敌”,惨嚎之声连绵不断。视频来源:电影《心花路放》看起来小小的“防狼喷雾”为何具有如此大的威力呢?那是因为它是真正的“化学武器”。防狼喷雾也称胡椒喷雾,或OC(Oleoresin capsicum,“辣椒精油”)喷雾剂,是一种催泪剂(刺激眼睛、呼吸道和皮肤,引起流泪、疼痛和暂时性失明),用于警务、防暴、人群控制和个人自卫,包括对狗、狼和熊的防御。不光人承受不住这种小规模化武,就是壮如灰熊也无法抵抗。美国联邦政府已经确定,含有1.0%以上辣椒素的喷雾可以对熊起到很好的威慑作用。图片来源:电影《心花路放》“防狼喷雾”剂中的常见有效成分是辣椒素(capsaicin),是从辣椒属植物中提取的一种化学成分。利用乙醇等有机溶剂从辣椒粉中提取,然后蒸发溶剂,并用丙二醇等乳化剂和水混合,形成“辣椒精油”。再制成喷雾剂,就成了对付狼或者色狼的好装备了。想想也是,自己做过饭的,如果切辣椒之后没有洗手就摸眼睛或抠鼻孔,之后涕泪长流时一定会后悔不已。更别说这种精心配置的喷雾直接“糊”上脸,要多难受有多难受。辣椒素(capsaicin)视频来源:ACS Reactions常言道“一辣解三馋”,不过实际上,人类舌头能感受到的味道只有“酸甜苦咸”四种,辣并不是味蕾所感受到的味觉,而是舌头受到刺激产生的灼烧感。小希一直以为,这可能也是英语中并没有真正对应“辣”的单词的原因,Hot?Spicy?都差点意思。辣所引起的灼烧感是通过激活神经中的TRPV1和TRPA1两个通道,使其将信号传递到中枢神经系统。神经冲动传递到大脑后被判定为人体“正被灼烧”,这就是所谓的灼烧感。中枢神经系统会发出指令,促进内啡肽释放进行止痛。“辣”也有自己的计量标准。一百多年前,一位名叫Wilbur Scoville的美国药剂师发明了一种测量辣椒辣度的量表。如把甜椒(Sweet Bells)放在原点上,那么哈瓦那辣椒(Habanero)的辣度就有高达35万个斯科维尔单位(Scoville Heat Units)。辣度不同,威力自然也就不一样,或许四川出品的“防狼喷雾”还是麻辣口味的呢。据说喷雾有一些使用技巧,比如要正面面对并对准坏人的眼睛,再比如喷的时候如果有风要站在上风口……如果万一不慎被“防狼喷雾”误伤,应该如何处理呢?我们仔细的看一下辣椒素(capsaicin)分子,不难发现它具有长烷基链,有一定的脂溶性。因此可利用富含油脂的食物,使辣椒素溶解于其中,减少辣椒素与感觉神经元的接触,从而达到降低灼烧感的目的。这就是食用变态辣的烧烤后,可以喝牛奶来降低辣觉的原因。当然如视频中所说,我们最好采用无菌牛奶或者镁乳冲洗,千万不要使用薄荷味的,否则如同伤口撒盐、雪上加霜。当然,相比于2-氯苯甲醛和2-氯苯乙酮等喷雾剂,胡椒喷雾被认为是安全的。被喷之后辣椒素会立即让人引起疼痛,非常难受,短时间内丧失继续“为非作歹”的能力,但不会带来严重或永久的伤害,并会在5-6小时内逐渐消退。因此,胡椒喷雾被世界各地的警务部门和安保组织广泛使用。由于“防狼喷雾”具有较大的威力,因此各国各地都对其进行了严格的控制。美国密歇根洲允许携带低于10%浓度的胡椒喷雾,其质量小于35克;在华盛顿,如果需要持有胡椒喷雾必须登记。在国内,“防狼喷雾”属于管制品,不能随意买卖。如要购买,必须到公安机关报批哦。参考文献1.http://survival-mastery.com/diy/useful-tools/how-to-use-pepper-spray.html2.https://www.youtube.com/watch?v=QFPxj4CcXp0&app=desktop3. Harshita K , Hemanga H , Achintya S , et al. Fundamental pharmacological expressions on ocular exposure to capsaicin, the principal constituent in pepper sprays. Scientific Reports, 2018, 8, 12153(本文由小希供稿)

