科技强国,脑力先行。核桃是全球四大坚果之一,我国核桃产量占据全球总产量的半壁江山,为剖析核桃与脑健康科学的关系,挖掘核桃功效组分与营养健康科学内涵,共同推进我国植物蛋白饮料产业的高质量发展,7月24日,由中国食品科学技术学会主办,河北养元智汇饮品股份有限公司支持的2023核桃与脑健康科学大会在北京召开。与会专家表示,研发核桃肽等食源性小分子生物活性短肽,具有重要科学意义和应用价值。对于我国产量在全球占据半壁江山的核桃,食品科技界和产业界不仅要实现从“砸核桃”到“喝核桃”的食用方式创新,更要探明其功效组分与营养健康的科技内涵,助力健康中国。
中国食品技术学会名誉理事长孟素荷,中国工程院院士,中国食品科学技术学会理事长、北京工商大学教授孙宝国,中国食品科学技术学会副理事长、中国疾病预防控制中心营养与健康所所长丁钢强等院士专家,以及来自北京大学、华南理工大学、首都医科大学附属北京天坛医院、云南普洱学院、浙江农林大学等国内多所高校及科研院所的专家学者,还有来自国内的多家食品企业和媒体代表参会。中国食品科学技术学会常务副理事长邵薇主持大会开幕式环节。
探明核桃科技内涵 满足多元化消费需求
孙宝国院士在致辞中表示,近年来,随着人口结构性变化与消费者健康需求的不断细分,脑健康问题备受关注,已成为全球性的健康挑战。大会围绕“核桃与脑健康科学”展开学术探讨具有重要意义。一方面,认真梳理我国乃至全球核桃与脑健康相关的科学问题,讲好核桃与脑健康的科学故事;另一方面,也体现出我国食品产业界正以实际行动重视深层次的科研与临床研究,服务于产业高质量发展的责任与担当。
“依托现代食品科技,不仅要实现从‘砸核桃’到‘喝核桃’的食用方式创新,更要探明功效组分与营养健康的科技内涵。”对于传统食品产业的发展,孙宝国提出了自己的看法。一是加快推动传统食品与现代科技有机结合。食品工业的根本出路是现代化的科学技术和生产方式。二是积极响应国家需求,深入挖掘植物蛋白的发展潜力。大食物观的提出,既是对中国食品产业发展趋势的准确判定,也为未来全行业创新发展提供了重要的理论支撑和政策指引。三是结合消费者多元化需求,建立多元化产品供应体系。多元化食品是满足人民群众对美好生活需求的有效路径。行业应持续创新,不断丰富产品矩阵,开发适合不同消费需求和消费场景的创新食品。在这一过程中,包括河北养元智汇在内的头部企业将发挥不可替代的引领性作用。
“脑科学事业的发展,离不开产学研的密切交流和深度融合。”河北养元智汇饮品股份有限公司董事长姚奎章在致辞中表示,当前,脑科学研究已经成为国际科技前沿的热点领域,也是大国竞赛的重要战场。我国在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,将“脑科学与类脑研究”列为科技研发的重点布局领域。如何用现代科学方式研究并破解脑健康、脑营养的机理,并以此赋能产业的发展,为社会创造更多健康红利,是食品科技界和产业界的共同使命。姚奎章表示,作为20多年来“深耕”核桃健脑饮品品类的生产企业,六个核桃一直致力于“提升国民脑营养健康”的研究和推广。未来,也将一如既往地与更多国内外研究机构和团队合作,致力于核桃的营养研究与产品开发,为国人的脑健康贡献力量。
《核桃与脑健康科学白皮书》启动仪式在会上举行。据介绍,核桃的营养成分和健康内涵越来越受到消费者的关注,但如何通过现代食品科技提升其口感与口味,并最大限度保留其营养成分,科学精准地做好临床研究与产品创新的有效衔接,从而更好地发挥其对人体健康的有益作用,是科技界与产业界共同面临的问题与挑战。鉴于此,中国食品科学技术学会计划组织行业专家,共同起草《核桃与脑健康科学白皮书》,系统梳理这一领域的科研现状、未来发展及相关建议等。
核桃产业稳步发展 加大产学研集成研究
