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化學學院本科生以第一作者在一區top期刊發表論文
發佈時間:2020年06月23日   閲讀:

近日,化學學院本科生王峻康和張佳琪以並列第一作者在農林科學一區top期刊《食品化學》(Food Chemistry,2019年影響因子5.399)發表論文,標題為《花青素降低了二氧化鈦納米顆粒內吞進入3D Caco-2腸道細胞模型》(Anthocyanins decrease the internalization of TiO2 nanoparticles into 3D Caco-2 spheroids),化學學院謝軼羲副教授和曹毅博士為論文並列通訊作者,我校化學學院為唯一通訊單位。論文得到國家自然科學基金青年項目支持(項目負責人謝軼羲副教授)。

針對早期評估納米材料對胃腸道細胞作用的研究僅僅考慮納米材料自身的作用的特點,曹毅課題組於2016年率先提出,相關的研究必須考慮納米材料與食品成分的相互作用,這種相互作用主要體現在三個方面:(1)納米材料可能通過改變胃腸道細胞的通透性來改變食品成分的吸收攝取;(2)食品成分可能通過改變納米材料理化性質來改變納米材料的吸收攝取;(3)食品成分通過改變納米材料所引起的氧化應激來改變納米材料的毒性。該論文在SCI期刊《環境毒理學與藥理學》(Environmental Toxicology and Pharmacology ,2016, Vol 46, Page 206-210)發表以後,獲得國際同行的廣泛的關注,根據Elsevier數據庫統計,目前該論文已經被引用53次,業內頂尖期刊如Nature Nanotechnol, ACS Nano, Part Fibre Toxicol等都曾引用過這篇論文。

在提出納米材料-食品成分相互作用的思路以後,謝軼羲和曹毅合作在相關研究領域展開了系列工作,並曾指導本科生在專業期刊如Journal of Agricultural and Food Chemistry, Food and Chemical Toxicology, Journal of Applied Toxicology等發表了相關研究成果。

該篇發表在《食品化學》的論文即對第二個方面食品成分影響納米材料的吸收展開的研究工作。在這篇論文中,王峻康和張佳琪兩位同學深入探討了常見花青素對二氧化鈦納米顆粒的影響。花青素是自然界一類廣泛存在於植物中的水溶性天然色素,並且因為花青素具有一些生物學活性,各種類型花青素也經常被用作食品添加劑成分。二氧化鈦是常見的金屬類納米顆粒,在食品行業被廣泛用作添加劑,例如增白劑。因此,在口服條件下腸道細胞很可能同時暴露於花青素和二氧化鈦納米顆粒,但之前很少有研究分析了花青素-納米顆粒共暴露對腸道細胞的影響。在本項研究中,兩位同學首先通過熒光滴定實驗測定了花青素與二氧化鈦納米顆粒的結合常數,發現二氧化鈦納米顆粒可以結合花青素,結合常數主要受花青素的結構影響,而花青素的抗氧化活性的影響則微乎其微。

 隨後,王峻康和張佳琪構建了3D腸道上皮細胞培養模型,並分析了常見花青素對二氧化鈦納米顆粒的吸收的影響。分析了聯合暴露的情況下3D細胞模型ABC轉運子的表達情況。本項研究系統分析了常見花青素對二氧化鈦納米顆粒的吸收的影響,進一步證實了曹毅課題組提出的“食品成分可能影響納米材料吸收攝取”的理論,對理解混合暴露體系下納米材料與腸道細胞的相互作用也有一定的借鑑意義。同時,由於實驗中採用了3D腸道細胞模型,這種模型可能相比普通2D培養細胞模型更能反映人類腸道對納米材料的反應。

王峻康來自2017級化學二班,張佳琪來自2017級應用化學一班,他們於2018年加入曹毅課題組,謝軼羲為合作導師。曹毅課題組長期從事納米材料生物安全性評估的工作,對納米材料的口服毒性,吸入毒性,血液循環毒性和神經毒性進行了系統研究。該課題組科研氛圍濃厚,導師堅持一對一指導本科生從事科研工作,本科生從大二開始接受專業訓練,在導師指導下獨立完成科研工作,充分發揮了實踐育人、科研育人作用。截止目前,該課題組的本科生以第一作者發表SCI共計31篇,其中中科院一區top期刊論文3篇。本科生多次參加全國專業學術會議並做報告,得到與會專家的關注和好評。多數本科畢業生進入全國或全球知名學府深造,其中3人拿到美國和澳大利亞top高校的PhD全額獎學金。

前排左二為曹毅,後排左二為王峻康,後排右一為張佳琪

據悉,化學學院有許多課題組接收本科生進行科研實踐,學院依託學科平台,強化專業建設,不斷構建完善“三全育人”體系,為全方位提高育人質量提供支撐。

(全文鏈接//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030881462031222X

         (彭楚風)

(來源:化學學院)

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