近日，化學(xué)學(xué)院本科生王峻康和張佳琪以并列第一作者在農(nóng)林科學(xué)一區(qū)top期刊《食品化學(xué)》（Food Chemistry，2019年影響因子5.399）發(fā)表論文，標(biāo)題為《花青素降低了二氧化鈦納米顆粒內(nèi)吞進(jìn)入3D Caco-2腸道細(xì)胞模型》（Anthocyanins decrease the internalization of TiO2 nanoparticles into 3D Caco-2 spheroids），化學(xué)學(xué)院謝軼羲副教授和曹毅博士為論文并列通訊作者，我校化學(xué)學(xué)院為唯一通訊單位。論文得到國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目支持（項(xiàng)目負(fù)責(zé)人謝軼羲副教授）。
針對(duì)早期評(píng)估納米材料對(duì)胃腸道細(xì)胞作用的研究?jī)H僅考慮納米材料自身的作用的特點(diǎn)，曹毅課題組于2016年率先提出，相關(guān)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(xiàn)在三個(gè)方面：（1）納米材料可能通過(guò)改變胃腸道細(xì)胞的通透性來(lái)改變食品成分的吸收攝??；（2）食品成分可能通過(guò)改變納米材料理化性質(zhì)來(lái)改變納米材料的吸收攝?。唬?）食品成分通過(guò)改變納米材料所引起的氧化應(yīng)激來(lái)改變納米材料的毒性。該論文在SCI期刊《環(huán)境毒理學(xué)與藥理學(xué)》(Environmental Toxicology and Pharmacology ，2016, Vol 46, Page 206-210)發(fā)表以后，獲得國(guó)際同行的廣泛的關(guān)注，根據(jù)Elsevier數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，目前該論文已經(jīng)被引用53次，業(yè)內(nèi)頂尖期刊如Nature Nanotechnol, ACS Nano, Part Fibre Toxicol等都曾引用過(guò)這篇論文。
在提出納米材料-食品成分相互作用的思路以后，謝軼羲和曹毅合作在相關(guān)研究領(lǐng)域展開(kāi)了系列工作，并曾指導(dǎo)本科生在專(zhuān)業(yè)期刊如Journal of Agricultural and Food Chemistry, Food and Chemical Toxicology, Journal of Applied Toxicology等發(fā)表了相關(guān)研究成果。
該篇發(fā)表在《食品化學(xué)》的論文即對(duì)第二個(gè)方面食品成分影響納米材料的吸收展開(kāi)的研究工作。在這篇論文中，王峻康和張佳琪兩位同學(xué)深入探討了常見(jiàn)花青素對(duì)二氧化鈦納米顆粒的影響?；ㄇ嗨厥亲匀唤缫活?lèi)廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，并且因?yàn)榛ㄇ嗨鼐哂幸恍┥飳W(xué)活性，各種類(lèi)型花青素也經(jīng)常被用作食品添加劑成分。二氧化鈦是常見(jiàn)的金屬類(lèi)納米顆粒，在食品行業(yè)被廣泛用作添加劑，例如增白劑。因此，在口服條件下腸道細(xì)胞很可能同時(shí)暴露于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(duì)腸道細(xì)胞的影響。在本項(xiàng)研究中，兩位同學(xué)首先通過(guò)熒光滴定實(shí)驗(yàn)測(cè)定了花青素與二氧化鈦納米顆粒的結(jié)合常數(shù)，發(fā)現(xiàn)二氧化鈦納米顆?？梢越Y(jié)合花青素，結(jié)合常數(shù)主要受花青素的結(jié)構(gòu)影響，而花青素的抗氧化活性的影響則微乎其微。
隨后，王峻康和張佳琪構(gòu)建了3D腸道上皮細(xì)胞培養(yǎng)模型，并分析了常見(jiàn)花青素對(duì)二氧化鈦納米顆粒的吸收的影響。分析了聯(lián)合暴露的情況下3D細(xì)胞模型ABC轉(zhuǎn)運(yùn)子的表達(dá)情況。本項(xiàng)研究系統(tǒng)分析了常見(jiàn)花青素對(duì)二氧化鈦納米顆粒的吸收的影響，進(jìn)一步證實(shí)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(duì)理解混合暴露體系下納米材料與腸道細(xì)胞的相互作用也有一定的借鑒意義。同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)中采用了3D腸道細(xì)胞模型，這種模型可能相比普通2D培養(yǎng)細(xì)胞模型更能反映人類(lèi)腸道對(duì)納米材料的反應(yīng)。
王峻康來(lái)自2017級(jí)化學(xué)二班，張佳琪來(lái)自2017級(jí)應(yīng)用化學(xué)一班，他們于2018年加入曹毅課題組，謝軼羲為合作導(dǎo)師。曹毅課題組長(zhǎng)期從事納米材料生物安全性評(píng)估的工作，對(duì)納米材料的口服毒性，吸入毒性，血液循環(huán)毒性和神經(jīng)毒性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。該課題組科研氛圍濃厚，導(dǎo)師堅(jiān)持一對(duì)一指導(dǎo)本科生從事科研工作，本科生從大二開(kāi)始接受專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成科研工作，充分發(fā)揮了實(shí)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(fā)表SCI共計(jì)31篇，其中中科院一區(qū)top期刊論文3篇。本科生多次參加全國(guó)專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議并做報(bào)告，得到與會(huì)專(zhuān)家的關(guān)注和好評(píng)。多數(shù)本科畢業(yè)生進(jìn)入全國(guó)或全球知名學(xué)府深造，其中3人拿到美國(guó)和澳大利亞top高校的PhD全額獎(jiǎng)學(xué)金。
前排左二為曹毅，后排左二為王峻康，后排右一為張佳琪
據(jù)悉，化學(xué)學(xué)院有許多課題組接收本科生進(jìn)行科研實(shí)踐，學(xué)院依托學(xué)科平臺(tái)，強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)建設(shè)，不斷構(gòu)建完善“三全育人”體系，為全方位提高育人質(zhì)量提供支撐。
（全文鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030881462031222X）
(彭楚風(fēng))
