中国热科院盛占武团队在双网络水凝胶体系的构建及其抑制AGEs方面取得新进展

目前，加工（热处理）食品的供应和消费大幅增加，但大多加工食品对人类健康产生负面影响，引发肥胖、糖尿病、慢性肾病甚至癌症。晚期糖基化终产物(AGEs)是一个潜在致病成分，是由还原糖中的活性羰基与蛋白质、脂质或核酸中的游离氨基反应形成的。在食品加工特别是在高温烘烤过程中，食物基质通过美拉德反应产生理想的色、香、味同时也促进了AGEs形成。

因此，在烘焙过程中减少食品中AGEs的形成是食品工业面临的巨大挑战。

中国热科院海口实验站盛占武团队在蛋白-多糖双网络水凝胶的设计构建以及其抑制AGEs方面取得了新进展。研究论文在国际期刊Food Hydrocolloids（IF:11.504,一区,TOP）上发表。

本研究分两步合成了淀粉样纤维-阿魏酸/壳聚糖-阿魏酸双网络水凝胶。分别采用阿魏酸(FA)驱动淀粉样纤维（AF）自组装形成第一层刚性网络（蛋白网络），漆酶诱导壳聚糖（CS）接枝FA形成第二层柔性网络（多糖微网络）。利用天然交联剂Genipin (GP)诱导AF-FA和CS-FA共价交联形成双网络凝胶。两种生物聚合物在不同比例下的相渗透行为可以形成均匀稳定的微观结构。

双网络水凝胶具有更规则致密的结构特点，更高的负载能力(FA负载率达9.50%)、更好的控释能力及保护多酚的能力。与FA单体相比，双网络水凝胶中FA的热降解常数降低了75.00%，光降解常数降低了58.29%。

红外光谱结果表明，第一层网络与第二层网络之间形成了共价交联，网络中β-sheets结构的比例提高可能是有利于负载FA的主要原因。含有0.7 wt% CS-FA (DN70)的双网络水凝胶中蛋白质和多糖的组合最有序，其存储模量高达2552.82 Pa。添加0.5% (w/w) DN70后，蛋糕模型中AGEs的形成减少了44.75%。这些结果表明，AF-FA/CS-FA 双网络水凝胶可以提高FA在食品中的应用范围，并为多酚作为AGEs抑制剂在烘焙食品中提供了一种有吸引力的策略。

相关研究成果以题为“Construction and properties of an amyloid fiber ferulic acid chitosan double network hydrogel and its inhibition of AGEs activity”的研究论文发表在Food Hydrocolloids上。团队成员郑丽丽副研究员为文章的第一作者，硕士生佘明汉为共同第一作者，盛占武研究员为通讯作者，海南大学蒋志国副教授为共同通讯作者。

该项工作得到了海南省自然科学基金创新研究团队项目（320CXTD440）、中国热带农业科学院中央公益性科研院所基础研究基金（1630092022003）和海南省重点研发项目（ZDYF2021XDNY144）的资助。

封面来源：图虫创意