《【科学私享】IF=15.1!食品顶刊综述:甜菜碱:关于膳食来源、健康益处、作用机制和应用的全面回顾》

  • 来源专题:食品安全与健康
  • 编译者: 杨娇
  • 发布时间:2025-05-13
  • 2025年4月,国际食品期刊《Trends in Food Science & Technology 》(中国科学院一区TOP,IF=15.1)发表题为“Betaine: A comprehensive review on dietary sources, health benefits, mechanisms of action, and application”的综述型论文。杨志军博士为第一作者(2024年6月毕业于中山大学公共卫生学院,师从朱惠莲教授,现就职于广东省农业科学院果树研究所)。中山大学公共卫生学院朱惠莲教授为唯一通讯作者。

    成果介绍 甜菜碱(N,N,N-三甲基甘氨酸)是一种天然存在的化合物,广泛存在于谷物、海产品、蔬菜、水果等多种动植物食品中。不同食物的甜菜碱含量因食物来源及烹饪方式而异。藜麦、黑麦、灰菜、甜菜和菠菜的甜菜碱含量相对较高(120~630 mg/100g),小麦、大麦、燕麦、红薯、葵花籽仁及各种海产品,如鱼虾类,也是甜菜碱的重要来源(30~85 mg/100g),相较之下,奶类和蛋类的甜菜碱含量较低(0.5~2.0 mg/100g)。值得注意的是,膳食中的胆碱可以在人体内不可逆地代谢为甜菜碱,因此富含胆碱的食物,如鸡蛋和肝脏等,也被认为是甜菜碱的间接来源之一。膳食甜菜碱和甜菜碱补充剂的生物利用度相似。 作为一种新型的功能性食品原料,甜菜碱具有多种健康益处,包括抗氧化、抗炎、减肥、抗糖尿病、保护肝、肾、神经系统和心血管、以及调节肠道菌群。例如,甜菜碱已显示出显著的神经保护作用,可以减轻认知障碍,其机制包括抑制氧化应激和炎症、改善突触功能、抑制小胶质细胞和星形胶质细胞活化、激活BDNF/ERK以及抑制cGAS-STING通路。此外,甜菜碱可通过降低氧化应激、抑制炎症和降低血压来有效预防心血管损伤。甜菜碱还具有明显的保肝作用,其机制包括提高SAM/SAH比例、降低内质网应激和细胞凋亡、激活自噬、调节脂质代谢和调节肠道菌群。甜菜碱通过降低血糖浓度和胰岛素抵抗、增加葡萄糖摄取和胰岛素敏感性、抑制NF-κB和激活Nrf2/HO-1通路,发挥对糖尿病的防治作用。 甜菜碱已被广泛应用于多个领域,如食品加工、功能性食品、医药、化妆品、个人护理产品、饲料和食品贮藏等。例如,在饼干中添加甜菜碱可提高其上表面的黄色强度和鲜艳度。根据FDA自愿化妆品注册计划数据库,甜菜碱可用于化妆品和个人护理产品中,例如头发调理剂、皮肤调理剂、保湿剂、表面活性剂-清洁剂、抗静电剂和增粘剂。此外,甜菜碱已被应用于香蕉、梨、桃、山楂、黄瓜和西葫芦等果蔬的贮藏,可减轻低温贮藏过程中的冷害。甜菜碱的更多应用领域值得进一步研究。 本综述旨在帮助人们更好地了解甜菜碱的膳食来源、健康益处、作用机制及工业应用,为甜菜碱作为功能性食品的未来发展提供基础。 图文赏析 朱惠莲 朱惠莲,博士,中山大学公共卫生学院教授(三级),博士生导师。现任广东省营养学会理事长,中国营养学会常务理事,中国营养学会老年营养分会副主任委员,国民营养健康专家委员会委员,国家首批健康科普专家,全国学校食品安全与营养健康工作专家,广东省食品安全学会副会长,广东省食品安全专家委员会委员。主要从事营养膳食与健康关系的流行病学研究及机制探讨。在膳食营养与慢病(心血管疾病、脂肪肝和肝癌)防治、我国老年人营养与健康(肌肉衰减综合征)、婴幼儿营养与生长发育等领域进行了大量的研究工作。主持8项国家自然科学基金项目以及多项省部级课题。参与起草国家重要指南和共识,包括《中国居民膳食指南》和《中国居民膳食营养素推荐摄入量》以及《中国中老年人健康状况及专属营养解决方案白皮书》等。获得广东省科技进步奖二等奖(第1)、中国营养学会科学技术奖二等奖(第1)和华夏医学科技奖三等奖(第1)。以通讯作者在Hepatology、Redox Biology、Theranostics、J Cachexia Sarcopenia Muscle、AJCN、Circulation等学术刊物上发表论文100多篇。 原文链接 https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.104993

