□ 劉有婷

“沒有全民健康，就沒有全面小康。要把人民健康放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位，以普及健康生活、優(yōu)化健康服務(wù)、完善健康保障、建設(shè)健康環(huán)境、發(fā)展健康產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)，加快推進(jìn)健康中國建設(shè)，努力全方位、全周期保障人民健康?！?016年，習(xí)近平主席在全國衛(wèi)生與健康大會上的講話成為健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的契機(jī)。近年來，隨著生活水平的不斷提高，民眾對于健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求也日益提升，其中尤其以食品科學(xué)為盛。

“食品科學(xué)是一門應(yīng)用性學(xué)科，項(xiàng)目成果最終是要落地的，而且要從基礎(chǔ)到需求當(dāng)中去。在產(chǎn)業(yè)化的過程中，要攻克科學(xué)問題，分析解決存在的技術(shù)瓶頸，然后再形成一個(gè)產(chǎn)學(xué)研用鏈條。”暨南大學(xué)理工學(xué)院副院長兼食品科學(xué)與工程系主任白衛(wèi)濱教授在介紹他的科研理念時(shí)這樣說。

多年來，白衛(wèi)濱在富含花色苷果蔬的產(chǎn)品開發(fā)及功能研究、食物中有害物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評估及營養(yǎng)干預(yù)、食品分子快速檢測溯源技術(shù)等方面取得了豐碩的研究成果。擁有食品科學(xué)與工程、微生物與生化藥學(xué)等多重學(xué)科交叉背景的他，是當(dāng)之無愧的食品科學(xué)家。近幾年，白衛(wèi)濱帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)了一個(gè)曼妙又細(xì)微的領(lǐng)域——花色苷。

從小小的切口進(jìn)入花色苷的世界，白衛(wèi)濱致力于做深做細(xì)，他希望自己能在這個(gè)和花色苷有關(guān)的研究領(lǐng)域不斷深耕走出自己的特色。

花色苷是什么？它有哪些作用和價(jià)值？產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)瓶頸有哪些？帶著這些疑問，記者走近了白衛(wèi)濱和他五彩繽紛的花色苷世界。

美麗的難題：穩(wěn)定它的色彩

團(tuán)隊(duì)合影

花色苷（anthocyanins）是自然界最重要的一種功能性色素之一，分布于27個(gè)科，72個(gè)屬的植物中，其中尤以葡萄皮、桑葚、藍(lán)莓、草莓、樹莓、越橘等含量最為豐富?；ㄉ詹粌H賦予植物鮮艷的顏色以利于授粉和種子傳播、抵抗植物蟲害以及預(yù)防植物的紫外線照射損傷，而且對于人類具有許多生理保健功能，如清除體內(nèi)自由基、抗炎、抑制脂質(zhì)過氧化和血小板凝集、保護(hù)肝臟、預(yù)防糖尿病、減肥、保護(hù)視力等。在食品工業(yè)中，天然食用色素相對于化學(xué)合成色素毒副作用小、安全性高，具有生理活性及保健功能，因此天然食用色素應(yīng)用已成為必然趨勢，其綠色生產(chǎn)技術(shù)及其產(chǎn)品研發(fā)已成為時(shí)代的要求。

目前，作為一種天然食用色素，花色苷已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于葡萄酒、漿果飲料、糕點(diǎn)、冰淇淋等多種食品的生產(chǎn)加工中。然而，受限于花色苷易光降解、熱降解及氧不穩(wěn)定的特性和較差的生物利用度，花色苷作為功能性食品的開發(fā)并未得到很好的發(fā)展，尤其是產(chǎn)業(yè)化過程中，更面臨著重重困難和技術(shù)瓶頸。

白衛(wèi)濱介紹：“作為一種常見的植物性色素，花色苷具有很高的生物活性，它是一種具有多種保健功能的植物源黃酮類化合物，是合成色素的天然替代品，也是營養(yǎng)保健品，在醫(yī)療、食品和營養(yǎng)保健領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但其作為食品功能配料的使用還是受到一定的限制，究其原因，主要是其自身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定且在加工儲藏過程中受到多種物理化學(xué)因素的影響，此外，其在體內(nèi)的吸收利用率也較低?！?/p>

