第二届未来食品科技创新国际研讨会分-分会场三∣综合报告三

会议主持人

刘光明教授

厦门海洋职业技术学院 校长

集美大学食品学院

王新惠教授

成都大学食品与生物工程学院 院长

会 议 报 告

报告一

福建牡蛎肌质钙结合蛋白低致敏性衍生物的研究

刘光明 教授

厦门海洋职业技术学院 校长

集美大学食品学院

报告简介：

福建牡蛎（

Crassostrea angulata

）是我国重要的软体类水产品，随着消费量的增加，牡蛎引起的食物过敏问题也受到重视。实验室前期研究中，发现福建牡蛎重要致敏原肌质钙结合蛋白（Sarcoplasmic Calcium-binding Protein，SCP），并获批世界卫生组织/国际免疫学会联盟系统命名Cra a 4，但其结构与免疫结合活性的构效关系尚不明确。本文以Cra a 4为研究对象，分析结构与免疫结合活性之间的构效关系，对影响Cra a 4结构的关键氨基酸进行定点突变制备衍生物，利用小鼠食物过敏模型评估衍生物致敏性。 为了探究Cra a 4结构变化对其免疫结合活性的影响，利用化学变性剂处理Cra a 4，发现Cra a 4在变性剂作用下表面疏水性升高。进一步对变性剂处理产物的免疫结合活性分析，牡蛎过敏患者血清学实验显示Cra a 4处理产物的免疫结合活性显著降低，5种变性剂处理产物的免疫结合活性存在不同程度的降低，DTT、SDS的处理对Cra a 4的免疫结合活性影响最大，表明Cra a 4结构的稳定对维持其免疫结合活性至关重要。 进一步将影响Cra a 4结构的二硫键位点(Cys 97 )、构象表位氨基酸( Ile 105 、Asp 114 )及钙离子结合位点( Asp106 、 Asp110 )突变为丙氨酸，获得5个衍生物( C 97 A 、I 105A 、 D114A 、 D106A 、 D110A )。血清学实验显示 C97A、I105A、D114A 的IgE结合活性显著降低，其中C97A显著下调了嗜碱性粒细胞表面CD63和CD203c分子的表达水平，具有低免疫反应性。对衍生物的结构进行表征，结果显示 C97A 的

-螺旋含量升高，表面疏水性增加， Cys97 的突变导致 Cys97 与 Trp56 、 Glu93 、 Ile101 形成的氢键被破坏，进而影响蛋白质的结构稳定。 利用小鼠食物过敏模型对低免疫反应性衍生物 C97A 进行体内致敏性分析。与Cra a 4组相比， C97A 组小鼠过敏症状得到缓解，脾脏指数显著降低，肠道炎症减弱，血清中特异性IgE水平显著降低、IgG2a水平显著升高。利用流式细胞仪评估脾脏及肠系膜淋巴结细胞中免疫相关细胞因子的表达水平，发现C97A组白细胞介素-4的水平显著降低、白细胞介素-10的水平显著升高，IL-4/IFN-γ的比例显著降低。 综上，本研究发现Cra a 4结构的破坏降低其免疫结合活性。二硫键位点突变显著降低了Cra a 4的免疫反应性，说明二硫键是维持Cra a 4结构和免疫结合活性的关键氨基酸；与Cra a 4相比，低免疫反应性衍生物 C97A 引起的小鼠过敏症状减轻，血清中IgE抗体、脾脏及肠系膜淋巴细胞表达的细胞因子IL-4的水平显著降低，证实其在体内的低致敏性。

