近日，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心、海洋活性多糖开发应用技术国家地方联合工程实验室宋爽教授课题组在食品领域TOP期刊International Journal of Biological Macromolecules (Q1, IF=7.7)发表题为“Photoelectrocatalytic degradation of hyaluronic acid and regulation effects of its degradation products on gut microbiota in vitro”的研究性论文。宋爽教授为通讯作者，硕士研究生杨韫宁为第一作者。该研究得到了国家重点研发计划项目（2023YFF1103600）的资助。
透明质酸（Hyaluronic acid, HA）又称玻尿酸，是一种糖胺聚糖，广泛应用于医药、日化、食品等领域。透明质酸的生物活性与其分子量密切相关，低分子量的透明质酸具有促进血管生成、伤口修复等功能活性。降解是制备低分子量透明质酸的有效方法之一。光电催化降解是利用光能和电能的联合作用来实现降解的方法，它在降解效率、生产成本和环境友好性方面具有优势。因此，本研究旨在建立一种有效的光电催化降解透明质酸的方法，并进一步揭示降解产物对肠道菌群的调节作用。
本研究通过丝网印刷的方式制备出了光电性能稳定的二氧化钛（TiO2）修饰的工作电极，并优化了偏压、H2O2添加量和反应时间对光电催化降解透明质酸效率的影响，在最佳的条件下得到光电催化降解40 min和60 min的样品DHA1和DHA2。比较了原透明质酸（HA）及其降解产物的化学组成，表明光电催化降解不会对HA结构单元造成明显破坏。应用HPLC-MSn对光电催化降解产物进行了分析，鉴定出11种聚合度在2 ~ 8之间的低聚糖，发现还原端均为GlcA或AraA。并通过自由基捕获实验，验证了降解中起主要作用的活性物质为羟基自由基（·OH）。体外发酵实验结果表明，HA、DHA1和DHA2在体外发酵48 h后几乎能被粪便菌群代谢完全，但它们对肠道菌群组成的影响存在差异，提示它们对机体的调节作用可能不同。
图文摘要
图1. HA、DHA1和DHA2的FT-IR (A)和1H NMR (B)光谱
图2. PMP标记的DHA2中寡糖的选择离子色谱图和二级质谱图
第一作者
杨韫宁，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心2022级硕士研究生。研究方向为海洋多糖结构特性与开发利用。目前已申请专利1件。
通讯作者
宋爽，大连工业大学食品学院教授、博士生导师，食品营养与健康系主任，国家海洋食品工程技术研究中心海洋多糖组负责人。注册营养师，中国生物工程学会糖生物工程专业委员会委员，Foods (Food Nutrition) 编委，Food Bioscience、Frontiers in Nutrition、Foods等期刊客座编辑。主要研究方向为海洋功能性多糖的研究与开发。主持科研项目10余项，其中国家级项目6项。以第一作者或通讯作者发表SCI收录论文70余篇，ESI高被引论文3篇，热点论文1篇；作为第一发明人获授权国家发明专利18件；作为第一设计人获计算机软件著作权1项；参与制定行业标准1项，企业标准6项；获辽宁省科学技术进步二等奖1项（排名1），辽宁省自然科学学术成果三等奖1项（排名1），中国轻工业联合会科学技术进步奖三等奖1项（排名2）；获评辽宁省优秀教师，辽宁省优秀研究生导师团队负责人，入选辽宁省农业领域青年科技创新人才培养资助计划、大连市青年科技之星、大连市杰出青年科技人才。
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图文/杨韫宁 宋爽
排版/王卉颖
责编/赵几融
审核/温成荣