基于此，白衛(wèi)濱和他的課題組主要關(guān)注兩個(gè)科研方面。“一方面，是針對它的上游問題開展研究。因?yàn)樗珴刹环€(wěn)定，在產(chǎn)業(yè)中是一個(gè)非常大的瓶頸問題，現(xiàn)在我們就看看能不能通過改性的手段加以解決，最近我們在做其他一些衍生物的探索，希望通過一種天然的轉(zhuǎn)化之后，它的顏色更穩(wěn)定。這樣，應(yīng)用到果汁、果酒、果醋或者其他液態(tài)甚至固態(tài)的食品中，可以有很好的顏色保持作用，更重要的是作為一種新型的配料應(yīng)用到食品或者化妝品中。另一方面，高純度花色苷的提取分離過程特別復(fù)雜煩瑣，成本也比較高，需要找到適合規(guī)?；a(chǎn)的途徑?！?/p>

在花色苷產(chǎn)業(yè)化的過程中，解決花色苷在產(chǎn)品中的穩(wěn)定性，提高花色苷的吸收利用率，是重中之重。針對此，白衛(wèi)濱課題組在研究中發(fā)現(xiàn)了富含花色苷產(chǎn)品加工過程中生成新的衍生物吡喃花色苷?！斑拎ㄉ赵诨ㄉ展?、果醋中能較穩(wěn)定存在，目前正在對花色苷果酒的催陳工藝進(jìn)行研究，探討花色苷的變化。相對于常見花色苷，花色苷衍生物對溫度、pH值等更加穩(wěn)定，且它們具有更強(qiáng)的抗氧化活性和生理活性?！卑仔l(wèi)濱介紹，果醋、果酒中的花色苷穩(wěn)定性較低，色澤、生物活性容易產(chǎn)生變化。針對這種情況，課題組正在對如何提高花色苷在果醋、果酒中的色澤穩(wěn)定性和生物活性進(jìn)行研究。

當(dāng)前，國內(nèi)外市場花色苷主要來源于紫甘薯提取物、越橘提取物、藍(lán)莓提取物、黑加侖提取物、藍(lán)靛果提取物、桑葚提取物、黑米提取物、接骨木提取物等，工藝成本普遍較高。

白衛(wèi)濱課題組研究發(fā)現(xiàn)，黑豆皮花色苷粗品中的總花色苷含量超過30%，經(jīng)中壓制備色譜對花色苷粗品進(jìn)行分離后的2峰中矢車菊素-3-葡萄糖苷純度達(dá)到97%以上。與此同時(shí)，針對單體花色苷的快速高產(chǎn)制備這一花色苷產(chǎn)業(yè)化中的難題，他們另辟蹊徑探索出一種極具參考價(jià)值的方法。

“中壓制備液相色譜法單次上樣量大、步驟簡潔、成本低廉，可為矢車菊素-3-葡萄糖苷單體的規(guī)模化生產(chǎn)提供一定的參考?！卑仔l(wèi)濱興奮地告訴記者。

提高生殖質(zhì)量：對民族的傳承意義深遠(yuǎn)

流行病學(xué)及營養(yǎng)干預(yù)研究表明，膳食攝入花色苷有利于心血管疾病、糖尿病和脂肪肝等多種慢性疾病的改善。白衛(wèi)濱課題組前期研究表明，花色苷還可改善生殖損傷和皮膚光損傷，為花色苷的綜合利用提供了新的思路。

“部分地區(qū)人群通過食品或者水?dāng)z入重金屬等污染物超標(biāo)。我們研究發(fā)現(xiàn)，對一些環(huán)境壓力和食品污染物所導(dǎo)致的生殖損傷，可以通過花色苷的營養(yǎng)干預(yù)予以改善。”

“大量研究發(fā)現(xiàn)，花色苷具有抗氧化抗炎等多種生物活性，對心血管疾病、糖尿病和脂肪肝等多種慢性疾病具有改善作用?！卑仔l(wèi)濱介紹，他和課題組近期研究發(fā)現(xiàn)，花色苷還可通過多種途徑拮抗食源性污染物暴露造成的生殖損傷，為通過膳食營養(yǎng)干預(yù)途徑提高男性精子質(zhì)量和女性子宮健康提供了新思路。

研究成果表明，在細(xì)胞水平上，花色苷可在睪丸間質(zhì)細(xì)胞通過減輕氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的線粒體損傷，緩解由氯丙醇及重金屬暴露帶來的睪酮水平下降問題，維持性激素的正常分泌。在動物水平，花色苷可保護(hù)氯丙醇暴露造成的血睪屏障破壞，并通過調(diào)控MAPK通路進(jìn)而維系正常的精子發(fā)生環(huán)境。