报告二

甘油二酯酶法催化制造及其在构建健康食品专用油脂体系中的应用

汪勇 教授

暨南大学国际学院 院长

报告简介：

甘油二酯作为功能性结构脂质，因其独特的代谢特性与健康功效备受关注。同时，酶法催化制备甘油二酯因高效和环境友好，成为研究热点。本报告聚焦于脂肪酶催化合成甘油二酯的分子机制，并系统构建了基于甘油二酯的低饱和健康食品专用油脂体系。首先，结合实验与分子对接模拟，阐明了脂肪酶催化过程中的底物选择性规律：脂肪酶对酰基供体的结合能力与碳链长度呈负相关，与不饱和度呈正相关，且对羟基供体的识别遵循甘油 > 甘油一酯 > 甘油二酯的选择性顺序；基于甘油二酯界面结晶和皮克林稳定特性，成功构建了具有优异稳定性的油包水乳液和油基泡沫体系，并拓展了油泡沫在低饱和型蛋黄酱中应用。进一步研究发现，饱和甘油二酯基水包油乳液体系具有裹气特性，据此成功开发了低饱和稀奶油、人造奶油及冰淇淋等健康脂肪替代食品体系。通过体内及体外实验证实，甘油二酯干预可显著减少脂肪积累，调节脂质代谢，改善肠道菌群结构，并减轻肝损伤。此外，甘油二酯还可改善高胆固醇饮食诱导的斑马鱼脂肪肝模型中的肝脏脂质积累与肠道炎症。综上所述，本报告揭示了“脂肪酶选择性-底物结构-产物组成”的潜在关系，并拓展了甘油二酯在新型低饱和脂肪和营养健康食品专用油脂体系中的应用实践和基础理论。

报告三

美拉德反应及其产物AGEs对衰老和衰老相关疾病的影响

王钊 教授

清华大学药学院

报告简介：

美拉德反应（Maillard Reaction, MR）作为一种非酶促褐变反应，在食品加工过程中普遍存在，其特征是还原糖与含氨基化合物之间的相互作用。尽管美拉德反应产物（Maillard Reaction Products, MRPs）在部分食品中展现出对人体健康和储藏应用的潜在优势，然而，在人类生理环境中发生的美拉德反应却能通过非酶促修饰途径生成晚期糖基化终产物（Advanced Glycation End products, AGEs），进而改变蛋白质、脂质和核酸等生物分子本身的结构与功能活性。本研究以AGEs为主要研究对象，着重探讨其在人体衰老及相关疾病中的作用机制：一方面，AGEs参与生理性衰老过程，即与年龄相关的胶原蛋白等结缔组织蛋白的共价交联和修饰，这一过程主要发生在眼和皮肤等富含结缔组织的部位；另一方面，AGEs亦与自身免疫性疾病、炎症性疾病、神经退行性疾病、糖尿病及其肾病、心血管疾病和骨退行性疾病等病理性衰老密切相关。鉴于MRPs可能引发的加速衰老和疾病病理的一系列不良影响，药物干预、饮食模式和生活方式的调控等干预措施可能为缓解或抑制美拉德反应的不良后果提供潜在策略。这些研究发现不仅揭示了美拉德反应与人类衰老和健康之间可能存在的潜在联系，也为食品科学与营养学的发展提供了新的研究方向。

报告四

绿色种养循环助推食养产业安全发展

王新惠 教授

成都大学食品与生物工程学院 院长

报告简介：

《健康中国“2030”规划纲要》应了人民的健康需要和对疾病医疗、食品安全、环境污染等方面后顾之忧的关切。食品安全环境污染问题已成为建设健康中国所面临的形势和挑战之一。仅聚焦于食品加工环节的食品安全控制具有一定局限性，食品安全控制应从加工环节向前移和向后延，即从种养端从食品原料安全抓起，同时加强加工副产物或废弃物高值化利用开发，将“环境包袱”转化成“真金白银”。绿色种养循环可助推食养产业安全发展，做活“粮头”、“农头”文章，才能有更好在深加工上出好产品。本报告将分享成都大学扎根“天府粮仓”以绿色种养循环助力农业大健康，为生产优质食品提供优质原料，从源头上保障消费“舌尖安全”的案例。主要汇报稻田镉污染绿色修复技术、秸秆固碳减排肥料化技术、果蔬废弃物高值利用技术等3项技术取得突破和推广示范成效。