来源: X-MOL 2019-06-08

软木塞污染——影响葡萄酒品质的元凶

某甲:“葡萄酒和女人,若非要放弃一样的话,你会如何选择?”某乙:“这完全取决于各自的年份……”来,我们今天一起聊一聊葡萄酒。尽管在传统的饭局中,大家对啤酒和白酒更加情有独钟,然而,越来越多的人已开始关注葡萄酒文化。在小希的印象中,葡萄酒与“有品味”的联系还是来自上世纪九十年代的香港电影,动不动就是一句“一瓶82年的拉菲”,都是拽拽的样子。图片来源:电影《赌神》随着葡萄酒的慢慢普及,人们品酒的水平也逐渐提高,对其产品质量越来越关注。在喝葡萄酒的时候,有没有喝到过一种怪怪的“湿木头”的味道呢?这是葡萄酒界最重要的问题之一——“软木塞污染(cork taint)”。据估计,全球葡萄酒行业每年因软木塞污染造成的损失超过100亿美元。图片来源于网络在上世纪八十年代早期,人们发现了软木塞污染的源头 [1,2]。空气中的真菌和软木塞中的氯代酚类化合物作用,生成2,4,6-三氯茴香醚(TCA),就会导致软木塞污染,散发一种类似湿木头或腐败、潮湿地下室的味道。由于氯化物广泛应用于杀虫剂和清洁剂中,消毒或漂白时也经常用到含氯化合物,因此,氯酚也存在于木材中。在任何有木头的地方,都有喜欢吃木头的微生物,生成TCA的真菌主要是青霉和曲霉。这些真菌有很多机会将这些氯化物转化为氯化茴香醚衍生物,最后通过软木塞,溶解在葡萄酒中。2,4,6-三氯茴香醚(TCA)更主要的是,只需要极少的TCA就能给人们留下“深刻的印象”——人们对这种化合物的感知极限非常低,白葡萄酒和红葡萄酒中,分别接近10和40 ng/L的含量就可以被尝出来,这相当于在能装满几千个奥运会标准游泳池的葡萄酒里加一茶匙TCA。图片来源于网络尽管如此低含量的TCA对身体健康并没有发现有明显伤害,而且被污染的软木塞闻上去也没有什么异味,但却可能彻底毁掉一瓶酒,让你品尝到劣质葡萄酒的口感。更可怕的是,一旦在木材中形成TCA和其他卤代茴香醚,它们就可以很容易地散发到酒窖内的空气中,并被设备和不同的材料(某些塑料软管、过滤片、膨润土等)所吸收。如果整个酒窖被TCA占领,那可就是灭顶之灾了,不仅酒窖中所有的酒都会被污染,而且TCA可以在空气中飘来飘去,很难被彻底清除,最终可能导致整个酒窖都不得不废弃。不过,有研究表明,瓶装葡萄酒瓶口外的一层塑料封套(未打洞,PVC材质)对于抵抗空气中TCA的“入侵”有很大的作用,长期储存的话最好保留(不要像上图那样)。如果还担心的话,再在外面裹一层保鲜膜,还能更进一步降低污染风险 [3]。图片来源于网络减少“软木塞污染”的方法就是使用过氧化氢而不是氯来漂白,切断氯酚的来源。当然,选择用胶塞代替软木塞也不失为一种办法。万一家里高价购入的几支红酒疑似遭遇软木塞污染,也不要着急,加州大学戴维斯分校的Andrew Waterhouse教授推荐了一种家用的补救方法:把葡萄酒倒入一个套有干净保鲜膜的碗中,稍等几分钟,让非极性TCA分子被化学性质类似的塑料吸附——随后这将变回成一碗好酒。不过要记得,喝酒不开车,开车不喝酒哦!参考文献:1. Identification of 2,4,6-trichloroanisole as a potent compound causing cork taint in wine. J. Agric. Food Chem., 1982, 30, 359–362, DOI: 10.1021/jf00110a037http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jf00110a0372. Trichloroanisole: Cork tainthttps://www.chemistryworld.com/podcasts/trichloroanisole-cork-taint/3010280.article3. Bottle capsules as a barrier against airborne 2,4,6-trichloroanisole. Food Chem., 2018, 268, 463-467, DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.06.118https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814618310926(本文由小希供稿)