此外，白衛(wèi)濱介紹，針對青春期鎘暴露帶來的精子發(fā)生障礙，花色苷可通過改善組蛋白修飾及減輕氧化損傷緩解雄性精子變形期阻滯，有效提高精子數(shù)量。與此同時(shí)，可以通過調(diào)控鎘引起的過度的雌激素效應(yīng)，使雌性子宮細(xì)胞保持良好的生長發(fā)育狀態(tài)。

“花色苷作為功能活性化合物，具有改善生殖損傷的生理功能，是潛在的備孕產(chǎn)品開發(fā)原料。我們做這個(gè)研究，希望能通過食療改善人口健康和安全問題，我覺得這是一件意義深遠(yuǎn)的事情。”

目前，在花色苷改善生殖損傷的研究領(lǐng)域里，白衛(wèi)濱課題組的研究可謂是最為深入的團(tuán)隊(duì)之一，他們迄今已發(fā)表50多篇高水平的論文，在國際同行中引起熱烈的反響。

與此同時(shí)，花色苷對皮膚光損傷的修復(fù)研究，也是白衛(wèi)濱課題組近期研究的一個(gè)亮點(diǎn)。

近年來，紫外線導(dǎo)致的各種皮膚病發(fā)病率逐漸提高，中國的西部地區(qū)及海南地區(qū)人群遭受皮膚光損傷現(xiàn)象非常普遍。皮膚光損傷主要表現(xiàn)為紅斑、水腫、曬黑曬傷、皮膚粗糙增厚，皮膚松弛、干燥，有粗深皺紋以及皮革樣外觀，局部有過度色素沉著或毛細(xì)血管擴(kuò)張，甚至可能出現(xiàn)惡性腫瘤。

白衛(wèi)濱介紹，皮膚光損傷的危害非常大。而在對花色苷抗氧化、抗炎癥等多種生物活性進(jìn)行深入研究的過程中，白衛(wèi)濱課題組驚喜地發(fā)現(xiàn)，其亦可以減輕紫外線帶來的皮膚光損傷。他們利用β-環(huán)糊精和殼聚糖的復(fù)合體系包載矢車菊素-3-O-葡萄糖苷，以提高其物理穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，包被后形成納米化的花色苷顆粒對改善小鼠皮膚光損傷的效果比非納米花色苷更為有效。

“在細(xì)胞水平上，花色苷可以通過減少UVB引起HaCaT細(xì)胞的ROS生成，調(diào)節(jié)EGFR，并且調(diào)控MAPK通路來抑制C O X-2的表達(dá)，從而減輕U V B造成的HaCaT細(xì)胞的損傷。在動物水平上，花色苷可以減輕小鼠皮膚的紅腫曬傷情況，以及維護(hù)皮膚屏障功能，減輕經(jīng)皮水分的流失?；ㄉ胀ㄟ^降低氧化應(yīng)激反應(yīng)、減少D N A損傷，來降低p53基因的表達(dá)，調(diào)控Bcl-2、Bax的表達(dá)，降低Caspase-3的水平，從而實(shí)現(xiàn)抗UVB所致的皮膚光損傷?！闭f完一連串的科研術(shù)語后，白衛(wèi)濱告訴記者：“總的來說，花色苷具有減輕皮膚光損傷的功效，是潛在的抗皮膚光損傷的原料。”

而這一研究成果，無疑為通過膳食營養(yǎng)干預(yù)途徑緩解皮膚光損傷提供了新思路。

打造團(tuán)隊(duì)“戰(zhàn)斗力”：人才培養(yǎng)與科研提升兩不誤

閃光的科研成果背后一定有一支優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)。白衛(wèi)濱課題組就是這樣一個(gè)分工明確，階梯式發(fā)展的團(tuán)隊(duì)。

參加學(xué)術(shù)會議

由課題組教師組成的食品營養(yǎng)學(xué)團(tuán)隊(duì)，目標(biāo)是通過優(yōu)質(zhì)的教學(xué)成果為國家培育未來科學(xué)家。團(tuán)隊(duì)打造的金課粵港澳大灣區(qū)“食品營養(yǎng)學(xué)”在線課程已在智慧樹上線，課程形式多樣，上線后可更加廣泛地推廣食品營養(yǎng)學(xué)課程，為推動國家的營養(yǎng)學(xué)教育事業(yè)發(fā)展邁出嶄新的一步。

