基于营养代谢基因组学的慢病营养健康食品创制及产业化

20220418

制造业

应用技术

新技术

可国（境）内外转让

基于营养代谢基因组学的慢病营养健康食品创制及产业化

国家科技计划

与院校合作

东南大学;中国医学科学院肿瘤医院;四川大学华西医院;江中药业股份有限公司

①课题来源与背景：十三五国家重点研发计划《营养功能性食品制造关键技术研究与新产品创制》随着我国社会经济的高速发展，公众对于营养健康和生活质量的追求日益提升，功能性营养健康食品产业已成为关系国计民生并具有巨大发展潜力的朝阳产业。本课题着重开发分子量小、易吸收的临床专用功能短肽配料和以功能短肽作为氮源的，适合心血管病、肝脑疾病、癌症、肌肉衰减综合症和术后病人的食用的医用食品（FSMP），替代进口食品，推动我国医用食品产业的进步。结合动物和人体研究、营养代谢动力学和代谢组学研究、体内体外研究手段，系统研究植物多糖的生物学作用机制，为枸杞多糖等植物多糖的降血糖机制研究提供科学依据。 基于流行病学调查数据及营养代谢基因组学、临床病理学和循证医学研究，针对慢性代谢疾病人群的营养需求和基因靶点，开发具有辅助降血脂、辅助降血糖、增强免疫力、针对癌症、肝病等的特殊营养配方食品，建立安全性和临床功效综合评价指标体系并实施产业化。 ②技术原理及性能指标： 本课题根据我国不同慢病目标人群的需求特点，由国家级国有科研机构中国食品发酵工业研究院有限公司牵头，联合东南大学、中国医学科学院肿瘤医院、四川大学华西医院、江中药业股份有限公司，采用产学研紧密结合的合作模式，历时五年，超额完成课题任务书要求的功能因子开发、技术规程制订、功能评价体系构建、营养功能食品创制、论文专利等约束性指标和预期性指标，着重开发针对慢病人群的营养健康食品，建立临床功效评价体系，促进我国营养健康食品产业升级。 课题针对当前慢病高发、营养功能因子作用机制尚不清晰、相应营养健康食品匮乏等问题，基于蛋白质组学及生物蛋白酶学理论，采用现代生物酶解技术优化生产工艺，制备了豌豆肽、牡蛎肽、大米肽、玉米低聚肽、小麦低聚肽，其中豌豆肽、玉米低聚肽的纯度达到了70%以上，牡蛎肽、大米肽的纯度达到了60%以上，小麦低聚肽的纯度达到了75%以上，平均分子量均在1000u以下，并对这些营养功能因子进行了特征肽段分离、结构鉴定、毒理学及营养功能评价；提取枸杞多糖、菊花黄酮等成分，并借助营养代谢组学和基因组学分析手段，揭示了辅助降血糖、降血脂功能和作用机制；根据慢病人群的营养需求及疾病特点，结合豌豆肽等功能因子开发出适用于肝病、癌症、肌肉衰减综合征、糖尿病等多种疾病人群的营养健康食品10种，并对其中3种产品进行了临床营养干预研究。 课题创新性地建立了糖尿病和肌肉衰减综合征营养功能性食品的评价指标体系，形成了《肝癌肝切除围手术期管理中国专家共识》（2021年版），建立了肝病人群玉米低聚肽使用规范。课题制订标准18项，其中行业标准1项（《小麦低聚肽粉》QB/T 5298-2018），国家安全标准（草案）2项；申请专利12项，其中国际专利2项，目前2项国内发明专利已授权；发表研究论文38篇，其中SCI论文13篇。课题还建立低聚肽生产线1条，及以低聚肽为主要功能成分的营养健康食品生产线2条，实现经济效益4.6亿元，为慢病人群的个性化营养干预提供了可行性方案，具有重大的应用价值。 食品工业是国民经济的重要组成部分，发展食品工业是增加农民收入、解决“三农问题”和全面建设小康社会的有效途径。系列专用短肽和植物多糖的产业化不仅延长了农产品加工产业链，而且提高了产品科技附加值，促进整个食品产业可持续发展，提高企业利润率。 ③技术的创造性与先进性 核心功能因子制备及个性化慢病营养健康食品创新；针对特定慢病的医用食品（FSMP）评价指标体系创新；不同学科交叉、行业领军团队协同攻关的研发模式创新 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性； 本课题基于以往食源肽、枸杞多糖、菊花黄酮等营养功能因子与人体健康的诸多研究进展，对本课题研究开发的营养功能因子进行了与慢病相关的一系列功能评价，并借助营养代谢基因组学的方法和基因芯片技术，通过细胞试验、动物试验等手段，探讨了其对相关慢性病的改善效果与机制，利用研究开发的营养功能因子，结合其与慢病相关的功能应用方向，研究开发了一系列针对糖尿病、癌症、肌肉衰减综合征、体质衰弱等多个慢病人群的营养健康食品，并对部分产品如玉米肽粉、复合碳水化合物肽型固体饮料、牡蛎肽蛋白固体饮料等开展了临床营养效果评价，证实产品食用安全，效果理想。 ⑤应用情况及存在的问题； 结合豌豆肽等功能因子开发出适用于肝病、癌症、肌肉衰减综合征、糖尿病等多种疾病人群的营养健康食品10种，并对其中3种产品进行了临床营养干预研究。 ⑥历年获奖情况； 2018年度华夏医学科技奖三等奖 2018年中国标准创新贡献奖二等奖 2019年度中国商业联合会科学技术奖一等奖。