报告五

基于人工智能技术挖掘资源昆虫的活性成分

田文礼 研究员

中国农业科学院蜜蜂研究所 副所长

资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室 副主任

报告简介：

生物信息技术的迭代升级与人工智能算法的飞速发展，正推动生命科学研究迈入数据驱动的范式转型新阶段。作为全球生物多样性的核心类群，资源昆虫在传统医药体系中长期占据独特地位。然而，受限于传统分析技术的局限性及跨学科知识体系的缺失，其体内复杂活性成分的解析与开发长期面临技术瓶颈。在这一背景下，AI技术的突破性和颠覆性进展为这一难题提供了全新的解决方案，包括以深度学习、自然语言处理（NLP）等工具正被应用于大规模数据分析与模型构建中，以期从海量文献资料以及生物样本信息中快速筛选出具有潜在药用价值的新型活性物质。目前，新一代AI算法不仅显著提升了活性成分的筛选效率，更为发现具有新型作用机制的生物活性分子提供了新思路和新方法，这一技术的突破标志着AI与传统昆虫产业开始深度交叉融合，为加速天然活性成分开发开辟了极具前景的研究方向。

报告六

金针菇资源高值化利用：从功能物质载体到生物质材料创新初探

邵平 教授

浙江工业大学食品科学与工程学院 副院长

报告简介：

金针菇（

Flammulina velutipes

）具有多种功能活性，在我国有着广泛的消费市场和工厂化生产基础。本研究聚焦金针菇几丁质-葡聚糖复合物（CGC）及加工副产物废弃菇柄，分别构建了功能物质载体开发与生物质材料制备的创新技术体系。首先建立绿色提取工艺制备CGC，经简单结构表征分析其多糖复合物特性；进一步诱导CGC形成水凝胶，用以负载递送，探讨了CGC凝胶协同柚皮素对油脂的吸附效果及降脂功效。基于废弃菇柄基部的天然骨架，开发了具有三维取向结构的碳化气凝胶，显示出作为止血敷料的潜力。研究成果为金针菇的高值化开发应用提供了一些思路和途径。

报告七

谷子加工产业现状及未来创新发展方向

刘敬科 研究员

河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所 副所长

报告简介：

谷子起源于我国，是世界栽培最古老的作物，距今已有8000多年历史，具有节水抗旱、耐贫瘠、耐储藏、粮饲兼用的特点，在整个中华民族的历史场合中，我国农耕文化发展和社会文明进步，均发挥着重要的作用。同时，谷子还是营养均衡作物，富含蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质等人体所必需的营养物质，特别符合我国居民饮食结构的需求，符合乡村振兴、大食物观和健康中国的战略需求。目前谷子加工以初产品小米为主，米粥为其主要消费方式，单一消费方式严重限制了谷子产业发展，大力发展加工产业、拓宽谷子消费方式、延长谷子产业链具有重要意义。本报告立足于谷子产业现状，深入阐述谷子环境友好、营养功效、历史起源、文化渊源、红色基因等功能属性，从产品类型、产业分布和产业问题等视角探讨了谷子加工产业现状，提出了品牌提升、功能挖掘、产品细化、科研与科普双驱的谷子加工产业的发展思路。

报告八

结构化设计脂肪替代技术及其稳态机制与应用研究

许朵霞 教授

北京工商大学食品与健康学院 院长助理

报告简介：

在国家“三减”战略及“体重管理年”新风潮背景下，脂肪替代产品市场呈现快速增长的趋势，脂肪替代技术的不断创新与应用可显著减少脂肪摄入，同时保留食品的质构与风味。本报告系统介绍脂肪替代的意义，脂肪替代的原则与脂肪替代物分类，脂肪替代技术多重乳液、乳液凝胶、油凝胶、异型聚集微聚集体等，通过摩擦学、多尺度流变学分析、多模态触觉传感技术、脑电图分析，探究脂肪替代物稳态与感知机制，并介绍脂肪替代物在乳制品、肉制品、焙烤等食品中的最新应用研究进展，以期提高脂肪替代物在加工与使用过程中的稳定性、脂肪感知与应用效果，为研制新型减脂食品提供技术基础，助力健康中国发展。

