《【】石河子大学-Trends:沙棘油创新提取技术、综合成分分析、生物活性评估和高效输送系统开发的最新进展》

  • 来源专题:食品安全与健康
  • 编译者: 杨娇
  • 发布时间:2025-04-11
  • 石河子大学食品学院魏长庆教授团队在Trends in Food Science & Technology发表题目为“Recent advances in innovative extraction techniques, comprehensive composition analysis, bioactivity assessment, and development of efficient delivery systems for sea buckthorn oil”综述论文(沙棘油创新提取技术、综合成分分析、生物活性评估和高效输送系统开发的最新进展)。 摘要: 背景 近年来,沙棘油 (SBO) 已成为一种重要的保健油,广泛应用于化妆品、保健品、食品和药品。随着人们对健康产品的需求不断增加,对 SBO 营养和保健益处的探索和应用已成为当代研究的重点。 范围和方法 本文回顾了 SBO 研究的最新进展,重点介绍了新的提取方法、生物活性化合物的分析、药理作用以及封装和输送系统的最新创新。本文还总结了与 SBO 相关的当前研究挑战和潜在解决方案,旨在促进其营养和健康益处的进一步开发和利用。 主要发现和结论 沙棘籽油是一种富含生物活性成分的功能性油脂,其提取技术、化学成分、生物活性和载体技术引起了广泛关注。离心分离和超临界 CO2 萃取是沙棘籽油提取的两种主要商业化技术。沙棘籽油富含亚油酸、亚麻酸和植物甾醇,主要具有保肝、增强免疫力和美白皮肤的功能。沙棘果油富含棕榈油酸和胡萝卜素,具有改善胃肠道功能和减少炎症的作用。沙棘果油作为食品、保健品和药品的宝贵资源,在体外和体内研究中均显示出显著的功效。为提高SBO的稳定性和生物利用度,乳化、微胶囊化技术被广泛应用。未来研究应重点优化提取工艺、开发新型载体系统、开展高质量临床试验验证其量效关系和安全性,从而促进SBO的产业化应用。 Fig. 1. The difference between small-fruited sea buckthorn and large-fruited sea buckthorn. Fig. 2. The representative extraction methods of sea buckthorn oil. Fig. 3. Fatty acid composition of Sea buckthorn oils from (A) seeds, (B) pulp/peel, and (C) whole berries. Fig. 4. The therapeutic efficacy and health benefits of sea buckthorn oil Fig. 5. Microencapsulation and emulsification (Zhang et al., 2022) technologies of sea buckthorn oil. 原文链接: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.104944
  • 原文来源:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzNTkzMzQ3MQ==&mid=2247500239&idx=1&sn=2e9848b1bdd5e6f51581b2ce81d57362&chksm=fb993ad8081909b9c8ce15b5d80369b124571b47e75af18f084de521bb4edef1f07611684f84#rd
相关报告
  • 《【科学私享】IF=15.1!量子点用于食品安全评估的最新进展:综述》

    • 来源专题:食品安全与健康
    • 编译者:王晓梅
    • 发布时间:2024-07-15
    • 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 
  • 《如何合理评估中国创新》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-07-13
