植物类外泌体样纳米颗粒特性、成分与功能研究进展

类外泌体样纳米颗粒(exosome-like nanoparticles, ELNs)是细胞所分泌的纳米级小泡,双层磷脂包围的囊泡状结构,携带独特的生物活性物质(如脂质、蛋白质、miRNAs和次级代谢物等)。植物ELNs因其特殊的结构和良好的生理活性,关于其展开的研究受到了广泛关注。文章综述了植物ELNs的分离方法、特性、组成成分及功能作用,重点阐述了多组学技术在植物ELNs中的应用,并对植物ELNs的深入研究提出了建议。     

乳源外泌体的研究进展

乳源外泌体是一种新发现的功能囊泡,直径大约在30~200 nm,为具有膜结构的小囊泡,由动物乳腺上皮细胞分泌。乳源外泌体含有许多蛋白质、脂质、核酸等生物活性物质。最近研究发现乳源外泌体具有介导细胞交流、促进细胞增殖、参与免疫反应等生物学功能,可通过离心、化学、免疫亲和等方法从乳中分离,并对其形态、大小、特异性物质进行鉴定。本文综述了乳源外泌体的生物学功能、分离及鉴定方法、蛋白组学、脂质组学、RNA组学研究,期望对乳源外泌体的研究与开发提供科学参考。     

牛乳来源外泌体的生物学功能研究进展

外泌体是由细胞分泌到细胞外的一种胞外囊泡,装载了许多有着特定功能的活性物质,包括核酸、脂质和蛋白质等。绝大多数的活细胞都能够分泌外泌体并且将其所携带的内容物传递至靶细胞发挥特定的作用。而牛乳所分泌的外泌体已被证实对人体先天免疫、肠道发育等方面具有积极功效。同时,牛乳来源的外泌体也被证实会对罹患肥胖、II型糖尿病等慢性疾病的发展带来潜在的风险。本文对牛乳外泌体的组成、形成途径以及外泌体对人体有益的功能特性和潜在的一些风险进行综述,期望为国内牛乳来源外泌体的研究提供参考。     

乳源外泌体的组成及其生物功能研究进展

外泌体是由细胞分泌的一种纳米级胞外囊泡,含有核酸、蛋白、脂质等多种活性物质。作为一种信号传递分子,外泌体可将含有生物信息的内容物传送到靶细胞使其发挥特定作用。不同来源的外泌体其组成和功能存在一定差异。目前,乳源外泌体在人体生长发育过程中的生理功能已成为研究热点,其在婴幼儿肠道发育、先天免疫以及预防炎症等方面已被证明具有益生元的功效。我国有关外泌体的研究刚刚起步,故本文对乳源外泌体的形成途径、组成特征以及功能特性进行综述,以期为乳源外泌体这一新型益生元的研究与开发提供参考。     

山羊乳及绵羊乳外泌体miRNAs表达谱的分析与差异比较

为揭示山羊乳和绵羊乳外泌体的潜在功能差异，对山羊乳和绵羊乳外泌体进行提取和鉴定，利用Illumina平台对羊乳外泌体中非编码小RNA(sRNA)进行高通量测序，并对微小RNA(miRNA)表达谱和功能进行注释。在山羊乳外泌体中鉴定出161种已知miRNAs序列和5种新型miRNAs序列；绵羊乳外泌体中鉴定出80种已知miRNAs序列和7种新型miRNAs序列，其中miR-148a、miR-26a和let-7b在2种羊乳样本中表达量较高。miR-151只在山羊乳外泌体样本中检出。通路富集发现山羊乳miRNAs靶基因分子功能集中在结合和催化活性等方面，而绵羊乳外泌体miRNAs靶基因具有肠菌素结合的功能，且对宿主发育具有一定促进作用。结果提示山羊乳和绵羊乳来源的miRNAs可能具有某些共性和独特的靶基因类型，可能在缓解病原微生物感染、炎症、抑制癌细胞增殖迁移等方面发挥不同功能。上述miRNAs测序与分析研究可为羊乳外泌体的后续功能开发提供参考。     

乳源外泌体对微生物的作用

外泌体是纳米级(直径40~160 nm)的胞外囊泡,在细胞信号转导、免疫应答和抗原递呈过程中发挥作用,并存在于多种体液,包括血清、唾液、尿液、脑脊液和乳液等。乳外泌体携带蛋白质、miRNA等多种功能分子,很多与人体免疫功能相关。摄取乳液后,乳外泌体中的内容物可被人体肠道吸收,从而发挥健康作用。本文总结国内外有关乳源外泌体与微生物关系的研究报道以及本团队的研究成果,阐述外泌体的生物发生过程,主要组成成分,外泌体与病原微生物感染的关系以及乳外泌体对肠道微生物的作用,为研究乳外泌体对人体的营养和健康功效提供参考。     

