在激烈的國際科技創(chuàng)新環(huán)境下，面向食品科技前沿，面向食品營養(yǎng)與健康，加強基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性、帶領(lǐng)性科學(xué)研究，是廣大食品科學(xué)工作者義不容辭的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。在中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會第十八屆年會召開期間，在延續(xù)“食品科學(xué)前沿?zé)狳c問題”和“前沿科技與未來食品”兩屆論壇的基礎(chǔ)上，由《中國食品學(xué)報》雜志社承辦的2021食品科學(xué)前沿?zé)狳c問題論壇以線上形式舉辦。與會專家、學(xué)者圍繞食品營養(yǎng)與功能、腸道微生物與健康、個性化營養(yǎng)、食品膠體與食品功能設(shè)計、食源性病原微生物速檢及生物防控以及食品安全檢測與納米材料、3D打印裝備等前沿科學(xué)問題，與食品產(chǎn)業(yè)界、科技界代表分享前沿研究成果。中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會名譽副理事長、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)特殊食品研究中心主任、《中國食品學(xué)報》主編羅云波，浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心主任葉興乾主持論壇。
精準(zhǔn)營養(yǎng)要在機(jī)理研究上下功夫
南昌大學(xué)食品學(xué)院院長聶少平在作“食用菌多糖結(jié)構(gòu)與免疫功能研究現(xiàn)狀與展望”的報告時表示，我國的食用菌種類十分豐富，逾350種。食用菌中豐富的食用菌多糖，顯示出多樣的生物活性。不同的食用菌有著不一樣的多糖結(jié)構(gòu)，因此其功能也不盡相同。他舉例說，盡管平菇、茶樹菇、金針菇、香菇、木耳等食用菌中所含的多糖均具有免疫調(diào)節(jié)功能，但是由于其糖苷鍵類型不同，從而導(dǎo)致其提高巨噬細(xì)胞吞噬能力也不同。值得關(guān)注的是，就算是同一來源的食用菌多糖，不同組分的免疫活性也不相同。
聶少平介紹，通過檢索相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，除了功能，構(gòu)效關(guān)系、資源開發(fā)菌菇廢物的再利用成為研究熱點。“未來，在產(chǎn)品開發(fā)上應(yīng)該基于構(gòu)效關(guān)系開發(fā)特定結(jié)構(gòu)的食用菌多糖產(chǎn)品，進(jìn)一步開展食用菌多糖、腸道菌群與宿主健康的相關(guān)研究，聚焦精準(zhǔn)營養(yǎng)開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品�！�
葉興乾在作“植物多酚研究問題與展望”的報告時表示，植物化學(xué)素植物多酚正以新營養(yǎng)素的角色成為現(xiàn)代科學(xué)研究的熱點。許多植物化學(xué)素都有著“藥食兩用”的科學(xué)基礎(chǔ)。他舉例說，從柑橘遺傳圖譜中可以清楚地看到，成千上萬的柑橘品種都是由香櫞、橘子及柚子3個品種雜交而來，而香櫞、橘子及柚子在中國藥典里都充當(dāng)著藥的角色，對于植物多酚還需要從其成分、功能及機(jī)理研究等方面下功夫。
北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院院長王靜在作“miRNA：食品營養(yǎng)防控慢性疾病的新靶點”的報告時表示，miRNA又被稱作微小RNA，目前已知miRNAs廣泛分布在動物、植物和微生物等生命體中，已發(fā)現(xiàn)成熟的miRNAs多達(dá)48860種，而在人體當(dāng)中發(fā)現(xiàn)成熟的miRNAs就有2600余種。研究顯示，營養(yǎng)素能夠影響機(jī)體miRNA的表達(dá)，并且參與細(xì)胞分化、炎癥反應(yīng)，甚至是癌癥發(fā)生等方面調(diào)控。