    • 贾鹤鹏 2018年7月10日,世界知识产权组织与康奈尔大学联合发布了新一年的《全球创新指数报告》,瑞士连续8年蝉联第一,中国则首次在该榜单中跻身前20位,位居第17位。 应该说,这一报告比较客观地反映了中国创新成果,即中国的创新既在近年来不断取得突飞猛进的进展,又没有达到领先和领跑世界的地步。第17位的排名,与中国科技发展战略研究院在2017年8月发布的《国家创新指数报告2016—2017》中显示的中国的位置完全吻合。与此同时,彭博社今年1月发布的创新报告中,中国名列第19位,也是首次进入前20位;而瑞士洛桑国际管理学院在今年5月发表的涵盖更多非科技因素(但科技指标仍然占据很大权重)的《2018年世界竞争力报告》中,中国的排名则从去年的第18位上升到第13位。 这些情况都说明,中外科技与创新政策研究领域,对中国创新体系在世界范围的排名情况,有普遍共识。需要指出的是,各个榜单的设计,为了公平衡量不同体量的国家,很多指标都用到了均值,还有不少指标小国会明显占优(比如科研人员中外籍科学家的比例),所以榜单的排名,与我们很多常识性的认识并不相同。比如,在各个榜单中,美国很少进入前几名,在彭博社今年的榜单中,甚至跌出了前10位,这不能说明美国就不再是世界科技界的领导者了。 这些研究报告或指数分析比较恰当地反映了中国的创新现状,也反映了学界的普遍共识。那就是中国牢牢占据了世界创新领域第二方队的首位,并不断向第一方队进军。虽然中国创新力在各个榜单中都难以进入世界前10位(但在各单项排名中,却有不少名列前茅,如科技投入、专利数和科技论文发表等指标),但就中国已经超越了包括澳大利亚和大多数欧盟国家等发达经济体而言,我们的成就已经相当显著。近年来,由于各种原因,部分国民甚至包括某知名国情问题专家对中国的科技创新能力,做出了不太符合现实的估计,各种“厉害了,我的国”的说法,取代了严肃认真的分析,如不切实际地认为中国可以取代美国成为世界科技的领导者等,这反而会对我国的科技发展造成不少负面影响。 我们该如何看待中国目前的创新状况?尤其是该如何看待我们在国际期刊发文、专利指标以及科研投入上的迅猛进步和在若干核心元器件及其技术上“受制于人”的这种迥异状况呢? 合理区分各项创新元素 要做出对这些看似矛盾现象的客观分析,首先要合理区分创新所涉及的各项元素,也要区分不同领域创新的不同特点,还要看到,不同元素和不同领域,其创新的表现并不相同,而且各有自己的生态系统,不能一概而论。 首先,无可否认的是我国科学家在国际学术期刊上发文量的突飞猛进。在大多数学科,中国科学家的论文发表量(包括以顶尖期刊衡量的优秀论文的发文量)已经牢牢占据了美国之后的世界第二把交椅。那么,是否这些发表的论文就如同最近坊间一些评论所指出的那样,是华而不实的摆设呢? 笔者认为不然。 论文发表量和引用量(后者中国同样进步神速,虽然排名还无法与发文量的排名相比)所用来衡量的,是基础研究的成果。不论是综合创新成就超前的国家,还是创新乏力的国家,发表量和引用量都是衡量其指标的不二法宝。就基础研究本身而言,各项排行榜和各种研究中,都没有一项指标以基础研究是否孕育了足够多的核心技术来为前者定座次。 就基础研究而言,中国科学家在发文量上的迅速进展,固然有过于拘泥量化考核等不合理的政策因素的影响,但这绝不意味着,我们在基础研究上的成果,就是一些中看不中用的花架子。恰恰相反,这些研究即便单纯从数量和涉及的学科领域而言,也可以说得上极大地丰富了我们对自然(本文暂不讨论社会科学)及其规律的理解,而这才是基础研究最重要最核心的目标。 的确,很多中国科学家的研究,包括发表在一些重要期刊上的研究,仍然是在高强度经费驱动下的跟踪加赶超思路下的产物。笔者在此前多篇文章中就指出,这不能说明中国科学已经取得了领跑地位。但这同样不能说明,这些研究没有太大意义。实际从事科研工作的科学家或者熟悉这一过程的学者,都会同意,在基础科学中的真正的原始创新,是数量很少的。绝大多数研究,是在前人研究基础上的改进和提升,这一点,从论文越来越长的文献综述和越来越多的文献引用中就可见一斑。中国高强度的科研投入和赶超式的科研发展思路,更是将这种情况推到极端。在这一行为范式的主导下,确实存在部分研究不扎实或就事论事,以及少量本来有可能孕育更原创成果的研究,为了发表压力而提前或拆分发文,从而放弃了长时间耕耘来酝酿大成果的可能性。 但反过来说,难道不鼓励大量发表,就一定能确保有潜力取得重大创新成果的可能性变成现实么?恐怕答案是否定的。合理的科研政策,应该是在目前鼓励数量的基础上,能赋予部分杰出科学家足够的自主性和机动性,让他们在发文量和酝酿大成果之间进行权衡。笔者接触的不少康奈尔科学家的实验室确实不鼓励多发表而去全心酝酿大文章。但这些科学家的共同特点是已经获得了tenure甚至是正教授,是在没有什么压力的情况下来专注于知识上的独特贡献。即便如此,他们也会选择一些重要性差一点的研究议题而做一些短平快的论文发表,毕竟在全世界科学界,对于青年科学家和博士找工作来讲,publish or perish(不发表就湮灭)基本上都是一条铁律。 此外也还要区分政策影响和学界氛围。实际上,单纯从赋予苦心钻研大成果的科学家更大的自主性和机动性上而言,现有科技政策已经没有本质性的障碍。造成障碍的,往往是校方、学院甚至是PI本人不得不由于各种压力而做出的现实考量。 