乳源外泌体的提取及鉴定方法研究进展

乳外泌体是乳中纳米级的胞外囊泡,不仅能够作为药物载体,而且具有促进肠道发育、免疫调节等功能,在婴幼儿配方食品以及功能性食品开发方面具有极大的潜力。外泌体含量低是限制其广泛应用的瓶颈之一。目前,外泌体提取及鉴定的方法尚没有统一的标准,选择合适的乳外泌体提取、鉴定方法对后续的深入研究十分关键。据此,本文综述了目前乳外泌体的提取及鉴定方法,探讨了尚未应用于乳外泌体提取鉴定但理论可行的新方法,期望为乳外泌体的研究与开发提供理论参考。     

不同泌乳期人乳外泌体miRNA表达谱的研究

采用超高速离心法从人乳中提取出囊泡结构物质，从粒径、形态和外秘体特异性标记蛋白3个方面来确定提取的物质为外泌体。采用高通量测序得到不同泌乳期外泌体中microRNA(miRNA)的表达谱。对表达谱进行分析，在人乳外泌体中共检出852种miRNA，有283种miRNA在早、中、晚3个泌乳期中均有所表达。其中，表达量排名前10位的miRNA占到总量的50%以上。在外泌体中高表达的miRNA(占总外泌体miRNA表达量2%以上的)并没有受到泌乳期的显著影响；而在外泌体中低表达的一些miRNA(占总外泌体miRNA表达量0.01%以下的)容易受到泌乳期的显著影响。此外，发现在人乳外泌体中有88种miRNA与炎症相关，其中有65种在不同泌乳期均稳定表达。综上，人乳外泌体可能具有调控炎症的功能，本研究为更好地研究不同泌乳期人乳外泌体生理功能提供基础数据。     

n-3多不饱和脂肪酸对小鼠血液外泌体中miRNA的调节和抑制肥胖作用

目的：研究体内n-3多不饱和脂肪酸（n-3 polyunsaturated fatty acids,n-3 PUFAs）含量的增加对小鼠体质量和血液中外泌体miRNAs表达的影响,探讨n-3 PUFAs通过外泌体抑制肥胖的作用机制。方法：利用能自发生成n-3 PUFAs的fat-1转基因小鼠和同窝野生型小鼠（对照）,通过高脂饮食（high-fat diet,HFD）建立肥胖动物实验模型,测定小鼠体质量。提取小鼠血浆中的外泌体并鉴定;分离外泌体内的RNA,构建文库并进行miRNA高通量测序。根据测序结果通过生物信息学方法分析找到其调控的靶基因和相关联的通路,发现miRNA-靶基因互作关系。验证miRNA与肥胖的关联度以及在肥胖中所发挥的作用。结果：fat-1转基因小鼠体质量明显低于野生型;外泌体提取鉴定成功;miRNA高通量测序结果显示,不同小鼠组间进行对比时,差异表达显著（P＜0.05且差异倍数（fold change,FC）≠1）的miRNA有46 个;生物信息学分析发现6 个重要miRNA（mmu-miR-665-3p、mmu-miR-122-5p、mmu-miR-122-3p、mmu-miR-194-5p、mmu-miR-34c-5p、mmu-miR-223-3p）落在脂肪酸代谢通路以及内吞通路关键位置,功能与脂质代谢和肥胖相关,所对应的靶基因分别为Fads1、Elovl2、Elov6、Hadha、Scad1、Scad2、Hsd17b12、Acot2、Acot4和Arf6、H2-T-ps、Arrb1、Ist1、H2-T10、Wwp1、Snx4、IL2rb、Mvb12b、Rab11、fip3、Kif5a、Nedd4l。结论：n-3 PUFAs含量的增加能够有效降低小鼠的体质量,抑制肥胖。n-3 PUFAs能够调节血液中外泌体内miRNA的表达,其中具有显著差异性的miRNA与肥胖有关,其相关的靶基因集中在脂质代谢相关的分子通路中,提示可能是n-3 PUFAs降低体质量抑制肥胖机制之一。     

驴乳外泌体中miRNA的测序与分析

为探究驴乳外泌体中微小RNA(miRNA)的种类和功能性,利用Illumina测序技术对驴乳外泌体中非编码小RNA(sRNA)进行测序分析,鉴定其中的miRNA并以人乳外泌体miRNA作为对照组进行生物信息学分析。驴乳外泌体中sRNA在质量控制之后,长度主要分布在18～22 nt,在其中共鉴定到212个miRNA,其中包括16种已知miRNA和196种新miRNA。基因本体论富集分析发现,驴乳外泌体miRNA的功能性与人乳相似,构成细胞、细胞器等组分;具有结合和催化活性等功能;参与细胞代谢、生物调节等过程。京都基因与基因组百科全书通路富集分析发现,驴乳外泌体miRNA参与醛固酮的合成与分泌、Hedgehog信号、线粒体调节、癌症等通路。     

