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亚 - 博Web版登入页面:高敏杰教授团队吴剑荣副教授课题组在Critical Reviews in Food Science and Nutrition发表唾液酸的分布、结构和生理学功能综述文章

来源:亚 - 博Web版登入页面院   文图:张甜甜 审核:聂尧发布时间 :2023-05-23  点击量:

近期,我校亚 - 博Web版登入页面院高敏杰教授团队吴剑荣副教授课题组在国际食品领域顶级期刊《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》(中科院一区TOP期刊,IF=11.2)在线发表了题为“Dietary sialic acids: distribution, structure, and functions”的综述论文,全文阐述了常见的富含唾液酸的膳食食物中唾液酸的分布、结构和生理学功能。

人类及动物所需蛋白质来源包括动物蛋白和植物蛋白。在以往,受限于资源禀赋及科技水平,蛋白质来源不足。如今,人类可以依赖科技可大规模获取各种动物肉、植物蛋白或蘑菇蛋白,使生活水平大大提高。针对蛋白的营养,以往人们仅仅考虑其氨基酸含量及组成。但实际上,人类膳食中蛋白质、糖脂、乳品寡糖的糖基化结构也影响人类的健康,尤其是唾液酸化结构的膳食。

近年来,膳食唾液酸因其对人体健康的诸多有益影响而备受关注。唾液酸是一种吡喃糖结构的酮酸,包含九个碳并带有负电荷,广泛存在于细胞膜糖蛋白、糖脂,甚至生物体的RNA中。它在细胞与细胞和细胞与微环境的相互作用中起着至关重要的作用。自然界中的唾液酸很少以游离形式出现,而是以复杂的形式存在于几乎所有脊椎动物组织、细胞和体液中。其中,在中枢神经系统的神经节苷脂和糖蛋白中发现的唾液酸含量最高。然而,唾液酸,特别是结合形式的唾液酸,也存在我们一些日常的日常饮食中,例如食用燕窝、红肉、母乳、牛奶和蛋类。膳食中摄入的唾液酸聚糖和唾液酸糖蛋白会调节免疫系统、抑制病原体和病毒、促进大脑发育等。同时,唾液酸在人体肠胃道中表现出益生元的特性,通过阻碍病原菌增殖、促进共生菌生长和产生短链脂肪酸等代谢物来调节肠道微生物群,促进肠道健康。脑-肠轴通过调节肠道微生物群及其产生的代谢物充当调节人类健康和发病机制的管道。

文章阐明了外源性唾液酸在哺乳动物体内的代谢,特别的,母乳是新生儿重要营养素的重要来源,唾液酸化乳寡糖在支持早期生命发育的各个方面发挥着关键作用,文章重点关注唾液酸化乳寡糖在不同哺乳期含量和结构的变化,以及其对促进神经发育、抑制病原体和免疫调节、调节肠道微生物群等各种生物学过程的影响。此外,文章还讨论了红肉中唾液酸的结构和组成,并以红肉为对象对比了其他肉类食物中唾液酸的含量。同时,指出红肉中唾液酸对人体炎症反应、肿瘤发生诱导和肠道菌群生态失调的潜在影响。最后文章还探讨了牛奶、禽蛋和鱼卵中的唾液酸的含量和对人体的生理影响。所有这些讨论都突出了日常膳食唾液酸对人体的强大而微妙的影响。相关工作为今后深入探讨膳食来源的唾液酸的健康作用的机制和以肠道菌群为导向制定合理的膳食唾液酸饮食方式奠定了理论基础。

图1常见唾液酸的化学结构

图2哺乳动物体内外源性唾液酸的代谢路径

图3膳食唾液酸对人体肠道的扰动机制

图4乳品中唾液酸寡糖的结构。

图5两种主要哺乳动物唾液酸(Neu5Ac和Neu5Gc)的进化

图6与红肉衍生的非人类Neu5Gc代谢结合相关的潜在疾病风险

吴剑荣副教授为论文的通讯作者,我校2021级博士生张甜甜为第一作者。多年来吴剑荣老师聚焦于唾液酸聚糖的结构与功能关系研究,采用MALDI-TOF质谱分析、化学修饰、模型动物及细胞功能等手段,在聚唾液酸发酵、功能化聚唾液酸聚糖合成、天然唾液酸聚糖结构及功能、聚唾液酸材料学应用等领域取得丰硕成果,唾液酸相关研究成果已发表6篇综述和18篇研究论文在Critical Reviews in Food Science and Nutrition ,Carbohydrate Polymers, Bioresource Technology等本领域权威期刊。

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