来源: X-MOL 2019-05-17

西班牙火腿好吃,吃剩的骨头还能发文章

“不减十斤不换头像”、“三个月后减到XX斤”……朋友圈里这类减肥宣誓和立Flag都不少见吧。为了更好地帮助这些朋友……抵御诱惑,本君今天要为大家带来与全世界大名鼎鼎的西班牙火腿有关的 美食 文章。对西班牙人来说,享用西班牙火腿这等饕餮盛宴充满了仪式感。具体是怎样的仪式感,大家可以看《风味人间》第一集“山海之间”第14分58秒开始的一小段介绍。图片来源:《风味人间》第一集“山海之间” / 腾讯视频西班牙火腿是整个后腿一起腌制的,有肉有骨。细心的吃货可能会问,这肉一片一片的片下来吃完了,那骨头怎么办?非常惭愧,本君没去过西班牙,更不知道西班牙火腿吃完了肉人家怎么处理那剩下的骨头。熬锅大骨头汤?事实是,不但能熬汤,还能发文章!图片来源:《风味人间》第一集“山海之间” / 腾讯视频前不久,西班牙学者Leticia Mora等人在食品科学知名杂志J. Agric. Food Chem.上发表文章,报道了他们有意思的发现——在西班牙火腿吃完后剩下的骨头中发现了具有心脏保护作用的肽类,而且真的就是煮一锅汤就行。图片来源:J. Agric. Food Chem.参考文献报道,作者以血管紧张素转化酶(angiotensin I-converting enzyme,ACE)、内皮素转化酶(endothelin-converting enzyme,ECE)、二肽基肽酶IV(dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV)、血小板激活因子乙酰水解酶(platelet-activating factor-acetylhydrolase,PAF-AH)为指标,考察了不同方法处理西班牙火腿的骨头后得到的提取物对上述几种酶的抑制作用,发现沸水煮后得到的提取物生物活性较好。图片来源:J. Agric. Food Chem.随后对骨头沸水煮1小时后的物质进行了蛋白鉴定,得到了含量比较高的几类蛋白质,其中血红蛋白(hemoglobin)含量最为丰富。图片来源:J. Agric. Food Chem.既然要找活性肽,那就肯定要对蛋白进行酶解消化、肽段分析啦。作者向我们展示了鉴定到的212个肽段,结合文献报道的ACE或DPP-IV抑制剂的结构在鉴定的肽段中找到了发挥上述生物活性的氨基酸序列。图片来源:J. Agric. Food Chem.西班牙火腿的故事到这里就讲完啦。本君真是深受启发啊,不知道有没有人研究过鱼汤、虾汤、排骨汤、番茄蛋汤、酸辣汤里的生物活性物质。如果没有的话,咱们研究研究也是几篇SCI,特别是广东的同学们可以开动脑筋啦。这样的课题组,画面简直不能更美,各种煲汤散发着热气,伙食很丰富,同学很丰满……原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Peptides with Potential Cardioprotective Effects Derived from Dry-Cured Ham ByproductsJ. Agric. Food Chem., 2019, 67, 1115–1126, DOI: 10.1021/acs.jafc.8b05888(本文由乐只君子供稿)

来源: X-MOL 2019-04-12

干了这杯姜汤,不仅能驱寒,还能调节肠道菌群

凛冽冬日,何以解忧,何不是一碗热气腾腾的红糖姜汤?既驱寒又防治感冒。其实,这碗姜汤的背后,可能还有更多的你意想不到的作用。近日,美国路易斯维尔大学的科研人员发现,姜中含有的某些“神秘”物质,可以调节肠道微生物,进而完善肠道功能,相关研究论文发表在Cell Host & Microbe。生姜。图片来源:Foodrevolution调节肠道功能研究人员给小鼠喂食生姜的“神秘”物质,一周后检测小鼠粪便的微生物——可以间接反映小鼠肠道微生物的组成,发现其中对身体有益的乳酸菌数量增多了,而易于致病的梭菌减少了。这种菌群的改变对于肠道炎症有什么意义呢?科研人员又针对患有结肠炎的小鼠喂食生姜的“神秘”物质,它们体重的下降量远远低于对照组的小鼠,也就是说,对于结肠炎是有积极意义的。为了更进一步确定其作用,科研人员也进行了初步的人体实验,检测了服用“神秘”物质的志愿者的粪便,同样发现了更多的乳杆菌。这表明,对于有益菌增值的现象是具有广泛性的。揭秘关键物质那么这种“神秘”物质究竟是什么呢?科研人员分析发现,姜中含有的“神秘”物质是一种类外泌体纳米颗粒(exosome-like nanoparticles, ELNs)。这是一种包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡,在我们身体里大量存在,几乎所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,其作用是广泛的参与细胞间的通讯。其实,在植物体内也有类似的外泌体,但是对其研究相对较少,发现其可以帮助对病原菌进行抵抗防御,对分泌蛋白有促分泌及运输作用等等。也有研究报道,来自于葡萄的类外分泌体可以顺利穿越小鼠的消化道到达结肠,促进肠道上皮增殖,加快结肠炎的恢复。外泌体。图片来源:Novusbio帮助有益菌增殖既然进入了肠道,是不是会跟肠道菌群发生一些“暧昧”呢?于是科研人员针对肠道菌群做起了文章,于是,发现了上文我们说到的有益菌增殖现象。但新的问题又来了,究竟是如何促使乳杆菌增殖的呢,这一作用的背后机制还并不是很清楚。科研人员顺藤摸瓜,最终定位找到了姜类外泌体中的miRNA,发现其可以通过基因调控从而影响乳杆菌的繁殖,同时产生更多的芳烃受体的配体,进而加强肠道的屏障作用,抑制有害菌在肠上皮的粘附生长。另外,姜类外泌体还能促使乳杆菌定殖于肠道,以发挥更大的作用。多吃生姜好处多通过这一系列的神操作,生姜发挥了调控肠道菌群,增进肠功能的重要作用。其实,除了这一最新发现,生姜早已被证实还有其他诸多益处,比如可以抗菌、抗癌以及抗氧化等,相关的研究论文也不计其数。所以,不论是病人,还是普通的健康人,有事没事来杯姜茶或者姜汤,实在是冬日最佳饮品。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Plant-Derived Exosomal MicroRNAs Shape the Gut MicrobiotaCell Host Microbe, 2018, 24, 637-652.e8, DOI: 10.1016/j.chom.2018.10.001(本文由马栗供稿)

