研究人员成功哄骗大肠杆菌 使其制造可能替代食糖的纤维素

研究人员成功哄骗大肠杆菌使其制造可能替代食糖的纤维素现在，加利福尼亚大学戴维斯分校（UCDavis）的科学家们在阿洛酮糖生产方面取得了"重大突破"，他们采用的方法既能提供高质量的产量，又具有可行的可扩展性，使其成为一种可行的、更健康的糖替代品。这种方法还改写了目前纤维素的来源方式，可迅速推动其商业化生产。美国加州大学戴维斯分校化学教授ShotaAtsumi说："纤维素是一种很好的糖替代品，但我们还没有一种经济有效的方法来生产它。我们的新方法高效、经济可行，可以扩大规模进行商业化生产。"阿洛酮糖（又称D-糙米糖）被认为是一种稀有糖类，因为它只在小麦、无花果和葡萄干等少数植物性食物中以微量形式天然存在。提取后，它具有蔗糖的质地和口感，每克热量仅为0.4卡路里，而蔗糖每克热量为4卡路里。由于它是一种单糖，即单个糖分子，因此在人体内会经历一个非常不同的过程。大约70%被小肠吸收，并在24小时内通过尿液排出体外。其余的则会在大约48小时内通过大肠这条风景优美的路线排出体外。因此，阿洛糖不会影响血糖或胰岛素水平。虽然可以获得阿洛酮糖，但目前的低产量生产方法使最终产品对制造商和消费者来说都成本高昂目前，人们使用D-tagatose-3-epimerase(DTEase)（DTEase）和D-psicose-3-epimerase（DPEase）酶来提取阿洛酮糖，催化其从果糖的转化，但这种工艺的局限性意味着产量最多只能达到50%，而且纯度很低。在加州大学戴维斯分校，科学家们不再试图提高这些酶的产量，而是转而寻找另一种完全生产这种糖的方法。他们在常见的肠道细菌大肠杆菌（E.coli）中找到了这种方法。研究小组与火星高级研究所（MarsAdvancedResearchInstitute）合作，编辑了微生物的新陈代谢过程，因此当给细胞喂食葡萄糖时，它们会将其转化为阿洛酮糖。结果，产量立即达到62%（重要的是，纯度超过95%）。Atsumi说："一旦通量被重新定向，就会发现细胞具备了所需的一切条件；它们只需要被开启，而不需要的途径则被关闭。"从根本上说，大肠杆菌天然拥有从葡萄糖中生产阿尿糖的正确途径，科学家们通过调整设计，将开关切换到特定的代谢结果。这种新方法不仅能够生产出阿洛酮糖，而且还具有可持续性和成本效益，可以利用现有的基础设施和生物化学技术扩大生产规模。研究人员在论文中指出："全细胞催化技术和基础设施已经在工业上得到确立，而且可以向模式生物大肠杆菌提供不与商业食品生产竞争的原料。批量生产稀有糖类的能力将为超加工食品提供低热量糖类替代品，从而有助于解决全球肥胖率上升的问题。稀有糖类产量的增加还将为农业产业提供可持续的杀虫剂，并为制药业提供具有药用价值的单糖。"而且，由于改良大肠杆菌会吞噬喂给它们的所有葡萄糖，因此几乎不需要下游工作来提高纯度，而这解决了目前生产方法的另一个麻烦。这项研究发表在《自然-食品科学》（Nature'snpjScienceofFood）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1392177.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1392177.htm

经过改造后的植物会变成红色以警告遭遇环境污染物

经过改造后的植物会变成红色以警告遭遇环境污染物该技术背后的想法是，可以在污染物监测区域种植此类植物。科学家们不必反复进入并获取土壤样本，只需分析这些地块的航空照片——如果植物是红色的，那就意味着目标污染物存在。在这项研究中，加州大学河滨分校的研究人员对拟南芥植物中的受体蛋白进行了基因改造。通常，这些蛋白质与另一种称为脱落酸（ABA）的蛋白质结合并发生反应，脱落酸是植物应对干旱条件而产生的。当受体蛋白检测到ABA时，它们会促使植物关闭叶子和茎中的小孔（称为气孔），这样做有助于防止植物中已有的水分蒸发。加州大学河滨分校的科学家此前发现，可以改变受体蛋白，使其与ABA以外的化学物质结合，从而引发不同的植物反应。在这项研究中，受体被改变以与一种被称为谷硫磷的禁用剧毒农药结合。当受体这样做时，它们会导致植物通常绿色的叶子和茎变成红色。重要的是，植物的新陈代谢不会受到不利影响——例如，它仍然可以在干燥条件下保存水分。此外，该技术可能适用于检测其他污染物。“我们正试图能够感知环境中的任何化学物质，”加州大学河滨分校的肖恩·卡特勒教授说。“供水系统中还有其他农药，还有避孕药或百忧解等药物，人们担心会接触到这些物质。这些现在都是可以应用的。”有关该研究的论文最近发表在《自然化学生物学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1392031.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1392031.htm

