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編輯：繆伊雯/主編：張大川,、蔣羽鴿/學(xué)術(shù)顧問：寇興然
河南工業(yè)大學(xué)王金水教授、梁贏副教授團隊成果：植物蛋白淀粉樣纖維：來源,，形成,，提取，應(yīng)用和安全
《FoodChemistry》（Q1,，IF:8.8）
●2024年12月,，河南工業(yè)大學(xué)王金水教授、梁贏副教授團隊在國際食品Top期刊《FoodChemistry》（Q1,，IF:8.8）上發(fā)表題為“Plant-basedproteinamyloidfibrils:Origins,formation,extraction,applications,andsafety”的綜述論文,。河南工業(yè)大學(xué)梁贏副教授為第一作者，通訊作者為河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院王金水教授,。該綜述重點探討了植物基蛋白淀粉樣纖維的來源,、形成、提取方法,、應(yīng)用及其安全性等多方面內(nèi)容,，旨在揭示植物基蛋白淀粉樣纖維在可持續(xù)材料和食品科學(xué)中的重要性和應(yīng)用潛力。
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成果介紹
在食品科學(xué)的快速發(fā)展中,，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)修飾領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。蛋白質(zhì)的纖維化作為該領(lǐng)域中的一個重要方向,，涉及天然蛋白質(zhì)在特定環(huán)境條件下（如低pH,、低離子強度和高溫）發(fā)生變性和錯誤折疊，進而自組裝成淀粉樣纖維（AFs）,。AFs這種高有序的納米級結(jié)構(gòu)在生物材料和其他應(yīng)用領(lǐng)域中展現(xiàn)出了巨大的潛力,。然而，目前大多數(shù)AFs的生產(chǎn)依賴于動物蛋白,，這種依賴關(guān)系引發(fā)了許多可持續(xù)性問題,。在全球呼吁環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的背景下，轉(zhuǎn)向植物基蛋白質(zhì)作為環(huán)保原料顯得尤為重要,。本論文對超過20種植物基蛋白質(zhì)淀粉樣纖維（PAFs）的形成條件,、機制及影響因素進行了全面的回顧與總結(jié)。同時還評估了酶提取和膜分離技術(shù)在純化PAFs的有效性,。此外,，該綜述還討論了通過與外部物質(zhì)交聯(lián)來增強PAFs適用性的潛力。未來,，PAFs可能會被開發(fā)成先進的納米材料,，用于食品水凝膠,、細胞培養(yǎng)肉支架和食品檢測傳感器等一系列應(yīng)用。然而,，徹底調(diào)查安全問題和改進工藝仍是PAFs開發(fā)面臨的主要挑戰(zhàn)。
結(jié)論
PAFs作為植物基材料,，相比傳統(tǒng)動物蛋白展現(xiàn)出更高的可持續(xù)性和環(huán)保性,，能降低對非可再生資源的需求。由于來源的多樣性,，植物蛋白在PAFs形成過程中存在復(fù)雜的形成機制,，了解這些機制對優(yōu)化生產(chǎn)工藝至關(guān)重要。推測PAFs的形成過程中具有不同的成核機制,，包括成核聚集,、成核構(gòu)象轉(zhuǎn)換、模板理論和下坡聚合,，但需進一步研究以充分了解這些機制,。雖然在利用傳統(tǒng)方法表征和監(jiān)測PAFs的形成方面存在挑戰(zhàn)，先進技術(shù)已提供了從結(jié)構(gòu)和熱動力學(xué)角度對形成機制的深入見解,。此外,，分子動力學(xué)模擬的引入進一步促進了對PAFs形成的研究。目前,，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩種有前景的PAFs提取方法：酶提取和膜分離,。這些提取方法利用了PAFs獨特的物理化學(xué)特性，在許多應(yīng)用中已得到有效利用,。此外,，通過與各種外源物質(zhì)的交聯(lián)，可以增強PAFs的性能并擴展其應(yīng)用范圍,。初步研究表明,，PAFs在人體胃和小腸中可部分降解，但尚未有關(guān)于其在結(jié)腸中消化程度的報道,。盡管細胞實驗表明植物蛋白淀粉樣纖維不具細胞毒性,，但較小的纖維和低聚物可能會擾亂細胞膜，這一現(xiàn)象可能會被忽視,。值得注意的是,，PAFs在人體內(nèi)的吸收和利用特性仍需進一步研究，這與其潛在的交叉誘導(dǎo)現(xiàn)象密切相關(guān),。因此,，PAFs的安全性問題亟待深入研究。
圖文賞析
圖1.PAFs形成機制的示意圖,。
圖2.酶提取和膜分離純化PAFs的簡化流程圖,。
圖3.結(jié)構(gòu)改性增強PAFs適用性的簡化示意圖,。
圖4.PAFs所存在的潛在安全問題。
參考文獻
https://doi.org/10.1016/（略）.142559
專家/團隊介紹