来源: X-MOL 2018-11-23

益生菌到底有没有益?

酸奶因其独特的风味,一直以来深受广大消费者的喜爱。人类制作和饮用酸奶已有约5000年历史,而酸奶中所含的益生菌更是被普遍认为有益健康。其实都不用多解释,“益生菌”这个三个字就足以说明其身份了。图片来源于网络然而,最近益生菌“有益健康”的“人设”有崩塌的危险,不少媒体引用生命科学领域顶级期刊Cell 刊载的两篇关于益生菌的论文 [1,2],直指益生菌有益人体健康的效果存在疑问,有些媒体甚至使用类似“益生菌有害”、“酸奶不能乱喝”、“家家都有的饮料,毫无用处的居然是它”等等标题,吸引眼球和流量。一些正经的科学媒体也纷纷补刀,例如New Scientist 的报道标题居然就是“Probiotics are mostly useless and can actually hurt you” [3]。顿时,朋友圈就被“益生菌无益”的说法给霸屏了。图片来源:New Scientist这年头,各种健康饮食指南满天飞,腌制食品不能碰、油炸食品吃不得、碳酸饮料喝不得、滴酒不沾最健康……这么多美味都得说再见,现在又要没收我的酸奶?还能不能让人愉快地舔盖了?笔者准备带大家详细了解此事的来龙去脉,文章不短,先把结论讲在前面:在没有食品安全问题的前提下,绝大多数人完全可以继续把酸奶当作美食享用(极少数喝酸奶有不良反应者例外),但指望酸奶(或其他保健品)中的益生菌让你延年益寿百病不侵,这可能性比买彩票中头奖高不了多少。酸奶和益生菌的故事“益生菌”,根据维基百科的定义,泛指活的、使用后对人体健康有益的微生物 [4]。目前,市场上有关益生菌的产品有很多,比如人们常喝的酸奶、乳酸饮料、发酵奶制品、添加了益生菌的果汁、泡菜、益生菌保健品等等,甚至还有含益生菌的化妆品(点击阅读相关)。据统计,2015年全球益生菌相关产品的市场规模达410亿美元!这么大的市场,其中的75%都与酸奶有关 [5]。酸奶由谁发明已不可考,各个古老文明都有以酸奶为食物的相关记录。不过把酸奶与益生菌联系起来,却是近代科学家的贡献。其中最著名的,当属俄国著名科学家Élie Metchnikoff,他是1908年诺贝尔医学与生理学奖获得者之一,因其在免疫系统方面开创性的研究享誉世界。著名免疫学期刊Immunity 在2016年Metchnikoff的百年诞辰之际发了特刊,来纪念这位著名科学家。[6]2016年Metchnikoff诞辰100周年纪念特刊。图片来源:Immunity除了在免疫学上的卓越贡献,Metchnikoff还提出了一个很有先见之明的理论:肠道中的有毒细菌是人类衰老的原因,而用有益微生物代替有害微生物就可延长寿命。这个理论如何来的呢?Metchnikoff在研究人体衰老的过程中,发现保加利亚有不少长寿的老人,而且他们都有喝酸奶的习惯,这一发现引起了他极大的兴趣,他最终把这些老人的健康和长寿归功于当地广泛食用的保加利亚酸奶中的微生物(保加利亚乳杆菌,Lactobacillus bulgaricus)。1907年,他将上述发现写成一本影响深远的书The Prolongation of Life: Optimistic Studies。与如今不少“养生大师”瞎忽悠别人吃这吃那不同,Metchnikoff的书是这么写的,他也是这么做的,坚持每天都喝酸奶 [7],这个习惯一直持续到他9年后去世,享年71岁。酸奶和其中的益生菌是否延长了他的生命?这已经无法得出结论了。但他的理论,可以说是当今每年几百亿美元的酸奶产业的基础。酸奶产业的崛起说到酸奶产业的崛起,就不得不说一个人——西班牙裔犹太商人Isaac Carasso,他是达能集团(Groupe Danone)的创始人,也是将酸奶由手工作坊式生产变为工业化生产的关键人物。而“达能(Danone)”,这个名称也正是他儿子Daniel Carasso的昵称。在Daniel Carasso接管家族企业之后,他进一步扩张业务,将公司开到了美国,并将名字改为更符合美国人习惯的“Dannon(美国达能)”。与此同时,通过他的努力宣传,酸奶作为一种美味且保健的食品出现在街头巷尾,很快就在美国打开了销路,并迅速风靡全世界 [7]。如今,达能已经是食品行业的超级巨头,但公司大了,也有出问题的时候。2010年,美国联邦贸易委员会(FTC)指控美国达能“欺骗性宣传(deceptive advertising)”。出问题是美国达能旗下两款含益生菌的产品:Activia酸奶和DanActive乳饮料,在广告宣传中,美国达能声称每天喝Activia酸奶可以缓解便秘,而喝DanActive乳饮料则可以提高免疫力、预防流感和普通感冒。这些宣传语在网络、电视上铺天盖地,产品包装上也印的都是,此外,美国达能还声称这些效果都有“科学证据”。但作为美国联邦机构的FTC显然不吃这一套,他们认为美国达能宣传语中所声称的健康益处缺乏可信的科学证据支持,也没有在临床上获得验证,因此指控美国达能欺骗性宣传。最终,美国达能也没有拿出所谓的“科学证据”,只得同意与FTC达成和解,不再在这两款产品以及其他酸奶、乳制品、益生菌饮品和食品的宣传中夸大其健康益处,除非获得FDA的批准,或者获得清楚明确的科学证据支持并且有关健康益处的表述没有任何误导的嫌疑 [8]。FTC保留的美国达能“欺骗性宣传”的部分证据。