汤的威力:食品科学新知

汤在各国的饮食文化中都带有健康调理的色彩,现代临床医学和药效学也验证了部分汤的功效.本文简要回顾了有关汤中存在的纳米颗粒在形成、组成成分和活性实验上的研究结果,展望了汤纳米颗粒的研究能给功效成分筛选和毒理学研究带来的新思路.     

河蚬汤纳米颗粒细胞毒性及对大鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响

许多传统食品中存在大量的伴生性纳米颗粒,其纳米尺度的构造赋予它们特殊的活性与功能,然而这类纳米颗粒对人体细胞的影响尚未被充分揭示。以河蚬汤及其伴生纳米颗粒为例,采用狗肾上皮细胞(MDCK)、人结肠腺癌细胞(Caco-2)、人正常肝细胞(L-02)和大鼠原代腹腔巨噬细胞模型,研究以液相色谱方法分离制备的河蚬汤纳米颗粒的细胞毒性,以及其对大鼠原代腹腔巨噬细胞功能的影响。实验结果表明:15.63~500.00μg/mL河蚬汤伴生纳米颗粒对4种细胞均无明显毒性;这些纳米颗粒能被大鼠原代腹腔巨噬细胞吞噬,对正常巨噬细胞的膜电位和吞噬功能无明显影响,抑制AAPH诱导氧化应激引起的细胞膜超极化,拮抗线粒体的氧化应激与细胞吞噬功能损伤。抗氧化测试结果显示,河蚬汤伴生纳米颗粒具有FRAP、ABTS抗氧化活力,但不具有ORAC活性。研究旨在为后续深入开展河蚬汤及其伴生纳米颗粒的功效以及作用机制提供必要的基础数据和理论支持。     

猪骨汤胞内抗氧化活性评价模型研究

以猪骨汤为试验材料,通过总抗氧化能力检测(FRAP法)猪骨汤的化学抗氧化活性。采用人结肠腺癌细胞Caco-2、人正常肝细胞L-02、人肝癌细胞HepG2和狗肾上皮细胞MDCK为细胞模型,研究猪骨汤的细胞抗氧化活性(CAA),比较猪骨汤对4种类型的细胞内源性和外源性(AAPH诱导产生)活性氧自由基的清除作用。结果表明:虽然猪骨汤总化学抗氧化力很低((0.041±0.002) mmol/L FeSO4),但是可显著清除上皮细胞MDCK、Caco-2的内源性胞内自由基,并以短时间作用(1 h)的清除能力为佳;猪骨汤对外源性AAPH诱导的上皮细胞Caco-2和MDCK胞内自由基的清除能力明显优于L-02和HepG2,提示其对不同类型的细胞作用存在差异,对上皮细胞类具有较佳的胞内抗氧化活性。     

婴幼儿配方奶粉对人结肠腺癌系Caco-2细胞和SD大鼠腹腔巨噬细胞自由基水平的影响

为探究婴幼儿配方奶粉对消化道上皮细胞及黏膜免疫系统自由基水平调节能力的影响,随机选取5种市售一段婴幼儿配方奶粉,以SD大鼠腹腔巨噬细胞和人结肠腺癌系Caco-2细胞为检测模型,测定配方奶粉对细胞增值率影响的质量浓度范围,并采用经部分修改的细胞内抗氧化活性测定方法(CAA)评价配方奶粉的胞内抗氧化能力。在无外源性自由基诱导剂作用下,检测配方奶粉对2种细胞胞质及线粒体内活性氧自由基水平的影响。研究结果显示:在质量浓度40~1000μg/mL范围,配方奶粉对细胞增殖均无影响。在2种细胞的CAA模型中,受测的5种配方奶粉均表现出胞内抗氧化活性,然而CAA值存在明显差异。在无外源自由基诱导剂AAPH作用时,3种配方奶粉对胞浆及线粒体内活性氧自由基表现出清除作用,另外2种配方奶粉则上调了自由基水平。     