还有一点不容忽视。就是以论文篇数以及所发期刊影响因子等指标评估科研成果这种做法,对评价守成者和后来者的作用是不一样的。美国、英国等老牌基础研究强国,早已形成了科学界高度自律和独立的氛围,在这种情况下,相对忽视量化指标并不会造成太大的问题,因为水平相差无几的小同行、同事的“无情”评议,会发挥很大的作用。但对于中国这样的后来者,量化指标还是有它的意义。一方面,哪怕十几年前学界的能力都普遍有限(今日实际上除去中国科学院及部分研究型大学外,很多中国普通高校科研人员的科研能力仍然不容乐观),另一方面,人情、背景等因素仍然在发挥很大作用。所以通过强调量化指标来提升普遍研究水平以及减弱资源分配的不公平,仍然有它重要的意义。 笔者上面为受到很多批评的“以量取胜”的做法“洗地”,并不意味着这种做法就完全合理。实际上笔者以前对“数数式”的科研评估有诸多批评,尤其是这一做法与科研行政化的趋势彼此叠加,让不懂专业的行政官员来主导对学术的评估和对科学家的认可。此外,笔者也一再强调,论文的数量,包括名刊论文的数量,并不意味着在创新上能实现领跑。这种态度并没有发生改变。但此处需要强调的是,鼓励多发表论文本身并不必然意味着科研行政化。鼓励多发表论文也同样可以容纳对部分杰出科研人员“酝酿重大创新”行为的宽容与支持。关键不在于是否在整体上鼓励论文发表,而在于是否能让小同行和同事做出基于科学而不是其他考量的判断。 技术创新与路径选择 笔者在上面提到,一些老科学家在近日也以过去,尤其是文革前中国科研取得的成果,来质疑目前国立科研机构单纯追逐论文成果的实际意义。这样的批评有一定道理,但不容忽视的是,近年来我国科学发展的方向,已经与文革前科学界致力于“两弹一星”、人工合成牛胰岛素或开发青蒿素(实际成果是文革中取得的)等为代表的科研方向有了很大的不同。当时中国科研资源极为稀缺,所以科技界的当务之急,是集中资源实现国家目标,通过发表论文来创造知识并不是那个阶段的任务。所以,以当时中国科学院等科研机构(那时的绝大多数大学是不做科研的)取得的应用性成果来否定今日的以论文发表为主要衡量指标的科研路径的有效性,这并不客观。今日中国的基础研究,已经走向了以创造知识和以论文来分享知识并认可成果这样符合世界主流的基础科学发展路径。科学家的论文成果远远多于其对核心技术的贡献,这不是科学家的错,也不是体制的错,而仅仅代表着不同的发展路径和不同的理念。 笔者此处并不是替中国的科研成果转化率低等不合理现象做辩护,而是强调,对于大多数基础研究的科学家,他们的任务并不是开发新的供产业界应用的技术。科研成果转化率这一指标,只有对那些研究目的就是奔着工业应用的科研才有意义。 基础科研有其路径,企业的技术开发同样有其路径。中国高科技企业在近年来的突飞猛进和核心技术的缺失,同样是其路径选择的结果。应该说,以提升甚至是垄断制造能力并将研究资源投入到研发中的“(开)发”而不是“研”这样的战略,帮助中国的高科技制造业在初始资源有限的情况下,通过利用全球化带来的主要由发达国家开发的技术和制造的核心原件,实现了迅猛的发展。即便我们今日哀叹核心技术的“受制于人”,也要看到,假如我们的大多数企业从一开始就把资源集中在“研”,尤其是集中在研究出能自主掌握的与西方现有技术和设备不同的核心技术上,那么很有可能大多数企业并没有做成今天这样规模的机会,因为它们没有机会利用众多现有的和现成的资源。 技术自主与受制于人 那么,是否这样的发展路径,就必然带来了受制于人的隐患?毫无疑问,我们应该尽可能弥补短板,但有短板并不意味着我们就必然受制于人。恰恰相反,中国雄厚的制造能力(绝非一些人声称的低端)以及对那些目前还不具备的核心器件的开发应用能力,让自己更加不容易受制于人。 同样,按照现有的逻辑,中国企业也在技术方面取得了突飞猛进的进步。虽然还不能在核心技术上实现完全的自给自足,但在核心原件替代上则每年都会有新进展。造成这种驱动力的核心因素,更多是占据和巩固更大市场份额的功利考量。需要指出,这种考量也不是一成不变的,也会因为环境压力,有时强大有时放松。如今全社会形成了强大的开发自主核心技术的共识,这种共识也会让杰出的高科技企业在资源投入上有所调整,在技术升级和扩张上适当加速,但这不意味着推倒现有的发展路径一切重来。 这一逻辑,正是建立在全球配置资源这一全球化最基本的前提之上。中国需要更多地研究核心的技术和器件,也需要科学界为这一伟大事业贡献更多力量,包括更加鼓励科学界进行横向的开发或者为横向项目投入更多资源。但这既不意味着我们的基础科学就要把发表论文换成了做产业技术开发,也不意味着中国的企业就应该放弃了充分利用全球化带来的机遇,转而单纯聚焦于独立技术的研发。中国已经取得的科学进步和高科技企业的崛起与全球化密不可分,我们也坚信,只有继续坚持全球化这一方向才能让我们的科学、创新和核心技术开发进一步创造辉煌。 (作者系康奈尔大学传播学系博士候选人)