浙江工商大学沈清研究员团队食品顶刊综述: 网络药理学技术用于揭示食品来源功能因子及其健康功效

文摘   2024-12-22 09:25   湖北  
文章有高度,思想有深度

导  读

近期,浙江工商大学沈清研究员课题组在国际期刊Comprehensive Reviews in Food science and Food Safety(Q1,IF=12)发表题为“Transplanting network pharmacology technology into food science research: A comprehensive review on uncovering food-sourced functional factors and their health benefits”的综述性论文。

网络药理学作为一种新兴的跨学科研究手段,对于揭示食品中活性成分的营养功能与作用机制具有重要的指导意义。这不仅有助于推动功能食品的创新发展,实现营养的个性化配置,还为深入探索食品健康效应的内在机理提供了有力工具。本文通过文献综述的方式,全面梳理了网络药理学在食品科学领域的应用进展,涵盖了单一/复合食品功能的解析、食品成分生物活性的鉴定与作用机制的阐明、食品质量控制的优化以及加工过程中食品功能因子变化的监测等多个方面。其中,着重分析和总结了网络药理学在食品功能因子功效机制探究中的相关应用实例。基于上述研究的梳理和总结,本文创新提出了一种网络药理学指导下的新型功能食品设计与开发流程,以期提高产品质量、精准对接消费者需求,进而推动功能食品产业的快速可持续发展。同时,本文还深入探讨了网络药理学在食品科学研究中存在的局限性和所面临的挑战,并就未来的研究方向和应用前景进行了展望。借助机器学习和人工智能等先进技术手段,并辅以临床实验与体外验证的多元支持,网络药理驱动的食品功能因子研究成果转化,必将为网络药理学的未来研究注入新的生机与活力。


综述亮点

  • 网络药理学作为一种跨学科研究手段,正在食品科学研究领域崭露头角。

  • 在精准营养探索等领域中,网络药理学展示出了较好的应用潜力。

  • 网络药理学在处理复杂数据和模型时仍面临多重挑战。

  • 未来研究应侧重于整合多元数据并应用人工智能技术,以增强网络药理学的稳健性和预测能力。


综述结论

  • 通过网络药理学可以深入了解食品中的功能因子,揭示其保健功效和作用机制。目前,网络药理学的应用已覆盖单一/复合食品功能的解析、食品化合物生物活性的鉴定与作用机制的阐明、食品质量控制的优化以及食品加工过程中功能因子变化监测等多个层面。针对食品功能因子在抗炎、抗氧化、免疫调节、肠道健康、疾病预防与管理、心血管保护、神经保护、血糖调控、肿瘤防治及COVID-19防控等不同疾病领域的研究,网络药理学均取得了显著的突破与进展。然而,网络药理学在食品科学领域的运用仍面临诸多挑战,主要包括食品及其功能成分的多样性与复杂性、数据来源的可靠性与一致性、计算模型的复杂性与准确性、以及结果的解释与实验验证的不可或缺性。未来的研究将侧重于多组学数据的综合利用,尤其是基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学的深度融合,以更全面地理解食品功能因子的作用机制。通过个体基因信息、代谢组数据与临床数据的整合分析,将精准解读个体间的差异,从而为个性化营养设计提供坚实依据。此外,高通量筛查技术的不断发展,将使得快速识别食品中的功能化合物成为可能,并能有效预测和评估这些化合物与目标之间的相互作用。同时,结合人工智能分析技术,能够进一步提升对食品功能因子潜在作用的预测精度与机制探讨的深度。综合来看,未来的食品功能因子研究将集中在多组学整合、个性化分析、高通量筛选、人工智能应用以及综合评估等多个方向。这些发展将为食品科学领域提供更多有力的研究工具和方法,进一步推动食品功能因子的探索与应用。


图文赏析

图1. 食品和食品功能因子的网络药理学研究过程。


图2. 网络药理学在食品科学领域中的应用。


图3. 基于网络药理学的食品功能因子功效机制研究。


图4. 网络药理学指导下的新型功能食品设计与开发流程。

薛 静

薛 静,博士,助理研究员,浙江工商大学海洋食品研究院。主要从事水产品加工与贮藏、水产品质量与安全检测、海洋功能成分挖掘等研究。目前,主持完成浙江省科技计划项目1项,以第二负责人承担国家市场监管总局科技计划项目1项,参与多项国家自然科学基金项目、国家重点研发专项子课题和科技部国际合作项目等,主持企业合作横向课题多项。以第一/通讯作者身份发表相关研究论文15篇,其中SCI收录11篇(一区TOP论文8篇),授权发明专利8项。

沈 清

沈 清,研究员,博士生导师,省级青年人才,校西湖学者计划拔尖人才,浙江工商大学海洋食品研究院。毕业于香港城市大学(生物医学博士),任国家毒品实验室浙江分中心学术委员会委员、浙江省食品学会理事。长期从事新型质谱技术、食品科学、生物医学研究工作,作为负责人承担多项国家自然科学基金项目、浙江省自然科学基金项目、国家重点研发计划项目子课题、浙江省重点研发项目等项目。以第一/通讯作者发表SCI文章130余篇,发表和录用EI/一级期刊20余篇,授权发明专利20余项。与浙江兴业集团有限公司、海力生集团有限公司、浙江华才检测技术有限公司等大型企业合作,通过产学研将成果迅速转化为产品,创造经济和社会效益。相关成果获得2021年度辽宁省科技进步一等奖(6/11)、2016年度中国商业科技进步奖一等奖(1/5)、2019年度中国水产学会范蠡科学技术奖二等奖(3/18)、2012年度浙江省自然科学学术奖二等奖(2/4)、2019-2020年度舟山市自然科学优秀论文奖二等奖(1/4)等。

原文链接

 https://doi.org/10.1111/1541-4337.13429

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