科学家们发现母乳中的小分子可以减少婴儿患湿疹、哮喘和食物过敏的可能性

科学家们发现母乳中的小分子可以减少婴儿患湿疹、哮喘和食物过敏的可能性母乳是婴儿的天然食物，为婴儿的正常生长和发育提供营养和抗体。它由乳房中的乳腺产生，含有蛋白质、脂肪、碳水化合物和其他营养物质。母乳还含有抗体，可能有助于保护婴儿免受疾病和感染。研究人员认为，这一发现可以为母亲制定策略，如促进母乳喂养或饮食和运动干预，以降低其婴儿患过敏症的可能性。特应性疾病，包括食物过敏、哮喘和特应性皮炎，由于免疫系统对环境暴露的不适当激活而影响了大约三分之一的儿童。宾夕法尼亚州立健康儿童医院的儿科副教授和儿科医生史蒂文-希克斯博士说："母乳喂养超过三个月的婴儿可能有较低的风险，但我们并不完全了解这背后的生物学原理。"希克斯的研究重点是环境、生物学和神经发育以及儿童成长之间的关系。他之前的研究证明了微核糖核酸（miRNA）--可以调节整个身体的基因表达的微小分子--如何用于诊断某些健康状况，如脑震荡或自闭症。希克斯说："人类母乳中有近1000种不同的miRNAs，并且由于体重、饮食和遗传等母体特征，其组成也有所不同。我们假设这些miRNAs中的四种可能对婴儿过敏有保护作用，基于先前的研究显示这些miRNAs和某些过敏性疾病之间的关系。"研究人员跟踪了163名计划进行至少四个月母乳喂养的母亲和她们的婴儿，从出生到12个月。他们跟踪了每个婴儿的母乳喂养时间，并在哺乳期（0、4和16周）测量了每个母亲的母乳中的miRNA组成。研究小组根据报告的母乳喂养模式和母亲乳汁样本中某些miRNA的浓度，计算出婴儿消耗的特定miRNA的数量。在整个研究过程中，研究人员评估了婴儿的特应性皮炎、食物过敏和喘息情况。在所研究的婴儿中，41人（25%）发生了特应性皮炎，33人（20%）发生了食物过敏，10人（6%）有喘息。没有发生特应性皮炎的婴儿比发生特应性皮炎的婴儿在其母亲的母乳中平均消耗更多的miRNA-375-3p（miR-375）。患有天疱疮的婴儿和没有天疱疮的婴儿在母体特征、婴儿特征或环境暴露方面没有其他差异。研究人员还发现，这种miRNA的水平在整个哺乳期都在增加，而且身体质量指数较低的母亲往往有较高的miR-375浓度。这些结果最近发表在《美国临床营养学杂志》上。希克斯说："miR-375的含量在哺乳期增加这一事实可能解释了为什么在某些研究中持续的母乳喂养与减少的过敏症有关。他指出，miR-375的最大增加发生在出生后的第一个月，但上升的趋势在第一和第四个月之间继续。与不含人类miRNA的配方奶粉相比，miR-375存在于99%以上的人奶样本中，它只占母乳中所有miRNA的1%以下"。这项研究的发现可能会带来新的干预措施，以帮助防止婴儿发生过敏。未来的研究将集中在确认这些发现，确定miR-375预防过敏的机制，并探索干预措施以提高母体母乳中的miR-375水平。随着进一步的研究，miR-375有一天可能会被添加到目前不含miRNA的配方中，以帮助解决配方奶喂养的婴儿更有可能发展为特应性疾病的差异性。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338315.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338315.htm