  • 原文来源:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5Mzc4MTA4MQ==&mid=2247571683&idx=2&sn=ee50b467b7f307e9984b2436e6baf4f6&scene=0#wechat_redirect
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    • 来源:ScienceShare | 科学私享  量子点用于食品安全评估的最新进展:综述  导 读 马里兰大学马培华博士等在国际食品Top期刊Trends in Food Science & Technology(Q1, IF2023=15.1)发表题为“Recent progress of quantum dots for food safety assessment: A review”的综述性论文。 对快速、灵敏和经济高效的食品安全评估方法的需求不断增长,引发了人们对创新分析技术的探索。今年的诺贝尔化学奖授予了量子点(QDs)的探索,量子点已成为实时检测和定量各种污染物(包括病原体、重金属和农药)的富有前景的工具。本综述旨在总结量子点在食品安全领域中的应用进展。我们讨论了量子点独特的光学特性,例如可调荧光和高光稳定性,这些特性使其比传统的荧光标记物更具优势。本综述深入探讨了各种功能化策略,这些策略赋予了量子点特异性和选择性,使其能够靶向多种污染物。我们还讨论了目前阻碍量子点技术在食品安全领域广泛应用的关键挑战,如潜在毒性、高生产成本以及与稳定性和干扰有关的问题。此外,本综述还探究了将量子点应用于食品安全的未来前景。通过提供一体化概述,本文为研究人员和专业人士提供了一个理解量子点在食品安全领域的潜力和局限性的宝贵资源。 综述亮点 获得诺贝尔奖的量子点 (QD) 可对食品污染物进行革命性的实时检测。 量子点具有可调荧光和通过功能化提高特异性等优势。 量子点面临的挑战包括潜在毒性、生产成本和食品安全方面的稳定性问题。 限制与前景 食品安全中的量子点(QDs)因其潜在的毒性,尤其是由镉等重金属制成的量子点,引起了极大关注。毒理学研究强调了这些材料可能导致的健康风险,包括肾脏损害、骨密度降低以及致癌效应。此外,QDs的纳米级尺寸会增加其在生物体内的吸收和生物利用度,导致生物浓缩效应,进而对人类和环境产生毒性。在微生物学测试中,QDs的毒性还可能干扰样品的表征,导致结果出现偏差。为了解决这些问题,研究人员正在通过绿色合成方法开发低毒或无毒的QDs,如CQDs、ZnQDs和SeQDs,并考虑通过用低毒材料封装有毒内核来解决这个问题。 高质量QDs的合成和功能化的高成本限制了它们在食品安全应用中的普及。成本因素包括昂贵的原材料、需要专用设备的复杂合成工艺、需要额外试剂的功能化步骤、涉及复杂表征技术的质量控制,以及对技术熟练人员的需求。大规模生产 QDs 和采用更简单的合成方法可以降低成本,为食品分析制定标准化规程也是如此。另外,开发能够同时检测多种污染物的QDs也将提高其效用和性价比,使其更易获得,更能满足食品分析的需要。 将基于 QD 的设备集成到现场食品分析中,可提供令人兴奋的实时结果,减少对复杂实验室分析的需求。结合材料科学、食品技术、毒理学和数据科学的跨学科努力有助于克服当前的挑战。具有不同功能的标准化QDs传感器阵列提供了一种多重检测的方法,可以实时捕捉广泛的数据,并同时监测多种分析物。此外,将基于QDs的传感技术与机器学习算法结合起来,可以增强数据分析和解释,为通用高精度快速食品分析阵列铺平道路,也为食品安全挑战提供全面的解决方案。 综述结论 QDs为解决不断变化的食品安全分析需求提供了一种革命性的方法。由于其特殊的光学特性,如可调荧光和卓越的光稳定性,QDs相较于传统标记物具有显著优势。