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常見的納米酶大多數(shù)是金屬化合物納米顆粒，其催化活性主要是來自在納米顆粒表面的金屬離子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位點(diǎn)和支持、穩(wěn)定活性位點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對于高催化效率同樣重要。通過調(diào)整活性位點(diǎn)的成分和環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)高的活性和選擇性。水凝膠是一類具有良好生物相容性的三維親水網(wǎng)絡(luò)材料，其結(jié)構(gòu)可以有效地保護(hù)酶分子活性中心，同時(shí)提供更好的底物遷移微環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)有效的催化作用，載酶水凝膠材料已成為生物學(xué)研究中的熱點(diǎn)。納米凝膠為水凝膠的納米粒子，具有類似于宏觀水凝膠材料的親水網(wǎng)絡(luò)及類似流體的傳輸特性，其納米的尺寸可以作為進(jìn)一步體內(nèi)生物應(yīng)用的理想載體。在受限的納米空間中實(shí)現(xiàn)修飾或組裝以獲得雜化納米凝膠仍然存在挑戰(zhàn)。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，同濟(jì)大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院王啟剛團(tuán)隊(duì)從仿生的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種酶催化的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRPase）和金屬配位交聯(lián)方法成功制備出納米人工多酶凝膠體系。該體系具有模擬超氧化物歧化酶（SOD-like）和過氧化物酶（POD-like）特性，可以實(shí)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境級聯(lián)催化的響應(yīng)成像。日前，相關(guān)研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”為題，發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德國應(yīng)用化學(xué)》） 上。同濟(jì)大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院為該文的唯一通訊作者單位，碩士生齊美園為第一作者，王霞副教授和王啟剛教授為共同通訊作者。 圖1.（a）人工多酶凝膠體系的ATRPase及配位交聯(lián)制備流程（b）模擬SOD和POD級聯(lián)酶催化的腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的熒光成像機(jī)制。研究人員首先在納米粒子表面修飾酶催化的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的引發(fā)劑(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶為催化劑，修飾有雙鍵的賴氨酸（N-acryloyl-L-lysine）為聚合單體，在納米粒子周圍聚合制備得到聚賴氨酸高分子刷，最后通過亞鐵配位交聯(lián)，從而構(gòu)建出具有多酶活性的人工多酶凝膠體系（如圖1所示）。凝膠體系中高分散的Fe離子一方面作為凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)劑，同時(shí)作為模擬酶的活性中心。通過模擬SOD和POD酶，先將腫瘤部位高水平的O 2 ?? 催化轉(zhuǎn)化為H 2 O 2 ，進(jìn)一步基于腫瘤部位提升的H 2 O 2 通過級聯(lián)酶催化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的安全、高效的腫瘤成像。該人工多酶凝膠體系類似自然的過氧化物酶催化機(jī)制不產(chǎn)生羥基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同時(shí)，ATRPase方法和金屬配位交聯(lián)技術(shù)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多種納米材料體系的制備，用于藥物輸送和其他生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。該研究成果得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等經(jīng)費(fèi)支持以及中國科學(xué)院強(qiáng)磁場科學(xué)中心的技術(shù)支持。王啟剛教授團(tuán)隊(duì)多年來一直致力于高分子凝膠固定酶技術(shù)及其生物診療應(yīng)用，近5年累計(jì)以通訊作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊發(fā)表SCI論文50多篇。文獻(xiàn)鏈接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf課題組網(wǎng)站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