图片来源:美国FTC [9]这一事件使得美国的酸奶及益生菌产品的宣传广告立刻收敛不少,反观我们周围,呵呵……图片来源于网络益生菌到底有没有益归功于近些年的大量研究进展,科学家已经越来越重视肠道菌群对于人体健康的意义。肠道菌群的正常与否不仅会影响消化道的健康状态,还与身体其他器官有密切关系,多种看似“八竿子打不着”的疾病都与肠道菌群失衡相关,比如多发性硬化、小儿哮喘、帕金森病等等。也就是说,上文所述Metchnikoff提出的“长寿与肠道细菌有关”的理论,似乎是正确的。近期的Nature封面文章,研究方向就是肠道菌群与新生儿发育及疾病风险。图片来源:Nature那益生菌就是有益的咯?没错!再看一遍维基百科的益生菌定义,“活的、使用后对人体健康有益的微生物”,益生菌必须得是有益的啊。不过,关键问题是,哪些菌是益生菌?如何使用益生菌才能对人体产生有益的影响?Metchnikoff认为酸奶里的微生物就是益生菌,比如保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)。除此之外,酸奶或者号称包含益生菌的乳制品、保健食品的配料表上还能见到嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、其他种的乳杆菌(Lactobacillus)、双歧杆菌(Bifidobacterium)等。但实际上,人体肠道菌群中微生物的种类要比上面这些“酸奶系益生菌”多太多了。这些微生物中的大多数与人体是互惠共生的关系,比如有些微生物把膳食纤维降解为短链脂肪酸,有利肠道吸收,并且降低儿童I型糖尿病的发病风险 [10];有些微生物代谢胆酸、固醇等物质生成维生素K、维生素B等;有些微生物能够抑制病原菌的生长和增殖。按照维基百科的定义,这些微生物都应该是益生菌,而不光是酸奶行业或者益生菌保健品制造商宣传的那些“酸奶系益生菌”。图片来源:The Economist肠道菌群组成极其复杂多变,不同的人、甚至同一个人在不同状态下肠道菌群都可能不同;肠道菌群的功能又十分多样化,越来越多的证据将肠道菌群与包括消化道在内的全身器官连接起来。相比之下,目前对于肠道菌群的研究和理解并不充分,人们并不清楚肠道菌群如何协调和工作,药物与肠道菌群如何相互作用,菌群失去平衡到什么程度会引发疾病、会引发什么样的疾病,如何才能有效地恢复肠道菌群的平衡。最近比较值得一提的进展,是美国NIH的科学家10月发表的一篇Nature 论文,他们发现芽孢杆菌(Bacillus,一类益生菌)抗菌肽Fengycins可以通过抑制金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,一种病原菌)的群体感应(quorum sensing)来杀灭它们 [11]。这种具体分子机制的研究,对于理解益生菌的作用机理非常重要。不过,要想透彻、全面地理解益生菌与肠道菌群的作用,还有很多的工作要做。这些年不断有人将益生菌用于动物甚至人类,尝试治疗包括肥胖、腹泻、肠胃感染甚至中枢神经系统疾病等等,有效者有之,无效者也有之,这可能都与肠道菌群的复杂与多变相关。在上面那些问题有个比较清楚的结论之前,用益生菌来针对性地改善人体机能、延年益寿、防病治病基本无从谈起。从这个角度上来说,健康人群只要保持合理的膳食结构和健康的生活方式,就能保持肠道菌群的均衡,这种情况下并没有从外部摄入益生菌的必要。Cell 的两篇论文到底怎么回事在说这两篇论文之前,先要说一个比较热门的研究方向,通过补充益生菌帮助经过抗菌治疗的人群(如服用抗生素)恢复肠道菌群。人体使用抗生素之后,不仅会消灭病原菌,也会无差别地灭杀大量正常的肠道微生物。在人体自我修复肠道菌群之前会有一个空窗期,致病菌很可能趁虚而入,导致各种疾病。如果在抗生素治疗之后立刻补充益生菌,貌似可以提前占据阵地,预防病原菌的入侵。这个理论听起来非常合理,也有一些证据证明某些益生菌在预防儿童抗生素相关腹泻方面有一定效果,不过科学家同时也强调还需要更多明确的临床实验来证明益生菌的作用,在此之前由于可能的副作用并不推荐儿科使用 [12]。Cell 的这两篇论文都出自以色列魏茨曼科学研究所的科学家,他们为了探讨服用抗生素的人补充益生菌产品是否真的能够帮助恢复肠道菌群的均衡,找来了25个健康志愿者充当“一般人群”。健康志愿者被分为两组。一组服用益生菌产品,另一组服用不含益生菌的安慰剂作为对照,然后再对志愿者和小鼠的肠道菌落进行大便取样检测和肠镜取样进行肠道菌落检测 [1]。给志愿者吃的益生菌产品是一种叫作Supherb Bio-25的益生菌片剂,每片大约含有11种常见益生菌菌株,活菌总数约250亿个,表面包裹有抵抗胃液的涂层,以便益生菌能安全进入肠道。研究结果显示,无论是小鼠还是人类,大便和肠道粘膜样品所检出的微生物种类和数量只有部分相关性,也就是说大便取样并不能准确地反映肠道菌群的构成。这可是个不小的颠覆,此前大多数与补充益生菌有关的研究都是通过分析大便样品来推测肠道菌群的构成,这一结论给常用的研究方法打了问号,自然而然就会让人怀疑此前研究结论的准确性。此外,研究者还发现健康的小鼠和人类都会抵抗益生菌的肠粘膜定殖,而且人类的这种抗性还与个体、菌株有关。换句话说,有人抵抗某种益生菌,但另外一个人却不会。