王金水,，男,，博士，二級教授,，博士生導(dǎo)師,，“生物學(xué)”碩士學(xué)位點、“生物技術(shù)”國家一流本科專業(yè)及“生物化學(xué)”河南省一流本科課程負責(zé)人,，廣東省優(yōu)秀博士論文獲得者,，河南省生物化學(xué)與分子生物學(xué)會副理事長、河南省生物科學(xué)類教指委秘書長,、河南省重點學(xué)科“生物學(xué)”一級重點學(xué)科第一學(xué)術(shù)帶頭人,。河南省創(chuàng)新型科技團隊“河南省糧食儲藏品質(zhì)變化機理及控制”、河南省高校食品生物技術(shù)科技創(chuàng)新團隊和（略）生物技術(shù)與生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化及安全評價科技創(chuàng)新團隊負責(zé)人,。主要研究方向為小麥產(chǎn)后生物學(xué),、食品生物技術(shù)及農(nóng)副產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化等方向的研究，主講《生物化學(xué)》,、《食品化學(xué)》,、《高級生物技術(shù)》等本科和碩士研究生課程。主持完成國家自然科學(xué)基金資助課題5項,、國家“十三五”重點研發(fā)計劃專項子課題1項,、國家科技支撐計劃課題2項、國家“863”計劃項目1項,、省部級課題10項,，主持完成國家糧食標(biāo)準(zhǔn)3項，參加制訂國際小麥標(biāo)準(zhǔn)1項,。研究成果獲國家科技進步二等獎1項,、省部級科技進步一等獎3項、省部級科技進步二等獎6項,。在FoodChemistry,、FoodHydrocolloids、LWT-FoodScienceandTechnology,、InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,、JournalofCerealScience等國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文220余篇（SCI收錄論文109篇，中科院Top期刊論文42篇）,；出版專著（教材）8部,。
梁贏，博士,，副教授,，生物工程學(xué)院副院長,，河南省高校科技創(chuàng)新人才,，河南省青年骨干教師,，河南省科技研發(fā)計劃聯(lián)合基金青年科學(xué)家項目獲得者，河南省生物化學(xué)與分子生物學(xué)會和河南省生物物理學(xué)會理事,，F(xiàn)oodInnovationandAdvances,、Grain&OilScienceandTechnology和《河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》等期刊青年編委，F(xiàn)oods期刊客座編輯,，河南工業(yè)大學(xué)青年骨干教師、優(yōu)秀教師,，主要從事面制食品加工品質(zhì)形成及質(zhì)量控制的生物學(xué)基礎(chǔ)研究,。主持國家自然科學(xué)基金、河南省自然科學(xué)基金,、河南省科技研發(fā)計劃聯(lián)合基金,、河南省重大科技專項子課題等項目13項，參與國家“十三五”重點研發(fā)計劃項目和國家自然科學(xué)基金面上項目各1項,，以第一/通訊作者在FoodHydrocolloids,、CarbohydratePolymers、FoodChemistry等本領(lǐng)域主流雜志上發(fā)表高水平論文近40篇,，申請發(fā)明專利10項,，其中授權(quán)2項。獲河南省科技進步二等獎1項,、河南省教育廳科技進步一等獎2項和二等獎1項,，獲金龍魚青年教師獎、面制品研發(fā)創(chuàng)新新人獎等,，河南省教育廳優(yōu)秀論文一等獎和二等獎各1項,，指導(dǎo)研究生獲河南省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文1次、河南工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文3次,，指導(dǎo)本科生獲“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽,，中國“（略）+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽等省級以上獎項21項,。
張鵬輝,，河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院2023級碩士研究生。研究方向為小麥面筋蛋白的纖維化改性,。在FoodChemistry期刊發(fā)表SCI論文一篇,，獲得省級學(xué)業(yè)獎學(xué)金。
【食品加】匯聚了10W+行業(yè)精英,，建立了50多個食品領(lǐng)域教師專家群,、科研群（食品營養(yǎng)與健康科研群,、食品安全與檢測科研群、食品加工與貯藏科研群,、食品風(fēng)味與感官科研群,、食品膠體與遞送科研群、食品生物技術(shù)科研群,、人工智能與食品科學(xué)科研群,，還有更多細分領(lǐng)域交流群陸續(xù)建立中ing）、海外食品人才群,、企業(yè)研發(fā)群,、求職就業(yè)群。歡迎小伙們加入,，一起交流,、共同成長！
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