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笋渣的智慧
2019-04-09    来源: 《学生》杂志  

陈光静

西南大学食品科学学院博士

党的十九大报告指出:“推进绿色发展。加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。”

我的专业是食品科学,研究方向为天然产物提取及综合高值化利用。2016年,我考入食品科学学院攻读博士学位,在导师阚建全教授的指导下,我完成了一项课题研究——方竹笋加工副产物中多糖的制备及活性研究。

我国竹笋丰富,年产量高达340万吨。新鲜竹笋易褐变和木质化,保质期不长,需要加工保藏,比如腌制、干制和制作罐头。目前普遍存在的问题是竹笋加工过程中原料浪费严重,笋渣和笋衣等加工副产物占到了竹笋原料的50%~70%,只有少量用做动物饲料,大部分被丢弃,造成环境污染。国内外关于竹笋加工副产物的综合利用,缺乏深入系统的研究,成果的产业转化更是匮乏。因此,提高竹笋加工副产物的利用率是亟需解决的产业问题。

方竹笋作为重庆特有的竹笋资源,其生产和加工是重庆的特色和优势产业,也面临同样的困境。为此我选择方竹笋副产物笋渣为研究对象。在预实验中,我发现方竹笋笋渣中多糖含量可观,具有开发价值。由此,我建立了不同的提取方法,并对不同提取方法制得的方竹笋多糖进行对比,包括其结构性质、抗氧化活性和益生活性等。最终发现通过超声提取的方竹笋多糖表现出最好的抗氧化活性和益生活性。

此外,多糖干燥也是一道重要工序。我又建立了不同的干燥方法,并进行综合对比。我发现,冷冻干燥法最好。

在研究提取方法和干燥方式的过程中,我发现方竹笋多糖具有显著的益生活性,那么它为什么具有益生活性?它的结构是什么样的呢?带着这一系列问题,我继续应用化学分析及仪器分析法,对方竹笋多糖进行纯化,对其结构进行深入研究。研究发现,方竹笋多糖表现出显著的益生活性与其特有的糖苷键组成密切相关,这样的结构可以使方竹笋多糖免受人体上消化道降解,从而顺利到达人体结肠,供结肠中的肠道微生物发酵利用,发挥其肠道益生功能。

为进一步验证我的这一结论,我继续对方竹笋多糖的体外模拟消化及发酵特征进行探究。在实验中,我发现方竹笋多糖一方面可抵抗唾液、胃液和小肠液的降解作用;另一方面,其能够被肠道微生物部分利用,显著促进肠道微生物产生对人体健康有益的短链脂肪酸,最重要的是,方竹笋多糖能够改善人体肠道菌群。

上述实验结果使我深受鼓舞,看到了方竹笋加工副产物笋渣的重要利用价值。就在这时,我通过阅读大量文献发现,一些能够促进肠道微生物产生短链脂肪酸的活性多糖,在缓解溃疡性肠炎方面往往还表现出令人欣喜的效果。那么,方竹笋多糖是否也具有这样的效果?我通过小鼠试验表明,方竹笋多糖可以修复结肠糜烂和溃疡等组织损伤。