河蚬汤食源纳米颗粒对非酒精性脂肪肝长爪沙鼠的影响

通过构建非酒精性脂肪肝长爪沙鼠模型,探讨河蚬汤食源纳米颗粒(FNPs)对高脂长爪沙鼠的非酒精性脂肪肝的改善作用。结果显示:连续喂养高脂饲料4周后,高脂组长爪沙鼠肝脏TC、TG及AST与ALT水平均显著升高(P﹤0.05),经组织切片染色发现,高脂组肝组织呈现灶状坏死情况,说明非酒精性脂肪肝长爪沙鼠模型建立成功。与高脂模型组相比,通过口服或者灌胃河蚬汤FNPs的非酒精性脂肪肝长爪沙鼠的各项指标降低,其中血清TC与肝脏TC、AST水平均极显著降低(P﹤0.01),且肝脏各项指标与正常对照组无显著差异,说明无论口服还是灌胃方式喂养河蚬汤FNPs都具有降血脂及改善非酒精性脂肪肝的作用。此外,口服组最为接近正常组并优于灌胃组,这可能是口服喂养河蚬汤FNPs直接作用于消化道黏膜,从而发挥更强的护肝活性。     

毛细管电泳分析河蚬汤与巨噬细胞的相互作用

本研究旨在建立一种快速检测食品组分与巨噬细胞相互作用的方法。在前期建立毛细管电泳检测和分析河蚬汤纳米胶粒的基础上,利用毛细管区带电泳分离分析大鼠外周血巨噬细胞,以及河蚬汤的溶质、胶粒等多尺度组分与巨噬细胞共孵育后汤的组分变化和巨噬细胞的电泳行为及形态学改变。结果表明:巨噬细胞可被毛细管电泳分离成多个迁移时间的细胞群,且迁移时间随细胞浓度的增加而延长;巨噬细胞吞噬河蚬汤可溶性组分和纳米胶粒,平均单个细胞吞噬纳米胶粒的数量从24 h的8.70×102个增至48 h的2.13×103个;河蚬汤组分在2 h内即可刺激巨噬细胞分泌,其中纳米胶粒降低了巨噬细胞的表面电荷,加快其电泳迁移率,并促进细胞分化。可见,毛细管区带电泳可快速检测巨噬细胞与食品多尺度组分的互作过程,定量分析互作导致的食品成分、胶粒数量和表面性质的变化,有望成为一个快速检测食品-人体直接相互作用的新技术。     

人体肠道菌群代谢氨基酸产生短链脂肪酸及对细胞通透性的影响

目的:采用肠道微生物体外模拟批式发酵的方法,探究人体肠道微生物对氨基酸代谢特征及其代谢产物对上皮细胞通透性的影响。选取27位年龄在20～55岁健康人的粪便样本,利用常见的20种氨基酸并对照小牛血清蛋白、NaCl培养基,进行24 h体外批次发酵,采用气相色谱检测发酵液中短链脂肪酸的含量。然后,测定氨基酸的短链脂肪酸对Caco-2细胞的跨膜电阻值(TEER)的影响。检测结果表明在含亮氨酸(Leu)和异亮氨酸(Ile)的培养基中,异戊酸产量明显高于对照组(P0.01);在含缬氨酸(Val)的培养基中,异丁酸水平显著升高(P0.01);在含脯氨酸(Pro)的培养基中,戊酸产量明显增加(P0.01)。Caco-2细胞试验表明:戊酸能显著提高Caco-2细胞跨膜电阻值(P0.01),而异丁酸和异戊酸能显著降低细胞跨膜电阻值。因此,本试验揭示结肠内容物中的异戊酸是由Leu、Ile降解形成;异丁酸是由Val代谢形成;戊酸主要是由Pro代谢产生,并且能够显著增强肠道黏膜屏障功能。     

河蚬汤中纳米颗粒作用于大鼠口腔巨噬细胞的研究

食品加工过程中,食品成分的自组装行为会产生大量微纳米级别的胶体颗粒。这类胶体颗粒在人体的吸收、转运及其生理功能尚不完全明确。本文研究了河蚬汤中的纳米颗粒对消化道黏膜免疫细胞的影响。在消化道黏膜来源的巨噬细胞模型中,观测该纳米颗粒进入细胞的过程以及对细胞毒性、细胞膜电位和线粒体超氧自由基的影响。结果显示:河蚬汤纳米颗粒无明显细胞毒性,可进入巨噬细胞胞内并保持颗粒结构,可以改善巨噬细胞的氧化应激状态。本研究结果提供了食品纳米颗粒与免疫细胞之间直接相互作用的证据,揭示了一种食品与人体相互作用的方式。