在大会报告环节,来自国内外的专家学者围绕核桃对认知功能是否有作用、如何破解核桃深加工中的难点、核桃蛋白改善记忆肽研究进展等展开了深入探讨与交流。丁钢强所长主持大会报告环节。
“我国是名副其实的核桃生产大国。”普洱大学副校长田洋在题为“核桃健康功效与生物制造”的报告中介绍说,核桃栽培遍及世界六大洲53个国家和地区,我国的核桃产量占世界的49.7%,且呈现逐年增加的趋势,十年间核桃产量增加了5倍。云南省作为全球核桃起源地和分布中心,其核桃种植面积目前约为4300万亩,预计2025年全省核桃产量将达到320万吨。随着核桃产量的不断增加,核桃产业也在稳步发展。
专家介绍,核桃含有15%-20%的优质蛋白,18种氨基酸,60%-70%的脂肪(90%以上为不饱和性脂肪酸),富含亚麻酸以及多种维生素、矿物质。田洋指出,从核桃青皮、核桃仁,以及核桃粕中分离得到的生物活性物质,在改善脑健康,改善代谢综合征,增强免疫力以及抗疲劳等方面都有多种健康益处。相关研究表明,核桃对大脑健康颇有益处,对阿尔兹海默症、帕金森症、多发性硬化及以及缺陷等具有一定的改善作用。核桃中含有多种对人体有益的生理活性物质,主要可以通过降低氧化应激和炎症反应、促进神经递质、调节肠道菌群促进对脑部健康的影响。在产品研制方面,田洋研究团队也是另辟蹊径。植物基核桃发酵乳的研制生产中存在许多难点,如蛋白网状结构不稳定、极易氧化、易产生不良气味等,解决方案以改良配方和发酵工艺居多,菌种筛选较为空白。因此,田洋研究团队在研究中筛选出最佳菌种组合,对发酵条件进行优化,优化后的核桃发酵乳质地均匀粘稠、风味独特。
吃核桃究竟能不能改善记忆?华南理工大学食品科学与工程学院赵谋明教授在题为“核桃蛋白改善记忆肽研究进展与产业化应用”的报告中以改善记忆类功能性食品的研究进行了介绍。赵谋明指出,学习和生活压力,慢性应激,环境因素等引发的失眠、抑郁,记忆退化等症状,都会导致脑部病变,从而损害认知和记忆功能。此外,不同年龄阶段均有记忆力功能下降的问题。
“改善记忆类功能性食品市场巨大,生物活性肽是一个很有潜力的原料成分,但是仍需突破技术壁垒。”赵谋明认为,生物活性肽不仅具有营养作用,而且易吸收,同时还具有多种生理功能,成为近些年研究的热点。统计已报道的改善记忆肽发现,核桃和海洋鱼是最常见的食源性改善记忆肽来源。赵谋明研究团队在研究中采用不同动物模型,筛选出核桃蛋白肽等不同蛋白原料,进行改善记忆肽功效评价和机制研究。研究结果显示,核桃肽在不同的记忆损伤模型中均具有良好的改善记忆功效。“未来,还需要进一步探究改善记忆肽肽的构效关系,消化吸收特性及血脑屏障透过性。”赵谋明说。
为何核桃中的化学成分及生物活性物质,能让我们更健康?国际食品科学院院士、国际食品科学院主席Fereidoon Shahidi以视频形式分享了题为“核桃中化学成分及生物活性物质对人体健康作用的影响”的报告。他表示,市面上出现过一则健康声称称,每天饮食中添加40或42克的坚果,或许能降低心脏病的风险。这是因为大多数坚果的胆固醇和饱和脂肪酸含量很低,且富含人体所需的大量生物活性物质。食用由坚果加工的食物,如坚果酱、坚果油等,会对大脑健康带来一定益处。
“全球很多地方食用坚果,但食用种类不同,其中,核桃消费量大,富含膳食纤维及各种矿物质、微量元素等。其中,核桃中的粗脂肪高,生育酚、谷甾醇及酚类物质含量丰富,槲皮素等在核桃中也有分布。这些生物活性物质对降低疾病风险,如心脑血管疾病、二型糖尿病、炎症等有一定作用。”Fereidoon Shahidi表示。