科学家最后得出结论:补充传统意义上的益生菌,可能并不会对每个人的肠道菌群都产生普遍和持续的影响,需要开发新的个性化的益生菌补充方法。嗯,并没有讨论益生菌有害还是有益的问题。肠道菌群对益生菌的个性化抵抗。图片来源:Cell接下来,他们针对服用了抗生素的“特殊人群”,查看益生菌对于修复肠道菌群方面的作用 [2]。他们又找来了21个志愿者,分成了三组。第一组服用抗生素后不做任何干预,让其自我恢复;第二组服用同样的抗生素后,再服用益生菌;第三组服用抗生素后,再经肠道移植本人此前保存下来的大便菌落,即自体粪便微生物群移植(aFMT),这种技术虽然初听起来有点不好接受,但这是临床上帮助恢复肠道菌群以治疗一些难治性肠道疾病(比如溃疡性结肠炎)的有效方案。结果很让人意外:第二组志愿者服用益生菌后,肠道因为之前经过了抗生素的“横扫”,益生菌得到良好的繁殖机会,成功存活下来,但是这些益生菌的存活却阻止了肠道菌群的自我恢复。也就是说,后来的益生菌“喧宾夺主”了,并且这些“喧宾”占据肠道长达6个月之久,导致肠道菌群迟迟不能完全恢复。与之相比,第三组志愿者在经过aFMT治疗之后,只用了几天的时间,肠道菌群就全面恢复了。这个新的发现意味着,在服用抗生素后补充益生菌,虽然有益于后来益生菌的存活,但却阻止了肠道菌群的自我恢复。这长达6个月的延缓恢复期到底有没有临床害处呢?现在还未可知。但至少证明,即使肠道菌群失调或被清除,此时服用益生菌补充剂对于肠道菌群的恢复并不有利。益生菌会抑制抗生素后肠道菌群的自我恢复。图片来源:CellCell 的两篇论文总结一下:益生菌是否能留在肠道里,要看每个人具体的情况以及他所使用的益生菌种类;抗生素使用之后,益生菌对肠道菌群的自我恢复不但没有益处,反而会有害处。不过,这两篇论文的样本量都不大,结论是否具有普遍性还不得而知。不管怎样,这两篇论文与喝不喝酸奶一点关系都没有,想喝就喝呗,经过强酸性的胃液洗礼,酸奶里的那点益生菌恐怕都不能活着抵达肠道,更别说定殖了。最后再强调一下,酸奶、泡菜还有乳酸饮料,单纯当它们是美味享用就好,不要奢望它们发挥逆天改命的神奇功效。如果最近还有人拿“益生菌”保健品来忽悠你,可以考虑把前文的“美国达能事件”甩出去打脸。参考文献:1. Personalized Gut Mucosal Colonization Resistance to Empiric Probiotics Is Associated with Unique Host and Microbiome Features. Cell, 2018, 174, 1388–1405, DOI: 10.1016/j.cell.2018.08.0412. Post-Antibiotic Gut Mucosal Microbiome Reconstitution Is Impaired by Probiotics and Improved by Autologous FMT. Cell, 2018, 174, 1406–1423, DOI: 10.1016/j.cell.2018.08.0473.https://www.newscientist.com/article/2178860-probiotics-are-mostly-useless-and-can-actually-hurt-you/4.https://en.wikipedia.org/wiki/Probiotic5.https://www.naturalproductsinsider.com/digestive-health/new-market-profile-probiotics-consumption6.https://www.sciencedirect.com/journal/immunity/vol/44/issue/37.https://en.wikipedia.org/wiki/%C3%89lie_Metchnikoff8.https://www.ftc.gov/news-events/press-releases/2010/12/dannon-agrees-drop-exaggerated-health-claims-activia-yogurt9.https://www.ftc.gov/sites/default/files/documents/cases/2010/12/101215dannonexhibits.pdf10. The human gut microbiome in early-onset type 1 diabetes from the TEDDY study. Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-018-0620-211. Pathogen elimination by probiotic Bacillus via signalling interference. Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-018-0616-y12.https://www.cochranelibrary.com/cdsr/doi/10.1002/14651858.CD004827.pub4/full(本文由叶舞知秋供稿)

