中国农科院加工所王强团队：揭示了反式白藜芦醇抑制花生油热致异构反式脂肪酸形成的作用机理
近日，中国农业科学院农产品加工研究所王强团队在食品领域国际知名学术期刊Food Chemistry（中科院1区，IF: 9.231）在线发表了题为“Inhibition Mechanism of Trans-Resveratrol on Thermally Induced Trans Fatty Acids in Peanut Oil”的最新研究成果，采用实验和理论计算相结合方法，深入揭示了反式白藜芦醇抑制花生油热致异构反式脂肪酸形成的作用机理，是该团队在食用油反式脂肪酸形成与调控机制方面的又一新突破。中国农业科学院农产品加工研究所2020级博士研究生李甜和郭芹副研究员为论文共同第一作者，王强研究员和张雨研究员为共同通讯作者。
我国是食用油的生产和消费大国，2020年我国花生油产量和消费量分别占世界的48.4%和51.5%。花生油主要由OOL、OLL、OOO等甘油三酯组成，其甘三酯链上的不饱和脂肪酸在加工贮藏过程中易于异构化生成危害人体健康的反式脂肪酸。WHO于2018年5月14日发布了名为“取代”的行动方案，计划2023年全面消除全球食品供应链中反式脂肪。因此，控制花生油中反式脂肪酸的形成是必要而十分迫切的。目前，抗氧化剂已被证实是一种简单、有效的降低食用油反式脂肪酸形成的方法。白藜芦醇是花生中的天然多酚类抗氧化剂，团队前期研究发现反式白藜芦醇活性高于顺式白藜芦醇，在花生油中具有显著的抗异构性，且能延长花生油的货架期，但其对花生油热致异构反式脂肪酸形成的抑制规律及机理尚不明晰。
为此，本研究以花生油为研究对象，深入探究了不同加热温度和时间下反式白藜芦醇对花生油中反式脂肪酸形成的影响。结果表明，反式白藜芦醇活性4’-OH>3-OH>5-OH，在试验条件内花生油中反式脂肪酸的种类和含量随着加热温度增加和加热时间延长而增加，并提出了其抑制花生油反式脂肪酸形成的质子转移机理，即反式白藜芦醇4’-OH自由基优先与花生油中不饱和脂肪酸链双烯丙基（OOL-L-C11•）位点结合，再与单烯丙基（OOL-O-C11•/ OOL-L-C8•/ OOL-L-C14•）位点结合，增大分子空间位阻，提高双键（C9=C10和C12=C13）质子转移异构速控步骤（过渡态1或过渡态2）的能垒，降低反式脂肪酸形成速率（降低了1-103倍），从而抑制其形成，为食用油反式脂肪酸的精准调控奠定了理论基础。
项目资助：
本研究得到了新疆自治区重点研发计划项目（2021B02003-3、2021B02003-4）、国家自然科学基金（31772097）的资助。
图1 反式白藜芦醇通过质子转移机理抑制花生油（OOL）反式脂肪酸的形成
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134863
作者简介
王强，二级研究员，博士生导师，国际食品科学院院士，2021年中国工程院院士增选有效候选人，入围“全球前2%顶尖科学家榜单”。现任中国农业科学院植物蛋白结构与功能调控创新团队首席专家、国家花生产业技术体系加工研究室主任、九三学社中央农林委委员。全国优秀科技工作者，全国首批农业科研杰出人才，全国科技助力精准扶贫先进个人，入选国家“百千万人才工程”并获“有突出贡献中青年专家”荣誉称号，享受国务院特殊津贴，农业农村部神农领军人才，中国农业科学院领军人才，中国粮油学会花生食品分会会长，中国食品科学技术学会植物基食品分会副理事长，Journal of Integrative Agriculture食品栏目执行主编、NPJ Science of Food编委、Foods客座主编。
长期从事粮油加工与营养健康领域科学研究，首次构建了花生加工适宜性评价技术，筛选出加工专用品种，解决了我国花生混收混用、产品品质差的瓶颈问题；颠覆了传统压榨技术与方法，建立了国内第一条花生低温制油与蛋白联产生产线，开发出高品质系列新产品，推动了花生加工业的高质量发展；在国际上首次提出高水分挤压过程中蛋白纤维结构形成的“分层叠变”新理论，创建了基于高水分挤压的植物基肉制品颠覆性加工技术，革新设计了智能化加工装备和可视化平台，引领了产业发展方向。主持“十三五”国家重点研发计划专项（基础研究类）、国家自然科学基金、863、公益性农业行业科研专项等国家项目40余项。以第一完成人获得2014年国家技术发明二等奖、2013和2019中华农业科技奖一等奖、2015年中华农业科技奖“优秀创新团队类”、2012年ICC最高学术奖、2014年中国专利优秀奖、2017年中国商业联合会科学技术奖特等奖、2019年中国农业农村十大新装备，主笔撰写的《关于大力发展新疆花生产业夯实新疆长治久安基础的建议》、《关于“大力推动我国花生产业高质量发展”的建议》分别得到中共中央领导和国务院领导的批示。授权发明专利90余项（其中国际专利12项），软件著作权12项，制修订国家和行业标准9项，出版著作12部（英文专著3部），发表学术论文330余篇，其中SCI 论文120篇、JCR一区57篇、ESI全球前1%高被引论文2篇、F5000高被引论文1篇，总影响因子792，被引近3000次，培养硕博研究生、博士后及外国留学生100多人。
郭芹，博士/副研究员，硕士生导师。主持国家自然科学基金面上项目、“十三五重点研发”子课题、中国博士后基金重点资助项目、中国博士后基金面上项目、北京市自然科学基金面上项目等13项。获2022年中国粮油学会第三届青年科技奖、2019年神农中华农业科技一等奖、2015和2020年中国粮油学会科学技术二等奖及2014年中国农业科学院“优秀博士后”；在Journal of Cleaner Production（IF:11.071）、Food Chemistry（IF:9.231）等期刊发表高水平学术论文76篇，申请发明专利50项（国际专利3项），授权发明专利23项（国际专利2项），授权实用新型专利1项；获得软件著作权1项；参与制修订国家标准4项，农业行业标准3项；主编专著1部，副主编专著1部，参编专著3部；担任期刊Foods（IF:5.561）客座编辑。
李甜，中国农业科学院农产品加工研究所2020级博士研究生，曾获北京市优秀毕业生、北京市三好学生等荣誉。主要研究方向为白藜芦醇对花生油中反式脂肪酸的抑制作用及其机理，参与国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划等国家级项目课题3项。近五年，以第一作者在Food Chemistry（3篇，IF:9.231）、LWT-Food Science and Technology（1篇，IF:6.056）、International Journal of Food Science and Technology (1篇，IF:3.612)、食品科学等食品科学与工程领域知名期刊发表SCI/EI收录论文7篇，累计影响因子37.36；申请国家发明专利10项，其中授权发明专利6项（国际专利2项）、授权实用新型专利1项；参编著作1部。
供稿人：李甜