項(xiàng)目針對國內(nèi)外脂溶性功能因子微膠囊化產(chǎn)品儲藏穩(wěn)定性差、生物利用率低、 配料安全性問題等諸多品質(zhì)不足，提出以構(gòu)建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化體系為基礎(chǔ)，進(jìn)行包載脂溶性功能因子的高生物利用率、高穩(wěn)態(tài)化、可控型納米顆粒及固態(tài)粉末產(chǎn)品的綠色制備。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣，填補(bǔ)了國內(nèi)市場空白，縮小了我國食品配料產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家的差距。取得了一系列創(chuàng)新性成果。 針對脂溶性營養(yǎng)素微膠囊化產(chǎn)品載量低、生物利用率差等問題，利用天然蛋白質(zhì)的分子柔順性和復(fù)雜大分子結(jié)構(gòu)，采用增溶、乳化-溶劑揮發(fā)高效制備技術(shù)，提高營養(yǎng)素載量，同時(shí)收縮載體分子體積、減小粒徑，制備獲得高載量、安全、無油型包載營養(yǎng)素的蛋白質(zhì)納米顆粒。該產(chǎn)品粒徑范圍在 60-100nm，β-胡蘿卜素載量較普通含油型載體提高了 100 倍，具有抗胃蛋白酶消化和完全的小腸吸收特性，β-胡蘿卜素生物利用率是未包埋時(shí)的 25 倍，抗氧化活性提高了 2-8 倍。針對蛋白質(zhì)易在等電點(diǎn) pH、高鹽、高溫等極端環(huán)境下因變性而失穩(wěn)，采用Maillard 糖基化反應(yīng)對其進(jìn)行接枝，通過控制反應(yīng)進(jìn)程及糖基供體，獲得等電點(diǎn)不沉淀、乳化穩(wěn)定性提高 5-7 倍，變性溫度提高 10℃以上的高穩(wěn)定蛋白。以 其為載體制備的抗環(huán)境因子干擾型納米顆粒在pH2.0-10.0 范圍內(nèi)粒徑均穩(wěn)定在 100nm 以下，4 °C 下儲藏 6 個(gè)月，營養(yǎng)素保留率達(dá) 92%以上。 針對液態(tài)乳化產(chǎn)品在儲藏過程中的不穩(wěn)定性，利用淀粉的結(jié)構(gòu)可塑性，在確低黏度且兼具乳化和成膜雙重特性的辛烯基琥珀酸（OSA）酯化淀粉的改性機(jī)制的基礎(chǔ)上，提出同步改性-乳化-干燥技術(shù)，構(gòu)建了脂溶性營養(yǎng)素的粉末化制品。通過分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度與功能因子儲藏穩(wěn)定性及生物有效性之間的相關(guān)性，獲得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末產(chǎn)品。復(fù)水后乳液 保持納米級粒徑，室溫下儲藏半年保留率達(dá) 95%以上。 針對不易使用熱處理手段的熱敏性風(fēng)味油脂，提出納米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的兩步非熱固化技術(shù)。創(chuàng)新性的采用“熱液處理”原淀粉結(jié)合生物酶法打孔，制備得到吸油率為 135%的高吸附型多孔淀粉。強(qiáng)揮發(fā)性薄荷油納米乳液多孔淀粉吸附產(chǎn)品，在室溫敞口放置 40 天，保留率可達(dá) 98%以上，且產(chǎn)物在 160-200℃ 高溫條件下具有緩釋特性。

中試階段/n該項(xiàng)目2016年獲得湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。由于乙酰甲喹和喹烯酮尚未確定每日允許攝入量(ADI)、殘留標(biāo)識物(MR)和靶組織(TT)，未能制訂最高殘留限量(MRLs)和休藥期(WP)，喹乙醇僅有豬肌肉暫定MR及MRL，這三種藥物一直沒有科學(xué)的食品安全標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)，消費(fèi)者健康受到威脅。

酶制劑產(chǎn)品包括角質(zhì)酶、磷脂酶 A1、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、普魯蘭酶、異淀粉酶、生麥芽糖淀粉酶、β-淀粉酶等；功能性食品包括?-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精、大元環(huán)糊精、2-O-D-吡 喃葡萄糖基抗壞血酸(AA-2G)、低聚半乳糖、D-阿洛酮糖、異麥芽酮糖、海藻糖、L-茶氨酸、L-瓜氨酸、γ-氨基丁酸、短鏈芳香酯、 -熊果苷、低聚異麥芽糖、低聚龍膽糖等。 功能性食品的作用： 增強(qiáng)免疫力，抗衰老；防癌、抗癌；降低血脂和血壓；保護(hù)肝臟；調(diào)節(jié)腸道菌群，改善腸道功能；促進(jìn)維生素合成與吸收。