来源: X-MOL 2018-11-02

丑闻!跨国酒厂的“糖衣炮弹”打向NIH的酒精研究

“浓眉大眼”的学术界又双叒叕曝丑闻了,这回的主角是美国国立卫生研究院(NIH)旗下研究所的高级官员、哈佛医学院的科学家和大型跨国酒厂。这是近期小氘介绍的利益集团涉嫌操控学术研究的第三个案例了(前两例:药厂给FDA评审专家塞钱、制糖业和肉制品行业的互攻)。图片来源:pixabay像盐、糖、肉食、酒精饮料、烟草、咖啡、茶叶这类日常商品,人们几乎天天打交道,它们的摄入量对健康有重大影响,因此老百姓和政府都很关心这个问题。要看到的是,这些商品背后是很强大的企业联盟。企业嘛,自然希望商品销量越多越好。制糖业希望人人都爱吃甜,烟草业希望人人都是老烟枪。但我们都知道过犹不及,吃什么东西过量总是不好的,人们对于健康的担忧和相关行业对于销量的追求之间自然而然就产生了矛盾。图片来源:pixabay学术界在这种情况下就起到了关键作用。科学家通过独立、严谨的调查和实验确定合理的摄入量范围以及超量或不足带来的危害,帮助政府制定国民饮食健康计划,老百姓也能够据此调节自己的饮食习惯。不过工业界岂会轻易放弃努力?历史上美国烟草工业和提倡控烟的科学家之间有过经典的战例。我们现在都知道吸烟有害健康,但在80年前的美国,吸烟却是一种“有格调又健康”的生活方式,很难想象吧。当年著名的“骆驼牌”香烟广告,那时候居然会有女子击剑运动员为香烟代言。注意看右下角的大标题“更多医生选择抽骆驼牌香烟”,现在看起来实在匪夷所思。图片来源:Flickr抽烟喝酒是对“兄弟”,这回问题的焦点便是酒精。大家都知道抽烟确实百害而无一利,喝酒则显得“暧昧”得多。仅就对健康的影响来说,很多人都相信适度饮酒有益身体健康,尤其是心血管。美国人也愿意这么想,所以美国国立卫生研究院(NIH)曾经支持过一项“中度饮酒和心血管健康(the Moderate Alcohol and Cardiovascular Health,MACH)”的研究。MACH是一项多中心、全球性、随机临床试验,以评估每天约15克酒精摄入量对50岁及以上有心血管疾病风险受试者的影响 [1]。这项临床试验规模非常庞大,预算高达1亿美元。气派的NIH临床研究中心大楼。图片来源:Wikipedia2018年6月15日,这项看似正常的临床研究项目在刚刚开始几个月后就被NIH“喊停”。NIH的公告称这一决定的原因是“基于对研究设计的担忧,这使人对其最终可信度产生怀疑。”[2] 更劲爆的是,NIH发现承担项目任务的NIH旗下研究所——酒精滥用和酒精中毒研究所(NIAAA)——的高级官员居然事前就向酒厂要钱来资助这一研究,而且设法让一名他们和酒厂都喜欢的“自己人”成为项目PI [2-4]。这很明显是违规行为,很难让人相信中间没有猫腻。NIH的调查结果中也提到,为研究提供资金的赞助商包括百威英博(Anheuser-Busch InBev,百威、福佳、哈尔滨啤酒等品牌持有者)、嘉士伯(Carlsberg)、帝亚吉欧(Diageo,健力士、Johnnie Walker、水井坊等品牌持有者)、喜力(Heineken)和保乐力加(Pernod Ricard,力加、百龄坛、芝华士、马爹利等品牌持有者),都是大名鼎鼎的跨国酒商,产品几乎覆盖所有酒类。NIH主任Francis Collins称,很明显这些赞助商操纵了该项研究计划,来保证获得对酒厂有利的结果。[2-4]其实酒厂赞助项目研究并不违法,但必须通过国立卫生研究院基金会(FNIH)捐款才行。FNIH是一个由美国国会创立的非营利组织,它是捐助者和受资助项目之间的“防火墙”,专门用来防止金主干预实验设计和结果。但FNIH并不知道NIAAA的几个高官早已私下和酒厂勾搭上了。图片来源:PxHere他们干预的方式是左右实验设计的中立性,较为隐蔽。这项临床研究原本计划进行10年,招募7800名志愿者,测试组每天饮用酒类(约15克酒精摄入),而对照组则不饮酒,以衡量中度饮酒是否可以预防心血管疾病和糖尿病的发展。