王靜介紹，在慢性病防控方面，肌少癥是老年人群及重癥患者中常見的肌肉病變，導(dǎo)致肌肉量丟失、功能受損等。蛋白酶體活化、氧化應(yīng)激反應(yīng)、過度炎癥等都是誘發(fā)肌少癥的重要因素。近年來，研究發(fā)現(xiàn)miRNA的表達(dá)改變、菌群失調(diào)等，也是誘發(fā)肌少癥的潛在因素。而給予蛋白營養(yǎng)干預(yù)后，可以通過調(diào)控蛋白酶體活性、氧化應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞自噬、miRNA表達(dá)或者腸道菌群等預(yù)防肌少癥的發(fā)生。由此提示營養(yǎng)干預(yù)調(diào)控miRNA表達(dá)，可能是預(yù)防肌少癥的有效途徑。
“miRNA可能是膳食營養(yǎng)防控慢性疾病的重要媒介，碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類、維生素、礦物質(zhì)以及膳食纖維等均能夠調(diào)控miRNA表達(dá)，從而參與干細(xì)胞分化、胚胎發(fā)育、炎癥反應(yīng)、肝臟代謝、心血管疾病、腸道健康、骨骼和肌肉調(diào)節(jié)以及腫瘤防控等方面的調(diào)控。因此，miRNA可以作為膳食營養(yǎng)防控慢性疾病潛在研究靶點。”王靜說。
聚焦食品功能設(shè)計與開發(fā)
江南大學(xué)食品學(xué)院教授翟齊嘯圍繞腸道菌群靶向性食品的研究進(jìn)展進(jìn)行了分享。他介紹，腸道菌群是當(dāng)前的研究熱點之一，調(diào)節(jié)腸道菌群是改善人體健康的重要方式之一。腸道菌群與人體的健康，包括免疫、代謝、神經(jīng)等方面都有顯著關(guān)聯(lián)。腸道菌群受到基因、膳食、環(huán)境、年齡、生活方式、情緒等多種因素影響，其中膳食是影響腸道菌群的直接和顯著因素，膳食和腸道菌群有很密切的互作。膳食可以為腸道菌群提供營養(yǎng)，動態(tài)調(diào)節(jié)菌群；腸道菌群也可以去影響膳食的消化吸收，并且生成一些新的代謝物。腸道菌群和膳食這種互作對宿主健康有顯著影響。
翟齊嘯談到，檢索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，腸道菌群和膳食互作發(fā)表了很多高水平研究，但這些研究往往只是針對已知膳食模式或已經(jīng)明確的膳食成分，來觀察其對腸道菌群的影響。但更需要針對特殊的腸道菌群設(shè)計具有靶向性的膳食，如針對人群特殊的腸道菌群，設(shè)計一種膳食配方對其特殊菌群進(jìn)行調(diào)節(jié)。如何實現(xiàn)靶向調(diào)控？隨著精準(zhǔn)營養(yǎng)概念的深入及研究手段的進(jìn)步，有研究者開始關(guān)注菌群靶向性食品研發(fā)的可行性。研發(fā)菌群靶向性食品的目標(biāo)，在于針對特定菌群結(jié)構(gòu)組成的需求，定向設(shè)計膳食調(diào)控策略。通過分析相關(guān)論文，翟齊嘯總結(jié)出菌群靶向性食品研究的3種思路：一是基于腸道菌群體外模擬發(fā)酵，二是基于腸道菌特定生理特性分析，三是基于人源化動物模型體內(nèi)篩選�！盁o論在普通食品、功能食品還是特殊醫(yī)學(xué)用途食品中，腸道菌群靶向性食品未來應(yīng)該有很廣闊的應(yīng)用價值。”翟齊嘯說。
“研究發(fā)現(xiàn)，益生菌不但通過調(diào)節(jié)腸道菌群，更多地通過益生菌作用去調(diào)節(jié)腸道代謝物起到健康作用。”內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教授孫志宏在“益生菌作用新機(jī)制”的報告中談到，30多年來，其團(tuán)隊圍繞乳酸菌資源投入大量人力物力，建立基因組數(shù)據(jù)庫和分析平臺。先后從26個國家采集自然發(fā)酵乳制品、自然發(fā)酵食品、母乳、嬰兒糞便樣品3864份，從中分離、鑒定乳酸菌30641株，包括乳酸菌的33個屬138個種和亞種，建成了全球的乳酸菌菌種資源庫。目前，正在進(jìn)行臨床/人群試驗有25項，不僅從腸道微生物層面，還從代謝組層面去解析益生菌的重要機(jī)制。
上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院副院長方亞鵬圍繞食品膠體與食品功能設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分享。他介紹，食品膠體指的是一大類親水性多糖或者蛋白質(zhì)，在食品工業(yè)不同領(lǐng)域有效發(fā)揮功能，如增稠劑、凝膠劑、泡沫穩(wěn)定劑、乳液分散體系乳化劑等。近年來，隨著在食品膠體領(lǐng)域研究的深入，已經(jīng)從多糖和蛋白材料本身延伸到包括材料穩(wěn)定膠體體系和功能的研究。