Osmotic Dehydration of Tropical Fruits and Vegetables

Because of the microstructural complexity of plant tissue, osmotic dehydration cannot simply be explained as a pure osmotic process in which cell membranes act as a semipermeable barrier allowing water to pass through. Instead, osmotic dehydration is considered a process in which many simultaneous mechanisms, acting at different levels, are responsible for mass transport. Different compositional and structural profiles are induced in fruits and vegetables, depending on process variables and the tissue microstructure. Compositional-structural profiles that are developed with gas-liquid exchanges in the tissue during osmotic process have a significant impact on physical (optical), textural and chemical properties (e.g., flavour profile) of the final product, which is in part influenced by the differences in the number of cells that are altered and unaltered during the treatment. This review focuses on changes in the physical, chemical, and cellular structure of fruits and vegetables, some technologies commonly applied to increase mass transfer during osmotic dehydration (OD), potentials and industrial applications of OD, and the challenges of osmo-drying technology.     

Antiproliferative and antioxidant activities of common vegetables: A comparative study

Epidemiological studies have consistently linked abundant consumption of fruits and vegetables to a reduction of the risk of developing several types of cancer. In most cases, however, the identification of specific fruits and vegetables that are responsible for these effects is still lacking, retarding the implementation of effective dietary-based chemopreventive approaches. As a first step towards the identification of foods endowed with the most potent chemopreventive activities, we evaluated the inhibitory effects of extracts isolated from 34 vegetables on the proliferation of 8 different tumour cell lines. The extracts from cruciferous vegetables as well as those from vegetables of the genus Allium inhibited the proliferation of all tested cancer cell lines whereas extracts from vegetables most commonly consumed in Western countries were much less effective. The antiproliferative effect of vegetables was specific to cells of cancerous origin and was found to be largely independent of their antioxidant properties. These results thus indicate that vegetables have very different inhibitory activities towards cancer cells and that the inclusion of cruciferous and Allium vegetables in the diet is essential for effective dietary-based chemopreventive strategies.     

Dietary Bioactive Compounds and Their Health Implications

There is strong scientific evidence suggesting that regular consumption of fruits and vegetables is negatively associated with risk of developing chronic diseases. The 2010 Dietary Guidelines for Americans recommend at least 9 servings of fruits and vegetables a day based on a 2000 kcal diet. However, the average person in the United States consumes 3.6 servings of fruits and vegetables per day. In order to achieve the goal of at least 9 servings, we should continue educating Americans about the health benefits of fruits and vegetables and recommend consumers to eat a wide variety of fruits and vegetables. The key is to increase the amount up to 9 to 13 servings of fruits and vegetables a day in all forms. Fresh, cooked, and processed fruits and vegetables including frozen and canned, 100% fruit juices, 100% vegetable juices, and dried fruits are all considered as servings of fruits and vegetables. A wide variety of fruits and vegetables provide a range of nutrients and different bioactive compounds including phytochemicals (phenolics, flavonoids, and carotenoids), vitamins (vitamin C, folate, and provitamin A), minerals (potassium, calcium, and magnesium), and fibers. More and more evidence suggests that the health benefits of fruits and vegetables are attributed to the additive and synergistic interactions of the phytochemicals present in whole foods by targeting multiple signal transduction pathways. Therefore, consumers should obtain nutrients and bioactive compounds from a wide variety of whole foods for optimal nutrition and health well‐being, not from expensive dietary supplements.     

清洗技术对鲜切果蔬微生物与品质影响的研究进展

清洗是鲜切果蔬加工过程中必不可少的环节,清洗不仅可以减少微生物数量,还可以去除果蔬经切分后流出的组织汁液,减缓褐变反应,降低营养成分损失,提高食用品质。本文综述了物理清洗、化学清洗和生物清洗技术通过物理或化学作用破坏微生物细胞壁、细胞膜和DNA等而导致其死亡的杀菌机理及其对鲜切果蔬中PPO和POD等褐变相关酶活的抑制作用以及这些技术对鲜切果蔬中V_C、叶绿素和固形物含量等营养物质的维持效果,同时还归纳了适合不同种类鲜切果蔬的清洗技术条件,提出了鲜切果蔬清洗技术的研究方向,以期为今后研究不同清洗技术对鲜切果蔬微生物与品质的影响提供理论依据。     