項(xiàng)目成果/簡介:本成果課題來源于廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目農(nóng)村科技領(lǐng)域。 番石榴葉是一種民間用于降血糖輔助作用的果樹葉，含有豐富的多酚、黃酮和萜類以及多糖等活性成分。目前番石榴葉只有茶葉粗制產(chǎn)品，存在降糖效果不穩(wěn)定、口感差，推廣難等問題，嚴(yán)重阻礙了該天然資源的應(yīng)用發(fā)展。研究證明，通過微生物固態(tài)發(fā)酵，可以促進(jìn)番石榴葉中天然多酚和黃酮類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和釋放,將一些低活性、不易被人體吸收的黃酮糖苷類物質(zhì)（如蘆丁、槲皮素-3-o-β-D-葡萄糖苷等）轉(zhuǎn)化為易于吸收的苷元物質(zhì)（如：槲皮素和山萘酚等），從而提高其生物活性,包括抗氧化活性和降血糖活性；同時(shí)真菌代謝的多糖類物質(zhì)具有輔助降血糖功能，可增強(qiáng)發(fā)酵產(chǎn)品的功效。應(yīng)用范圍:制造業(yè)效益分析:成果采用篩選的益生菌和番石榴葉為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)，開發(fā)出功能、口感適宜的降血糖食品（番石榴葉發(fā)酵茶制品，番石榴葉降糖餐條），健康成分清晰，安全測試合格，形成了規(guī)范生產(chǎn)工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全性評價(jià)、降糖功能性評價(jià)等系列文件。本成果技術(shù)穩(wěn)定，已通過中試驗(yàn)證，適用于進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品可作為輔助降血糖食品，適用于高血糖人群，同時(shí)產(chǎn)品的市場化生產(chǎn)推廣，可促進(jìn)番石榴種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶領(lǐng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民發(fā)家致富。

本成果課題來源于廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目農(nóng)村科技領(lǐng)域。 番石榴葉是一種民間用于降血糖輔助作用的果樹葉，含有豐富的多酚、黃酮和萜類以及多糖等活性成分。目前番石榴葉只有茶葉粗制產(chǎn)品，存在降糖效果不穩(wěn)定、口感差，推廣難等問題，嚴(yán)重阻礙了該天然資源的應(yīng)用發(fā)展。研究證明，通過微生物固態(tài)發(fā)酵，可以促進(jìn)番石榴葉中天然多酚和黃酮類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和釋放,將一些低活性、不易被人體吸收的黃酮糖苷類物質(zhì)（如蘆丁、槲皮素-3-o-β-D-葡萄糖苷等）轉(zhuǎn)化為易于吸收的苷元物質(zhì)（如：槲皮素和山萘酚等），從而提高其生物活性,包括抗氧化活性和降血糖活性；同時(shí)真菌代謝的多糖類物質(zhì)具有輔助降血糖功能，可增強(qiáng)發(fā)酵產(chǎn)品的功效。

【發(fā) 明 人】郭盛；段金廒；錢大瑋；宿樹蘭 【摘要】 本發(fā)明公開了一種大棗活性提取物及其在制備輔助改善記憶功能藥物或保健品中的應(yīng)用。本發(fā)明首次采用大孔吸附樹脂耦合離子交換樹脂，制備大棗精制提取物，較傳統(tǒng)的分離純化方法分離效率更高，且分離得到的活性成分含量高，生物活性強(qiáng)，安全性高。小鼠避暗實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，精制大棗核苷提取物可顯著延長小鼠進(jìn)入暗室的潛伏期，降低小組進(jìn)入暗室的錯(cuò)誤次數(shù)；小鼠水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，精制大棗核苷提取物可顯著縮短小鼠到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間。表明精制大棗核苷提取物具有改善小鼠學(xué)習(xí)記憶功能的功效。因此，大棗有望開發(fā)成為新一代安全有效，用于輔助改善學(xué)習(xí)記憶功能的藥物或保健品，同時(shí)也為大棗的深加工產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了途徑。