在人才培養(yǎng)方面，課題組不遺余力。白衛(wèi)濱覺得，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出問題、思考問題、解決問題非常重要，遇到難題其實(shí)是創(chuàng)新的開始，解決難題的過程，學(xué)生的思辨能力可以得到充分的提高?！懊總€(gè)人都有困難，但是我常常跟學(xué)生說——辦法總比困難多。關(guān)鍵在于想辦法去解決，要善于站在別人肩膀上，多與不同的人合作交流?！卑仔l(wèi)濱介紹，課題組還專門為學(xué)生設(shè)計(jì)小組討論會、提供課題組實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示會等機(jī)會，在演講過程中培養(yǎng)學(xué)生的演講能力和提高自信，為他們成長為未來的科學(xué)家積累經(jīng)驗(yàn)，從而培養(yǎng)行業(yè)人才。

這個(gè)凝心聚力的科研團(tuán)隊(duì)還特別能“戰(zhàn)斗”。近年來，白衛(wèi)濱主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng)，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃任務(wù)課題1項(xiàng)，國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)，省部級重大項(xiàng)目2項(xiàng)。在他的帶領(lǐng)下，課題組成員開展了一系列科研攻關(guān)，在植物化學(xué)物花色苷等對慢性疾病營養(yǎng)干預(yù)方面、研究花色苷單體制備和產(chǎn)品開發(fā)及色澤控制方面、研究花色苷穩(wěn)態(tài)化體系方面、研究食品分子溯源和快檢技術(shù)方面，都取得了豐碩的成果。

堅(jiān)持科技創(chuàng)新的路：把小技術(shù)做成大產(chǎn)業(yè)

當(dāng)記者問白衛(wèi)濱——他對未來的科研工作有何展望時(shí)，他的回答很簡單——“盡心培養(yǎng)食品科技人才，積極推進(jìn)食品行業(yè)的科技創(chuàng)新，為實(shí)現(xiàn)習(xí)總書記提出的讓全民大健康目標(biāo)貢獻(xiàn)自己的力量?！?/p>

回顧我國保健品行業(yè)的2018年，市場規(guī)模達(dá)1627億元，同比增速9.8%。隨著國內(nèi)人均可支配收入的提升、消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級，人口老齡化加劇，以及消費(fèi)群體更加注重健康的生活方式，預(yù)計(jì)未來5年內(nèi)保健品市場規(guī)模繼續(xù)維持高增長。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究

其實(shí)，我國保健品人均消費(fèi)水平偏低，僅為發(fā)達(dá)國家的1/8～1/6。機(jī)構(gòu)測算，隨著滲透率及購買人群消費(fèi)金額的提升，我國保健品人均消費(fèi)至少還有4～6倍的提升空間。值得注意的是，膳食補(bǔ)充劑占據(jù)整個(gè)保健品行業(yè)超過90%的份額，2018年我國膳食補(bǔ)充劑市場規(guī)模達(dá)1485.5億元。盡管市場產(chǎn)品類型豐富，但同質(zhì)化水平較高，可替代性強(qiáng)，導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)仍較為粗放，往往欠缺細(xì)分產(chǎn)品。

面對這樣一個(gè)巨大的市場，作為功能性食品原料，花色苷的開發(fā)潛力不言而喻。而作為特醫(yī)食品的配方成分之一，花色苷特醫(yī)食品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展未來亦將加快。

但另一個(gè)事實(shí)也擺在面前，目前只有在挪威和美國有幾類以蔓越莓和藍(lán)莓花色苷提取物為基礎(chǔ)的功能性食品，花色苷功能性產(chǎn)品的種類和數(shù)量有限，尚不能滿足市場需求。

可以說，無論從膳食保健品市場來看，還是從細(xì)分領(lǐng)域的花色苷產(chǎn)品來看，花色苷的產(chǎn)業(yè)化未來都大有可為。而這背后需要的，就是白衛(wèi)濱團(tuán)隊(duì)不斷深入地科研攻關(guān)。

“作為唯一一個(gè)在歐洲藥典中有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的花色苷產(chǎn)品，越橘提取物是衡量花色苷市場的重要標(biāo)準(zhǔn)。僅來源于越橘提取物的花色苷配料，全球銷售額就超過1億美元，市場份額保持10%以上的增長?！卑仔l(wèi)濱介紹，從全球來看，花色苷產(chǎn)品的市場呈現(xiàn)著進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢。

“我們做的這個(gè)領(lǐng)域比較小，但是我想人一輩子精力有限，只要做專做精，也能把一個(gè)小科技——就像花色苷——做成產(chǎn)業(yè)、做成事業(yè)。我就想把花色苷研究深入，解決其產(chǎn)業(yè)的瓶頸問題，產(chǎn)品走出中國，走向世界?！币徊揭粋€(gè)腳印，可能有些慢，但只有這樣的沉淀才更持久,路才能走得更遠(yuǎn)。白衛(wèi)濱對未來信心滿滿。