壳聚糖对果蔬的抗菌保鲜效果及其应用研究进展

由于采后旺盛的生理代谢, 新鲜水果和蔬菜会出现品质劣变, 采取有效的抗菌保鲜策略是果蔬采后贮藏过程亟待解决的问题。天然大分子壳聚糖作为果蔬的活性包装材料具有来源广泛、安全和可生物降解等优点。本文综述了近年来壳聚糖基涂层/膜用于果蔬保鲜包装的抗菌保鲜效果及其对果蔬品质的影响, 首先介绍了壳聚糖的来源及应用特点以及制备壳聚糖薄膜材料的常用方法, 然后综述了壳聚糖及其与其他生物活性材料复合使用在果蔬保鲜中的应用, 并总结了使用壳聚糖基涂层/膜保鲜对果蔬外观品质、营养品质、挥发性香气物质等方面的影响; 最后, 对壳聚糖在果蔬抑菌保鲜机制方面的研究进行归纳介绍, 以期为其未来发展和应用提供新的思路。     

短波紫外线处理对鲜切果蔬品质及抗氧化活性的影响研究进展

鲜切果蔬因具有营养、便利、新鲜、可食率达100%等特点,越来越受到人们的关注。但鲜切果蔬由于受到机械损伤,其品质下降、易被微生物污染。短波紫外线作为一种非热力杀菌技术,近年来被研究者们用于鲜切果蔬保鲜,得到了良好的效果。本文介绍了鲜切果蔬及短波紫外线技术的特点,综述了短波紫外线处理对鲜切果蔬安全品质、营养品质及感官品质的影响及短波紫外线处理对鲜切果蔬抗氧化物质及抗氧化活性的作用,并讨论短波紫外线技术在鲜切果蔬中的应用前景,为短波紫外线处理鲜切果蔬的深入研究和推广应用提供重要的理论依据和参考。     

植物精油对果蔬中微生物的抑菌效果及作用机理研究进展

植物精油对引起果蔬腐烂的微生物具有较强的抑制作用,其抑菌机理已成为目前国内外研究的热点问题。本文全面介绍了植物精油对果蔬中微生物的抑制效果、植物精油对微生物的作用机理。植物精油对果蔬中常见微生物具有较强的抑菌效果,主要通过破坏微生物的细胞膜、细胞壁和DNA等结构,影响基因表达、细胞呼吸作用和能量代谢等途径,最终导致微生物细胞死亡。本文还提出植物精油抑菌作用机理研究中存在的问题,以期为精油的研究和应用提供依据。     

植物精油对果蔬霉菌的抑制及在果蔬保鲜中的应用

精油是一类植物源的次生代谢产物,是萃取于植物的叶、花、根、茎或果实等不同组织部位的具有挥发性油状液体的芳香类物质,因其具有广谱的抑菌活性,在果蔬贮藏保鲜中得到广泛应用。该文综述了植物精油对果蔬中霉菌的抑菌效果及其抑菌机理,简要分析了精油采前喷洒法、精油浸渍法、精油熏蒸处理、精油微胶囊包埋法、精油复合涂膜和精油保鲜纸等多种用于果蔬保鲜的处理方法及作用效果,最后对植物精油的发展前景作出展望,为植物精油在果蔬保鲜中的研究和应用提供理论基础。     

能量状态在果蔬采后衰老中的作用及其调控研究进展

能量是采后果蔬维持正常生理代谢活动的基础。近年来的研究表明,能量亏缺是导致采后果蔬衰老的重要因素。本文从采后果蔬的呼吸代谢、活性氧和细胞膜完整性与能量状态的关系等方面阐述能量状态在果蔬采后衰老中的作用,并对采后果蔬能量状态的调控措施以及调控机制等方面的研究进展进行综述。此外,从能量合成、转运、耗散和感知相关基因在转录和蛋白水平的表达与调控,采后果蔬衰老的起始因子,能量亏缺的应激反应等方面进行展望,旨在为从能量角度探究采后果蔬衰老的机制和研发果蔬采后保鲜新技术提供参考。     

植物精油的抑菌活性及在鲜切果蔬中的应用

鲜切果蔬由于具有营养、新鲜、方便等优点,受到越来越多消费者的喜爱。鲜切果蔬中致病菌和致腐菌是影响鲜切果蔬品质的重要因素,植物精油作为天然来源的抑菌物质,对鲜切果蔬产品具有防腐保鲜、维持品质等作用。本文介绍了植物精油的抑菌活性及作用机理,并综述植物精油对鲜切果蔬产品防腐、品质控制等方面的研究进展,同时对其在鲜切果蔬应用中存在的问题和应用前景进行了展望,为植物精油保鲜剂的开发提供了理论依据。