方亞鵬談到，如何利用食品膠體設(shè)計未來食品是當(dāng)前食品科學(xué)研究的熱點。當(dāng)前較熱的仿生肉研究，主要是通過雙螺桿高濕擠壓，擠壓過程也是多糖和蛋白結(jié)構(gòu)形成膠體的過程。而在開發(fā)高組織化特色豆類蛋白食品時，如何利用原料預(yù)處理提高蛋白組織化能力是關(guān)鍵。如通過水凝膠進(jìn)行拉伸，并對形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，這樣就能夠?qū)∪饨M織進(jìn)行仿生。通過這一過程，可以模擬加工風(fēng)干牛肉、牛蹄筋及牛肚。
雅培營養(yǎng)北亞研究與開發(fā)總監(jiān)李翔在“應(yīng)對中國老齡社會的挑戰(zhàn)——醫(yī)學(xué)食品的未來機(jī)遇”的報告中指出，疫情給全球帶來多方面的巨大沖擊，也讓人們充分意識到健康是一切的基礎(chǔ)。而在這場疫情中脆弱的群體是老年人，如何滿足不斷增長的老年群體的健康需求，是我國面臨的一個新課題和新挑戰(zhàn)。
李翔介紹，美國一項針對成年住院患者的研究發(fā)現(xiàn)，服用口服營養(yǎng)補充品可以顯著改善住院結(jié)果，且降低醫(yī)保支出。這說明特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品的使用，具有重要的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)效應(yīng)。過去100多年的時間里，雅培營養(yǎng)一直以科學(xué)為基礎(chǔ)進(jìn)行營養(yǎng)品創(chuàng)新，健康是雅培2030年可持續(xù)發(fā)展計劃的核心。在產(chǎn)品研發(fā)方面，推出均衡全營養(yǎng)配方、高能量營養(yǎng)需求配方、控制血糖配方及高蛋白配方等，為不同需求的消費者提供健康和營養(yǎng)的解決方案。李翔希望，更多的消費者特別是老年人能夠享用到高質(zhì)量的產(chǎn)品。
在我國食品營養(yǎng)與功能產(chǎn)業(yè)高歌猛進(jìn)的同時，食品安全檢測技術(shù)也迅速發(fā)展。四川大學(xué)副研究員鄧銳杰分享了近年來在食源性病原微生物速檢及生物防控技術(shù)篩選方面的研究進(jìn)展。他介紹，近年來食源性病原微生物污染風(fēng)險逐漸增加。目前，食源性病原微生物檢測方法主要集中在定量上。如果能獲取關(guān)于微生物活性，包括耐藥表現(xiàn)等信息，則能夠更加準(zhǔn)確地對風(fēng)險進(jìn)行評估。圍繞這一目標(biāo)，主要通過開發(fā)分子探針、診斷軟件、檢測設(shè)備等，構(gòu)建病原微生物現(xiàn)場快速篩查方法。同時，利用快速特異性致病菌檢測方法進(jìn)行體外快速篩選，并在活體環(huán)境進(jìn)行驗證。此外，針對目前對病毒的監(jiān)控，圍繞病毒突變篩查，開展了相關(guān)研究工作，包括構(gòu)建病毒及突變位點快速檢測方法，研發(fā)可獲得更多微生物風(fēng)險的相關(guān)分析工具等。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院副教授程楠圍繞食品安全檢測與納米材料、3D打印裝備兩個細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行了介紹。程楠表示，快速檢測適用于日常的食品安全監(jiān)管，其應(yīng)用已遍布各類食品應(yīng)用場所。對食源性致病菌、真菌毒素、重金屬、農(nóng)獸藥殘留、非法添加物等均可以進(jìn)行快速檢測。從目前來看，快速檢測急需解決“卡脖子”問題，一方面是靈敏度不能完全符合相關(guān)風(fēng)險因子限量標(biāo)準(zhǔn)要求，即“不能用”問題；另一方面是便攜式裝備比較少，即“不好用”問題。程楠介紹，研發(fā)團(tuán)隊用3D打印技術(shù)打印了一些便攜式裝備，既可以用于檢測信號的便攜讀取，又可以實現(xiàn)復(fù)雜操作一體化集成。