报告九

膜色谱技术高效分离和纯化乳制品中的骨桥蛋白（OPN）

樊荣 研究员

中国科学院过程工程研究所

报告简介：

骨桥蛋白（osteopontin，OPN）是一种多功能糖蛋白，分子结构包含肝素结合结构域、位于N端的多天冬氨酸结构域，以及靠近C端RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）序列的钙结合结构域。这些结构域促进了OPN与其他生物分子及细胞外基质成分的相互作用，使其在营养、治疗和诊断领域具有高度应用价值。尽管生物体内OPN分布广泛，其工业化生产仍面临巨大挑战。传统的多步柱色谱分离法运行成本高、处理时间长、难以放大。为此，本研究评估了阴离子交换（anion exchange，AEX）和肝素亲和（heparin affinity，HA）膜色谱作为乳清蛋白中OPN一步纯化策略的可行性。通过在聚醚砜（polyethersulfone，PES）基底上沉积聚多巴胺/聚乙烯亚胺（polydopamine/polyethyleneimine，PDA/PEI）功能化涂层制备AEX膜，并进一步通过肝素共价接枝制备了稳定的HA膜。结果表明，PES膜比尼龙基膜表现出更高的配体稳定性、表面电荷密度和亲水性。本研究还系统分析了过程参数对OPN吸附的影响。AEX膜在pH 4.5时吸附效果最佳，此时带负电的OPN与膜表面的正电胺基产生强静电相互作用；而HA膜在pH 6.2时吸附量最大，此时OPN的肝素结合位点处于更有利的结合构象。此外，离子强度在10 mS/cm以下时能增强OPN结合能力，但超过该阈值后，非特异性相互作用增加，导致选择性和结合效率下降。相比之下，HA膜表现出更优的选择性。洗脱实验表明，两种膜的脱附机制不同：AEX膜在pH=10时通过电荷中和释放OPN，而HA膜需pH和高盐协同作用才能实现高效脱附（回收率99.7%）。本研究成功构建了阴离子交换和肝素活化亲和膜色谱系统，并验证了其在OPN一步式纯化中的高效性，为工业化OPN生产提供了一种低成本替代方案。

报告十

疏水化多糖聚集体共荷载与控释脂溶性成分机制

吴振 研究员

重庆市中药研究院中药创新药物与健康干预重庆市重点实验室 副主任

报告简介：

亲脂性植物化学物广泛存在于各种药食同源中药及功能性食品，具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等多重生物活性。不同结构特性的亲脂性成分起作用的途径及机制不同，因此其“合用”具有协同、互补及降低副作用等优势。更为重要的是，天然产物中多组分协同作用是其综合活性的核心，其中有相当一部分功效成分因水溶性差、生物利用率低、不稳定或容易降解，导致口服吸收效率低，影响高效应用。天然多糖具有可降解性、低免疫原性和良好生物相容性，其分子结构中可供修饰的位点较多，独特的结构特性为应用奠定了基础，可作为功能性配料、赋型剂、运载体等。与天然多糖相比，疏水化多糖因其分子可设计性强，存在多微区聚集结构，具有pH/酶响应行为，可用于构建多组分共递送系统。前期通过结构解析发现，与传统完全合成的嵌段聚合物形成的规则核壳结构胶束不同，辛烯基琥珀酸

-葡聚糖胶束和辛烯基琥珀酸天麻淀粉胶束结构更加复杂、可调控性更强，大黄酚和

-胡萝卜素优先嵌入胶束疏水内核，通过强烈疏水相互作用表现出“溶胀”效应；而橙皮苷和姜黄素锚定于亲水微区及其间隙中，通过较强氢键、范德华力和相对较弱的疏水相互作用表现出“渗透”效应。当共荷载时，三者互作引发胶束亲疏水界面重构，形成更紧凑结构。因此，疏水化多糖聚集体在亲脂性功效成分共荷载和共释等方面具有潜在应用优势。