【發(fā) 明 人】吳啟南；周婧；樂巍；邵瑩；陳廣云；王新勝【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及一種中藥提取物，具體涉及淡竹葉總黃酮在制備防治心肌缺血疾病的藥物及功能性食品中的應(yīng)用。【摘要】本發(fā)明公開了淡竹葉總黃酮在制備防治心肌缺血疾病的藥物及功能性食品中的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明淡竹葉總黃酮安全無毒無副作用，對二甲苯所致耳腫脹模型有明顯的抑制作用；可抑制血小板聚集，延長血栓形成時(shí)間；對垂體后葉素所致大鼠心肌缺血和大鼠心肌缺血再灌注損傷有較好的保護(hù)作用。并且本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)篩選結(jié)果表明，淡竹葉總黃酮與抗血小板聚集藥物、β-受體阻斷劑、鈣離子拮抗劑、他汀類藥物、RAS系統(tǒng)阻斷劑、硝酸脂類藥物、溶栓藥物或血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑組合后顯示出了更好的抗血小板聚集，延長血栓形成時(shí)間，并對垂體后葉素所致大鼠心肌缺血和大鼠心肌缺血再灌注損傷有更好的保護(hù)作用，起到了較好的協(xié)同增效功效。

miRNA是一類高度保守的內(nèi)源性單鏈非編碼核苷酸片段，近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)miRNA的異常表達(dá)與疾病的發(fā)生和發(fā)展存在著直接或間接的關(guān)系，因此，實(shí)現(xiàn)活體內(nèi)多種miRNA的定量檢測，對于疾病的早期診斷和監(jiān)測具有重要意義。 我校食品學(xué)院匡華教授團(tuán)隊(duì)博士生瞿愛華采用構(gòu)筑了“核-衛(wèi)星”樣納米結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞及活體內(nèi)兩種腫瘤標(biāo)志物miR-21和miR-200b的同時(shí)定量檢測，檢測限達(dá)到3.2 zmol/ngRNA和10.3 zmol/ngRNA。 基于核-衛(wèi)星樣組裝結(jié)構(gòu)的miR-21和miR-200b的同時(shí)檢測思路；（B）組裝結(jié)構(gòu)在細(xì)胞內(nèi)的隨時(shí)間熒光動(dòng)態(tài)變化；（C）細(xì)胞內(nèi)miR-21和miR-200b的同時(shí)定量測定。 研究人員利用DNA可控自組裝技術(shù)，構(gòu)筑了金納米棒(GNR)與上轉(zhuǎn)換納米粒子（UCNP）的“核-衛(wèi)星”樣組裝結(jié)構(gòu)。其中，端面的UCNP修飾TAMRA熒光分子，能夠識別miR-21，側(cè)面的UCNP修飾TAMRA熒光分子，識別miR-200b。形成核-衛(wèi)星狀組裝結(jié)構(gòu)后，由于UCNP的發(fā)射光被猝滅，當(dāng)遇到目標(biāo)物miR-21或miR-200b時(shí)，UCNP從GNR表面解離，上轉(zhuǎn)換發(fā)光恢復(fù)，TAMRA和Cy5.5的熒光激發(fā)峰與UCNP的發(fā)射峰部分重疊，產(chǎn)生上轉(zhuǎn)換發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移，通過監(jiān)測588nm和736nm處的熒光強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)miR-21和miR-200b的同時(shí)定量檢測以及活體熒光成像。

近日，機(jī)電學(xué)院王紹金教授團(tuán)隊(duì)在學(xué)校G2期刊《InternationalJournalofFoodMicrobiology》上發(fā)表題為“Combinedeffectsofintermittentradiofrequencyheatingwithcinnamonoilvaporonmicrobialcontrolandqualitychangesofalfalfaseeds”的論文。博士研究生徐淵美為論文第一作者，王紹金教授為論文通訊作者。