NIH的调查组咨询了流行病学专家的意见,结论是这项研究故意偏向预设的结论,以证明适度饮酒对健康有益。这项研究计划并未招募足够多的参与者或留出足够长的随访时间评估中度饮酒是否也会增加癌症风险。要知道,世界卫生组织(WHO)国际癌症研究机构(IARC)早将酒精列为第1类致癌物,即有足够的证据证明酒精的致癌性,“任何量的酒精饮料都对人类有致癌作用” [5]。简单来说,这是项报喜不报忧的临床试验。另一方面,赞助商和NIAAA还扶持“自己人”当上项目领导者。2013年,当时MACH试验还处于规划和募款阶段,哈佛医学院的Kenneth Mukamal和NIAAA的三名官员频繁见面,而这些互动似乎让Mukamal获得了PI竞争中的巨大优势,最终顺利当选。Kenneth Mukamal。图片来源:The Business Journals目前,NIH内部正在进行“整风”,试图找到任何与MACH试验一样接受了不正当资金来源或有不公平竞争关系存在的项目。当然,NIH的领导希望MACH只是一个个例。一些外部声音则认为NIH的内部调查远远不够。华盛顿特区公共卫生研究小组主任Michael Carome认为MACH及类似案件需要独立调查。多个公民团体要求NIH的主管部门美国卫生部(HHS)进行调查。[4]看到这里,小氘也想起了前一段时间沸沸扬扬的“鸿茅药酒事件” [6],其中孰是孰非不说,研究鸿茅药酒与健康有关的论文,也是不少的(可自行上网搜索)。2017年上了热搜的“董酒抗癌”事件[7],一样的科研人员涉嫌为企业站台,一样的希望把酒与健康拉上关系。还有更早的“茅台护肝”事件 [8],也有科研人员甚至研究论文 [9-10] 的身影……在利益集团挥舞支票的时候,有多少研究者能守住本心呢?(X-MOL注:关于喝酒是否有害,可以阅读下一篇)参考资料:1.https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT031695302.https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-end-funding-moderate-alcohol-cardiovascular-health-trial3.https://acd.od.nih.gov/working-groups/machtrial.html4.http://www.sciencemag.org/news/2018/06/nih-pulls-plug-controversial-alcohol-trial5.https://monographs.iarc.fr/iarc-monographs-on-the-evaluation-of-carcinogenic-risks-to-humans-77/6.https://baike.baidu.com/item/%E9%B8%BF%E8%8C%85%E8%8D%AF%E9%85%92%E4%BA%8B%E4%BB%B6/224920867.http://www.bjnews.com.cn/health/2017/11/07/463252.html8.http://www.xinhuanet.com/fortune/2017-03/15/c_129510174.htm9.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hrxhzz20011200610.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hrxhzz200112005(本文由氘氘斋供稿)

来源: X-MOL 2018-09-08
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