QDs的功能化增强了其适应性,使其能够检测与食品相关的多种污染物,包括病毒、重金属和杀虫剂。 尽管存在潜在毒性、高成本和监管方面的挑战,QDs仍然具有作为快速、灵活、超灵敏的食品安全分析工具的巨大潜力。目前致力于克服现有限制的研究表明,QDs在这一行业的应用前景广阔。随着 QD 技术的发展,这些纳米粒子很可能会改变食品安全领域,提供更加可靠、快速和经济的解决方案。 图文赏析 图1.(a)不同量子点的光学特性;(b)微小的量子点在其能带之间具有更大的间隙。因此,当电子从高能态(在导带中)跳到低能态(在价带中)时,会释放出更多的能量。这种高能量对应于更高频率的光,这意味着发出的光在色谱上更偏蓝色;(c)量子点研究的里程碑,其中诺贝尔奖得主被重点突出。(关于该图例中颜色的解释,请读者参阅本文的网络版本) 图2. (a)量子点在体内的生物学命运;(b)量子点的细胞摄取机理。 图3. (a)量子点的结构,其表面可以由不同的基团修饰;(b)过去五年碳基量子点(CQD)不同应用的报告。 图4. (a)H2O2辅助合成高发光硫量子点(SQD)。通过自上而下的方法合成了明亮发光、颜色可调的SQD,其光致发光量子产率高达23%;(b)用于检测Ag+的SQD改性Au电极。Au电极表面通过直接滴加不同浓度的SQD分散液(2 mg/mL)进行改性,然后在40 ℃下干燥;(c)磁性捕获封装在MOF-5-NH2中的SQD,用于检测棒曲霉素(PAT)。采用 "瓶绕船"溶热法制造SQDs@MOF-5-NH2,所得的适配体传感器表现出对PAT检测的高灵敏度。(关于该图例中颜色的解释,请读者参阅本文的网络版本) 图5. (a)ZnS QDs的合成策略概述;(b)采用水性胶体法在环境中合成ZnSe/ZnS QDs。以10 mg/kg剂量给药的QDs在体内测量中未发生显著变化;(c)不使用镉直接水相合成核壳QDs。疏水指数和血浆蛋白结合亲和力的顺序为β-Lg > HSA > BSA。ZnSe(RH双键25 nm)和ZnSe@ZnS(35 nm)核@壳量子点的尺寸分布和自相关函数。 原文链接 https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.104310 
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    • 来源专题:食品安全与健康
    • 编译者:杨娇
    • 发布时间:2025-01-13
    • 近日,浙江工商大学海洋食品研究院沈清研究员课题组在国际期刊Trends in Food Science & Technology(Q1,IF:15.1)发表题为“Towards a safer food chain: Recent advances in multi-technology based lipidomics application to food quality and safety”的综述性论文。 成果简介:脂质组学作为代谢组学的一个重要分支,现已成为阐明脂质分子特性和确保食品安全的有力手段。近年来,多种技术的融合,特别是在质谱等先进技术上的创新,加速了脂质组学的发展。这些技术进步使得脂质分子的精确测定和量化成为可能,进一步推动了脂质组学在加强食物链安全中的应用。基于此背景,本文详细综述了脂质组学的结构与生物学功能特征,并对近年来该领域的研究进展进行了系统性总结。文章涵盖了脂质的提取方法、基于质谱的检测技术、数据处理与分析等多个方面,这些领域的进展为食品科学研究提供了深刻的洞见。如今,结合多种技术的脂质组学已被证明是保障食品质量和安全的前沿策略。它在食品工业中的实际应用,如食品来源追溯、品种识别与分类分级等方面的有效性已得到验证。随着脂质提取、质谱检测以及分析工具的不断改进,脂质组学作为一个强大的分析平台,能够提供敏感且有效的脂质分子评估。这不仅支持了快速精确的脂质鉴定,还为全面研究脂质在营养与健康中的功能作用提供了可能。因此,结合多技术的脂质组学不仅为提升整个食品供应链的质量与安全性奠定了基础,还加深了我们对脂质在食品质量和安全中重要贡献的理解。