[00917766]食源性多糖免疫调节功能的物质基础及其作用机制

项目所属领域为多糖生物化学。多糖研究已成为21世纪继蛋白质、核酸研究之后探索生命奥秘的第三个里程碑。近年来，慢性疾病和亚健康人数呈高发态势，多糖的结构与功能研究直接影响到人们营养健康水平的提高和社会健康可持续发展，符合“健康中国2030”的国家战略需求。项目针对食源性多糖活性功能的物质基础及其作用机制不淸楚等关键科学问题，经过19年的努力，突破了食源性复杂多糖结构解析瓶颈，阐明了其免疫调节功能作用机制，系统构建了食源性多糖结构解析与功能评价理论研究体系，为解决“多糖在体内的作用机制”这一科学问题提供了全新的研究视角与方法，为亚健康人群的营养干预提供了科学依据，推动了食品化学与营养学的新发展。主要科学发现如下： 1.构建了复杂多糖结构解析体系，提出了多糖结构的相对有序性和多糖均一结构的多维性理论：率先提出并构建了以“部分降解-甲基化-NMR”为核心技术的复杂多糖结构解析体系，突破了多糖结构解析瓶颈，成功解析了高粘性、高活性等20多种代表性复杂多糖的一级结构，涉及阿拉伯木聚糖、葡甘露聚糖、葡聚糖、果胶等多糖类型，获得了糖基的环化形式、构型、糖基间的连接方式、分支结构的位点等完整的结构信息；采用动静态光散射技术与计算机模拟等方法，探明了多糖在溶液中的构象及分子行为：提出了“多糖结构的相对有序性”、“多糖均一结构的多维性”等理论，为相关多糖分子行为的阐释提供了理论依据与研究方法，为研究活性多糖的物质结构及其构效关系奠定了理论基础。 2.阐明了多糖免疫调节功能的作用机制：以巨噬细胞、脾淋巴细胞等免疫效应细胞为靶细胞，通过细胞模型结合免疫抑制小鼠和荷瘤小鼠模型，构建了食源性多糖免疫调节功能的评价体系，分别从动物整体、细胞、分子、基因水平，系统研究了黑灵芝、车前子等高活性和高粘性多糖的免疫调节功能，发现多糖可显著增强免疫抑制小鼠的机体抗氧化能力，并通过调节机体免疫功能起到抗肿瘤作用，首次证实了基于对ROS双向调控的多糖免疫调节功能是其发挥多种生物活性的共有机制，发现TLR-4是多糖发挥免疫调节作用的重要受体并探明了其信号转导通路，阐明了食源性多糖的免疫调节作用机制。 3.揭示了多糖结构影响免疫调节功能的作用规律：在上述研究基础上，基于动物、细胞和分子水平开展多糖结构与免疫调节功能关系研究，发现黑灵芝多糖的β-(1→3, 1→6)-葡聚糖片段是其活性结构中心，通过改变多糖的结构与构象可显著影响多糖的免疫调节活性，探明了多糖结构影响免疫调节功能的作用规律，为实现多糖的功能调控并研发相关健康食品提供了坚实的科学基础。 项目发表SCI论文136篇（一区90篇），其中ESI高被引论文8篇。8篇代表性论文被PNAS等期刊他引566次，单篇最高他引308次；在科学出版社和Elsevier出版中、英文著作各一部。获2014年度国际食品亲水胶体基金会大奖、2014和2017年度江西省自然科学一等奖。谢明勇和聂少平入选2018年度全球“高被引科学家”榜单，奠定了该团队在食源性多糖研究领域的国际领先地位。