北京大学医学部李勇教授介绍了核桃肽产学研集成研究与展望。李勇介绍说,从1901年至今,肽的发展已逾百年,其研究领域已涵盖生理学、化学、营养学等多个方面。核桃肽等外源性生物活性肽具有吸收快,生物利用度高且功能多样等特点。外源性生物活性肽具有低致敏、低渗透压的特点。相较于蛋白质,肽不易激活免疫应激,而诱发机体过敏反应;相较于游离氨基酸,避免因高渗透压而引起的肠道不适和胃肠功能负担。
“我国农业等副产物资源丰富,有效利用率低,因此研发食源性小分子生物活性短肽,具有重要科学意义和应用价值。”李勇说。多年来,李勇课题组围绕肽的产学研集成研究模式进行了系统研究。课题组对核桃肽进行了多年的系统研究。研究发现,在安全性研究方面,对其进行的综合急性毒性试验等试验结果表明,核桃肽属于无毒级,可安全食用。在功能性研究方面,核桃肽中精氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸等含量较多。系统的行为学实验表明,核桃肽可促进小鼠幼年学习记忆能力的发育。此外,核桃肽可通过抑制机体过度氧化应激反应和炎症因子的过度表达,从而发挥其预防老年记忆减退的作用。值得一提的是,研究表明,核桃肽还可增加脑内睡眠相关神经递质,如5-羟色胺、γ-氨基丁酸的含量。
核桃饮食有益脑健康 以膳食为基做好四级预防
中国疾病预防控制中心营养与健康所霍军生研究员分享了核桃消费情况以及核桃与认知功能的研究进展。他介绍说,从全球及我国的人均每日坚果消费量情况来看,坚果消费量远低于膳食指南推荐的摄入量。许多消费者认为,坚果可有可无,而实际上,坚果是膳食中不可缺少,不可替代的食物组成成分。在一些国家,如美国FDA早已于2003年就批准了坚果具有促进心脏健康的健康声称。2021年全球营养报告表明,坚果摄入量低下是导致慢性疾病的重要食物因素,按导致的疾病负担排序,坚果排在第三位,甚至排在食盐摄入过多之前。
核桃对认知功能是否有作用?霍军生指出,要回答这一问题,就要应用循证医学方法,通过科学证据来回答。已有的循证研究提示,经常食用各类坚果对不同年龄的成年人的认知功能具有保护作用,核桃对学龄儿童、青少年和成年人的认知健康具有有益影响。长期在膳食中补充核桃有助于维持人体认知功能,降低或延缓认知损伤。霍军生建议我国开展更多核桃与认知研究,以积累更多的科学证据。
随着老龄化程度日益加剧,阿尔茨海默病(AD)作为老年人最常见的痴呆原因,现已成为我国公共卫生面临的巨大且严峻的挑战。首都医科大学附属北京天坛医院认知障碍科副主任徐俊对全球首部阿尔茨海默病脑健康营养专家共识进行解读,指出“早期、协同、整体、长期”的营养干预原则,强调膳食营养等生活方式调节作为AD相关认知障碍的管理策略,在预防和延缓疾病进程、改善整体预后中的重要地位。
提出AD“四级预防”策略这一新的理念,并强调膳食营养干预在四级预防中的重要地位,而2022版中国居民平衡膳食宝塔的更新进一步深化了营养干预在AD四级预防策略中的内涵,为我国AD的全流程管理提供了新的思路为我国AD相关认知障碍的综合防治水平提供新的思路。
浙江农林大学食品与健康学院院长闵伟红作题为“核桃活性肽改善学习记忆力的分子机制及应用”报告。她介绍说,核桃中蛋白含量10%以上,具有未知的一级序列结构以及β-折叠和无规则卷曲的二级结构,是潜在的具有多功能、高活力的新肽原料。而核桃活性肽作为食源性功能因子,是应用于功能性食品或药物治疗的理想物质之一。
闵伟红研究团队在核桃肽的高效制备方面进行了深入探索。研究团队利用场辅助联合复合酶法制备高活性核桃肽,提高了核桃抗氧肽活性,并降低了苦味,为产品开发奠定了基础。值得一提的,在核桃肽改善学习记忆力分子机制的研究中,研究团队发现,核桃活性肽作为膳食营养补充剂对促进脑健康作用显著。展望生物活性肽产业化应用,闵伟红表示,要实现其高效制备——高底物浓度、高水解度、高活性组分。而未来想获得更好效果的活性肽以及规模化制备,需要借助酶工程和合成生物学来实现。
