近段時(shí)間以來(lái),生命科學(xué)學(xué)院在食品科學(xué)方向取得新的研究進(jìn)展。6月7日,該研究成果在食品領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety上發(fā)表了題為Glutamine-derived peptides: Current progress and future directions的高水平長(zhǎng)篇綜述論文(原文鏈接:https://ift.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.13386)。生科學(xué)院博士研究生余天飛為論文第一作者,郭小華教授為論文通訊作者,我校為論文的第一通訊單位。
谷氨酰胺是一種關(guān)鍵的氨基酸,在運(yùn)動(dòng)、腸道和臨床營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而,由于其不穩(wěn)定性和水溶性較低的特點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中受到很大限制。為了攻克這些問(wèn)題,提供富含谷氨酰胺的營(yíng)養(yǎng)肽可以作為補(bǔ)充谷氨酰胺的有效途徑,同時(shí)還能賦予營(yíng)養(yǎng)肽更多的生物活性,引起科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的濃厚興趣,成為備受關(guān)注的新的營(yíng)養(yǎng)熱點(diǎn)。我校此次發(fā)表的綜述論文系統(tǒng)梳理了谷氨酰胺在腸道、運(yùn)動(dòng)和臨床營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)了谷氨酰胺營(yíng)養(yǎng)肽相較于谷氨酰胺單體的顯著優(yōu)勢(shì),概述了現(xiàn)有的谷氨酰胺營(yíng)養(yǎng)肽制備方法、構(gòu)效關(guān)系和應(yīng)用場(chǎng)景,對(duì)未來(lái)谷氨酰胺營(yíng)養(yǎng)肽的研究方向進(jìn)行了展望,提出了潛在的策略,以促進(jìn)谷氨酰胺肽的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和增加產(chǎn)量,并指出了該領(lǐng)域未來(lái)可能的研究方向和挑戰(zhàn)。
該綜述特別探討了人工智能(AI)和合成生物學(xué)在谷氨酰胺營(yíng)養(yǎng)肽生產(chǎn)中的應(yīng)用潛力,希望通過(guò)AI加速更多具有生物活性的谷氨酰胺營(yíng)養(yǎng)肽的發(fā)現(xiàn),并進(jìn)一步對(duì)肽的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)利用細(xì)胞工廠技術(shù)實(shí)現(xiàn)谷氨酰胺營(yíng)養(yǎng)肽的生物制造。本文首次提出一個(gè)基于AI的多技術(shù)集成系統(tǒng),將極大促進(jìn)谷氨酰胺營(yíng)養(yǎng)肽作為功能性食品原料的研究進(jìn)程,同時(shí)為其他功能性肽的智能制造提供范式,為未來(lái)功能性食品的開(kāi)發(fā)提供重要的理論和實(shí)踐支持,將極大促進(jìn)大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與升級(jí)。

AI指導(dǎo)下多技術(shù)集成系統(tǒng)。 生科學(xué)院供圖
郭小華教授長(zhǎng)期從事腸道微生態(tài)工程理論及應(yīng)用研究,所在團(tuán)隊(duì)主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目8項(xiàng)、省部級(jí)和企業(yè)委托項(xiàng)目20余項(xiàng)。此次研究成果得到了學(xué)校學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)研究基金(XTZ24023)、湖北省科技創(chuàng)新人才計(jì)劃(2023DJC120)和校企合作研發(fā)項(xiàng)目(HZY21089和HZY23010)的資助。