基于肠道微生物组评估有机酸型食品防腐剂的安全性
批准号:
32072224
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
冯凤琴
依托单位:
学科分类:
食品与肠道菌群
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯凤琴
中文摘要
食品添加剂可通过改变肠道微生物组影响宿主健康,因此基于肠道微生物的影响变化及机体健康效应评估食品添加剂的安全性,已成为对食品添加剂科学管理、合理应用的迫切需要。而食品工业上广泛应用的强抑菌性有机酸型防腐剂(OAPs)对机体健康的影响目前仅有零星报道,且作用机制不明。因此,本项目拟通过大范围、多梯度的小鼠试验,系统研究3种典型OAPs(苯甲酸钠、山梨酸钾、脱氢乙酸钠)对生长参数、糖脂代谢、氧化应激、炎症响应、肠道微生物组成和恢复弹力等动态影响规律,明确响应OAPs影响作用的差异性健康指标、关键信号通路和标志性微生物及其内在关联性;并通过无菌化小鼠模型和粪菌移植技术阐明肠道微生物在OAPs健康效应中的介导作用,揭示OAPs的健康影响作用机制,进而建立基于肠道微生物组的OAPs安全性评价体系,弥补食品防腐剂常规安全性评价方法的缺失,对食品添加剂的科学合理应用及保障食品安全具有重要的现实意义。
英文摘要
Several food additives substantially influenced the health status of host by modifying gut microbiome. Thus researches focus on the safety of food additives based on gut microbiota change and their effects on health are urgently needed, which will promote scientific management and reasonable application of food additives. Organic acid food preservatives (OAPs) with strong antibacterial activity were the most extensively used in food and industry, but the effects of OAPs on health were lack of systemic research and the regulation mechanism remain unknown. Based on this hypothesis, in this project, mice will be feed by wide range and multi gradient of OAPs, including sodium benzoate, potassium sorbate and sodium dehydroacetate, to explore the dose-effect and time-effect relationship of OAPs on the growth, glucose metabolism, oxidative stress, inflammatory response, organ morphology and the composition and resilience of gut microbiota, thus to determine the correlation between health and gut microbiota. And through the antibiotic-induced germ-free mice and fecal microbiota transplantation experiment, the causal relationship of gut microbiota and the regulation mechanism of OAPs on the health effect will be identified and the safety assessment system of OAPs based on gut microbiota will be established, which can make up for the lack of routine evaluation procedures and methods for OAPs. This project will provide reference for scientific and proper application of food additives and is of great practical necessity for promoting food safety.
食品添加剂可通过改变肠道微生物组影响宿主健康,因此基于肠道微生物的影响变化及机体健康效应评估食品添加剂的安全性,已成为对食品添加剂科学管理、合理应用的迫切需要。而食品工业上广泛应用的强抑菌性有机酸型防腐剂(OAPs)对机体健康的影响目前仅有零星报道,且作用机制不明。本项目研究发现,1、饲粮添加苯甲酸钠(SB)5周对肠道菌群组成无显著影响,但剂量依赖性地显著提高TG和血糖水平,促进了白细胞介素-1β和IL-6分泌。然而,小鼠摄入SB 10周剂量依赖性地显著提高血糖水平、IL-1β和IL-6水平,显著提高乳酸菌相对丰度和降低回肠杆菌的相对丰度。此外,小鼠摄入10周后去除SB显著提高了血糖、胰岛素水平和HOMA-IR指数,可能与肠道菌群失调有关。但是,粪菌移植实验也证实了SB对宿主代谢和肠道菌群的安全性。从机制上看,这些正、负作用与肠道短链脂肪酸浓度没有密切关系,可能与SB或特殊菌株的代谢物有关。2、脱氢乙酸钠(DHA-S)以肠道微生物依赖的方式显著增加小鼠的食物摄入,但延缓了体重的增加。值得注意的是,DHA-S在正常小鼠中引起脂质代谢紊乱和低度的局部和全身炎症。这些不良反应,特别是总胆固醇升高和白细胞介素-10 (IL-10)降低,可以通过粪菌移植转移到受体小鼠上。此外,DHA-S使肠道微生物群朝着促炎的方向发展,导致厚壁菌门增加,拟杆菌门减少,丁酸产生减少。这些微生物模式在5周恢复期保持不变,也可以通过粪菌移植转移到受体小鼠上。3、短期摄入山梨酸钾(PS)可引起健康小鼠血脂异常、体重和采食量增加,长期摄入PS进一步导致脂肪沉积和变性。PS介导的有害代谢效应可被抗生素(ABX)治疗消除,并通过粪菌移植完全转移到ABX受体小鼠上。在肠道菌群和脂质异常中观察到明显的短暂效应,随剂量和治疗时间而变化。总的来说,本研究旨在引起人们对OAPs引起的暴饮暴食、生长迟缓、血脂异常和脂肪积累和促炎作用的警惕,呼吁重新评估现代食品工业中PS的合理和科学使用。
基于肠道微生物组评估中链脂肪酸甘油酯类食品添加剂的安全性
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批准号:LD19C200001
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2018
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负责人:冯凤琴
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依托单位:
脂肪酸及其衍生物抑菌活性定量构效关系研究及结构优化探索
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批准号:31071501
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项目类别:面上项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2010
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负责人:冯凤琴
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依托单位:
国内基金
海外基金