首页
6
食品配方创新
全球科研新突破
基于机器学习洞察力，从含乳蛋白的乳业白废水中水解物中鉴定具有抗高血压、抗糖尿病和抗氧化活性的肽
加拿大魁北克拉瓦尔大学：Diala Damen（第一作者），Laurent Bazinet（通讯作者）等在期刊《Food Research International》 (IF: 8.0)上发表了论文。
本研究代表了一种创新方法，即将从废水中回收的乳蛋白高值化利用，作为具有抗氧化、抗高血压和抗糖尿病特性的生物活性肽的可持续来源。通过整合机器学习和实验验证，成功鉴定出具有强治疗潜力的新肽。PLS-DA和QSAR模型已被证明能有效优化肽的筛选，展示了它们在复杂水解产物中精准定位生物活性化合物的能力。这些模型的稳健性通过实验测试得到了进一步验证，证实了它们预测的准确性以及在鉴定具有潜在生物活性肽方面的实用价值。然而，需要承认一些局限性，包括对输入数据质量和多样性的依赖性以及潜在的过拟合风险。此外，在从PLS-DA中筛选出的前60条肽中，有17条已被报道具有生物活性，同时还鉴定出了新的潜在生物活性肽，这支持了该预测方法的准确性。
本研究的主要目标是比较不同酶产生的水解产物的相对生物活性，并将这些数据与肽组学和机器学习工具相结合，以优先筛选并更快地鉴定候选肽。对天然废水蛋白与水解产物进行直接的面对面比较，以及对纯化肽组分进行活性测定，无疑会增强机制解释并可能降低有效浓度范围。未来的研究应解决这些方面，以补充本文所进行的机器学习驱动的肽发现工作。
提升植物蛋白发泡能力与稳定性的新兴改性策略
巴西维索萨联邦大学的Débora Krichana、Evandro Martins、Pedro Henrique Campelo联合多国研究团队在《Food Hydrocolloids》期刊上发表了题为《Emerging strategies for plant protein modification to improve their foam formation capacity and stability》的综述论文。
该研究围绕高压加工、冷等离子体、脉冲电场、超声、欧姆加热等新兴技术修饰植物蛋白展开，解析了植物蛋白发泡形成与稳定的分子机制，分析了各类技术对植物蛋白溶解度、表面疏水性、电荷分布、自由巯基暴露及分子柔性等关键功能特性的调控作用，揭示了可控蛋白结构修饰可通过促进界面吸附、形成粘弹性界面膜、抵御泡沫失稳机制来提升发泡能力与稳定性，而过度修饰则会引发蛋白聚集、降低溶解度进而削弱发泡性能。这一发现为开发可持续的植物基发泡食品体系、优化植物蛋白发泡功能提供了理论依据与技术策略。
食物营养素与功能成分对视网膜血管的保护作用：一项机制导向型综述
北京工商大学团队在《Trends in Food Science & Technology》期刊发表题为《AI-driven food bioprocessing: How far its integration with practice?》的综述论文。
该研究系统梳理了新生血管性年龄相关性黄斑变性、视网膜静脉阻塞、视网膜动脉阻塞等视网膜血管疾病的核心病理机制，构建了疾病 - 机制 - 食物营养与功能成分的知识图谱，明确姜黄素、EGCG 前药、Omega-3 多不饱和脂肪酸、花青素等成分可通过抑制 HIF-1α/VEGF、NF-κB 通路、调节免疫补体系统及肠 - 眼轴发挥视网膜血管保护作用，并总结了关键成分的剂量 - 效应关系与安全范围。该成果为视网膜血管健康的精准营养策略设计提供了机制导向的理论依据。
研究证实，视网膜血管疾病的早期病理进程涉及氧化应激、炎症反应、血管内皮功能障碍，同时蓝光损伤、衰老、吸烟、营养缺乏、代谢紊乱及肠 - 眼轴失衡等因素均会参与疾病发生发展。营养缺乏不仅直接损伤视网膜血管，还会扰乱肠道菌群，进一步加重病变；而人群膳食调查显示，Omega-3 多不饱和脂肪酸、叶黄素、花青素等关键护眼成分的实际摄入量，远低于发挥血管保护作用的推荐水平。
用于肌肉修复的卵清蛋白活性肽的筛选与表征：计算机模拟与体外活性验证
合肥工业大学食品与生物工程学院：Yuqing Lei和Jiaying Huo (共同第一作者），李述刚教授（通讯作者）等在期刊《Food Chemistry》（IF：9.8）上发表了题为“Screening and characterization of ovalbumin active peptides for muscle repair: Computer simulation and in vitro activity validation”的研究型论文。
本研究首先对卵清蛋白进行体外模拟胃肠消化，通过超滤、Sephadex G-25凝胶过滤色谱和反相高效液相色谱对消化产物进行分离纯化，得到活性最强的组分，再利用LC-MS/MS鉴定出66条肽序列。结合生物信息学评分、毒性预测、水溶性分析及与FGFR1的分子对接，筛选出5条结合能较低的肽（ADHPFLF、CPLSILT、SFSLASRL、SRPILPIYLK、YQIGLFR）。进一步通过分子动力学模拟（RMSD、Rg、RMSF、SASA、氢键数）和量子化学计算（前线分子轨道、总能量、键长、电荷分布）评估其稳定性与反应活性，并采用固相合成获得高纯度肽。以地塞米松诱导C2C12细胞建立肌管萎缩模型，检测细胞活力、炎症因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）、qRT-PCR和Western blot。
结果表明，5条肽中SK-10（SRPILPIYLK）效果最显著，能将地塞米松损伤的C2C12细胞活力从73.33%恢复至85.15%，并显著降低炎症因子至接近正常水平。同时，SK-10能恢复肌管直径，上调FGFR1、PI3K、Akt、mTOR、MyoD和MyoG的mRNA表达，并提高p-PI3K、p-Akt、p-mTOR的蛋白磷酸化水平。分子对接显示SK-10与FGFR1的Ser281、Asn345、Pro285、Gln284等残基形成11个氢键，分子动力学模拟证实其结合构象紧凑稳定。综上，SK-10可通过激活FGFR1介导的PI3K-Akt-mTOR信号通路，促进蛋白质合成，从而缓解肌管萎缩。该研究为卵清蛋白的高值化利用及食源肌肉修复肽的高效开发提供了理论依据。