报告十一

基于农业副产物纳米纤维素的乳化稳定技术——提升精油乳液的抗真菌性能

刘玲玲 助理教授

美国佐治亚大学农业环境机械与土木工程学院

报告简介：

农业副产物（如大豆秸秆）是制备纳米纤维素的丰富来源，而纳米纤维素是一种新兴的绿色化学材料，具有多种应用价值。本研究通过碱处理、漂白、酸水解、透析及超声处理，从大豆秸秆中制备了大豆纳米纤维素晶体（CNC）。所得的大豆CNC通过透射电子显微镜（TEM）、Zeta电位分析仪和流变仪进行表征。研究了CNC稳定的油包水乳液的液滴尺寸、相行为和热力学稳定性。结果表明，大豆CNC能够防止乳液的聚并，但不能完全抑制絮凝。添加氯化钠 (NaCl)可降低乳液的乳脂上浮指数，提高CNC稳定乳液的包封效率和冻融循环稳定性。此外，吐温 80 (Tween 80)与盐化CNC（CNC+NaCl）在稳定油包水乳液方面具有协同效应。使用Tween 80和盐化CNC稳定的纳米乳液的平均粒径约为70 nm，并在所有热力学稳定性测试中保持稳定。纳米包封的精油对黄曲霉菌（

Aspergillus flavus

）的菌丝生长抑制效果优于纯精油。本研究结果表明，农业副产物来源的纳米材料可作为精油纳米乳液的稳定剂，不仅能够提供良好的热力学稳定性，还能增强其抗真菌活性。

报告十二

多花黄精果聚糖独立于肠道菌群改善溃疡性结肠炎的作用研究

解松子 副教授

安徽中医药大学药学院 系副主任

报告简介：

多花黄精多糖（

Polygonatum cyrtonema

polysaccharides，PCP）已被证实具有改善结肠炎的作用，然而其保护效应是否依赖于肠道菌群，以及PCP通过何种机制调控肠道免疫应答以缓解结肠炎尚未明确。为此，本研究以肠道免疫应答调控为切入点，探究PCP抗结肠炎的作用机制。通过化学结构表征，揭示PCP为菊粉新型果聚糖。动物实验表明，PCP可显著缓解结肠炎症状，包括恢复免疫球蛋白A、紧密连接蛋白ZO-1、Occludin及黏蛋白MUC2的表达水平，从而增强肠道屏障功能。口服PCP可通过调节炎症因子分泌、Th17/Tregs细胞平衡及重塑肠道菌群组成，有效抑制过度炎症介导的免疫反应。值得注意的是，在抗生素清除肠道菌群的结肠炎小鼠模型中，PCP仍能显著改善肠道炎症。通过构建Caco-2/RAW264.7共培养炎症模型，发现PCP可通过信号转导通路直接调控炎症免疫反应，进而改善肠上皮屏障功能。这些研究结果表明，PCP缓解结肠炎的作用具有不依赖于肠道菌群的直接调控特性，其可能通过直接调节炎症免疫应答及肠道屏障功能实现对肠道菌群的间接调控。本研究为天然多糖缓解结肠炎的作用机制提供了新的理论依据。

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实习编辑 ：安宏琳；责 编：张睿梅

为贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《关于建设美丽中国先行区的实施意见》和“健康中国2030”国家战略，全面加强农业农村生态环境保护，推进美丽乡村建设，加快农产品加工与储运产业发展，实现食品产业在生产方式、技术创新、环境保护等方面的全面升级。由 中国工程院主办， 中国工程院环境与轻纺工程学部、北京食品科学研究院、湖南省农业科学院承办， 国际食品科技联盟（IUFoST）、国际谷物科技协会（ICC）、湖南省食品科学技术学会、洞庭实验室、湖南省农产品加工与质量安全研究所、中国食品杂志社、中国工程院Engineering编辑部、湖南大学、湖南农业大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湘潭大学、湖南中医药大学协办的“ 2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进美丽乡村建设-加快农产品加工与储运产业发展暨第十二届食品科学国际年会”，将于2025年8月8-10日在中国 湖南 长沙召开。

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