近日，ACS Nano正式發(fā)表了南京農業(yè)大學食品科技學院胡冰教授課題組題為“Interfacial Protein Fibril Polymorphisms Regulate In Vivo Adipose Expansion for Control of Obesity”的研究論文，該研究實現了抑制高熱能食物誘導肥胖的油脂消化界面控制策略，闡明了“分子-納米-介觀-微米-宏觀”多尺度的結構-功能關系機制。

 

　　肥胖在世界范圍內的流行率逐年上升，已經成為一種全球性的公共健康問題。全球近40%的成年人超重或肥胖。目前，針對肥胖的有效治療措施匱乏，而且減重藥物的副作用普遍較大。肥胖患病率逐年攀升與油脂類高熱能食物攝入大幅增加密切相關。然而，研究顯示人和實驗動物在同等條件下，都會優(yōu)先選擇高油脂含量的食物。油脂賦予了食品獨特的風味和口感。油脂的小腸消化是一個典型的生物界面加工過程，在胰脂肪酶及其輔酶作用下，甘油三酯被水解，釋放出游離脂肪酸等；依賴被動擴散效應以及脂質轉運蛋白的參與，游離脂肪酸被腸壁吸收，重新酯化成甘油三酯，進一步組裝、修飾成乳糜微粒，進入血液循環(huán)。如何讓人們在享受油脂賦予食品美好風味口感的同時，限制熱量攝入是一項重要挑戰(zhàn)，將為應對全球肥胖危機提供安全、普適、便捷、可持續(xù)的新方案。

 

　　南京農業(yè)大學食品科技學院胡冰教授課題組篩選豆類、谷物、水果等不同來源的植物蛋白，發(fā)掘出具有典型微觀結構特征的食品蛋白質纖維，并揭示其自組裝機制。表征了不同微觀結構特征蛋白質纖維在油水界面的吸附行為、界面模量、乳液液滴微觀形貌、耐高溫高壓的穩(wěn)定性。發(fā)現了在相同油脂含量情況下，不同微觀結構特征蛋白質纖維所形成界面結構能夠調節(jié)油脂液滴的胃部穩(wěn)定性，降低腸道油脂吸收量，抑制腸道脂質轉運、再合成蛋白表達，減小血液中乳糜微粒大小，進而控制餐后血脂指數、能量代謝和脂肪組織堆積，而對腸道菌群結構的調節(jié)作用無顯著影響。進一步地驗證了，在同等熱量條件下，應用不同微觀結構特征蛋白質纖維穩(wěn)定油脂液滴替代實驗小鼠標準高脂飼料中的脂質，能夠顯著地抑制高脂膳食誘導的肥胖。最終，揭示了不同微觀結構特征的蛋白質纖維形成界面結構通過抑制小腸中膽汁酸鹽的取代作用，物理屏蔽胰脂肪酶及其輔酶在油水界面的附著，從而控制油脂消化，減少油脂吸收的作用機制。該研究成果已經申請國家發(fā)明專利，將為限制熱量攝入的未來食品創(chuàng)制提供了理論基礎和技術支撐，為控制肥胖提供了新路徑。

 

　　課題組碩士生劉硯華、陳爭智，博士生程思穎為論文的共同第一作者，胡冰教授為論文通訊作者，馬風光副教授、肉品質量控制與新資源創(chuàng)制全國重點實驗室粘穎群副教授、瑞士蘇黎世聯邦理工學院食品營養(yǎng)健康系丁良工博士，以及本課題組碩士生翟萌等共同參與了該項研究。該研究得到了國家自然科學基金、國家高層次人才特殊支持計劃、江蘇省杰青、江蘇省農業(yè)自主創(chuàng)新項目、南京農業(yè)大學“濱江基石”人才項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c04758