几乎没有一种植物奶含有牛奶那样丰富的营养

几乎没有一种植物奶含有牛奶那样丰富的营养长期以来，牛奶一直是钙和维生素D的主要来源。《2020-2025年美国人膳食指南》指出，这些营养素普遍摄入不足，危及公众健康。此外，牛奶还是美国人饮食中重要的蛋白质来源。研究结果为了评估植物奶替代品的营养成分与牛奶相比如何，科学家们研究了2023年在美国销售的200多种植物奶替代产品。这些产品的数量远远超过了以往的研究。与牛奶相比，只有12%的牛奶替代产品含有相当或更多的所研究的三种营养素：钙、维生素D和蛋白质。明尼苏达大学公共卫生学院营养协调中心助理教授兼副主任阿比盖尔-约翰逊在美国营养学会年度旗舰会议NUTRITION2023上介绍了这一研究结果。约翰逊说："我们的研究结果证明，许多植物性牛奶替代品在营养上并不等同于牛奶。基于这些发现，消费者应该寻找将钙和维生素D列为成分的植物性牛奶替代品。他们可能还需要考虑在饮食中添加其他来源的钙和维生素D。"深入研究数据明尼苏达大学营养协调中心拥有一个包含约19000种食物的数据库，用于评估人类研究中的膳食摄入量。约翰逊说："我们从营养研究的膳食评估中了解到，消费者正在选择更多的植物性牛奶替代品。这个项目旨在增加营养协调中心食品数据库中这些牛奶替代品的数量。"这项研究包括来自营养成分标签的营养信息和来自23家不同生产商的233种植物性代乳品的成分信息。对于每种产品，研究人员都应用营养计算程序来估算全部营养信息。然后，他们比较了一个类别中不同产品的营养成分，如杏仁奶、燕麦奶和豆奶，并将它们与牛奶进行比较。与牛奶相比，仅有28种植物替代品的钙、维生素D和蛋白质含量与牛奶相似或更高。分析要点研究中近三分之二的产品由杏仁、燕麦或大豆制成。研究人员发现，170种植物乳替代品都强化了钙和维生素D，而且强化程度往往与乳制品相似。蛋白质含量的中位数为每240毫升液体含2.0克蛋白质，差异很大，从0克到12克不等。在所研究的牛奶替代品中，只有38种（16%）的蛋白质含量高于或等于牛奶中每240毫升含8克蛋白质的水平。大豆和豌豆替代品的蛋白质含量更高。约翰逊说："我们的研究结果表明，有必要确保消费者了解目前市场上的许多植物乳替代产品在营养上并不等同于牛奶。产品标签要求和对公众的膳食指导是可能有助于提醒和教育消费者的方法之一"。下一步，研究人员计划探索植物奶替代品中与牛奶不同的其他营养成分。例如，许多此类产品都含有纤维，这表明它们可能有助于满足一些牛奶无法满足的营养需求。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377693.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377693.htm

每个吸食大麻的母亲都应该知道的事：母乳中会含有THC

每个吸食大麻的母亲都应该知道的事：母乳中会含有THC在最近的一项研究中，母乳喂养的母亲使用大麻时，其精神活性成分四氢大麻酚会出现在母乳中。这项由华盛顿州立大学领导的研究还发现，与酒精不同，四氢大麻酚在乳汁中的检测峰值和下降时间并不一致。重要的是，研究人员发现，他们在牛奶中检测到的四氢大麻酚含量很低--他们估计婴儿每天平均摄入0.07毫克的四氢大麻酚。相比之下，普通的低剂量食品中含有2毫克的四氢大麻酚。研究小组强调，目前尚不清楚这一含量是否会对婴儿产生影响。"母乳喂养的父母需要注意，如果他们使用大麻，他们的婴儿很可能会通过他们分泌的乳汁摄入大麻素，我们不知道这是否会对发育中的婴儿产生任何影响，"领导该项目的西悉尼大学生物人类学家、该研究的通讯作者CourtneyMeehan说。母乳中大麻素的持久性其他研究表明，大麻是母乳喂养期间使用最广泛的药物之一，因此研究人员希望了解四氢大麻酚等大麻素在母乳中的存留时间。在这项发表在《母乳喂养医学》（BreastfeedingMedicine）杂志上的研究中，研究人员分析了20位使用大麻的哺乳期母亲捐献的母乳。这些参与者的婴儿都不到六个月，她们提供了使用大麻的详细报告。她们在禁用大麻至少12小时后收集乳汁，然后在使用大麻后定期收集乳汁。所有这些都是在她们自己家里进行的，时间由她们自己选择，大麻也是她们自己购买的。研究人员随后对乳汁中的大麻素进行了分析。他们发现，这些妇女分泌的乳汁中总能检测到一定量的四氢大麻酚，即使母亲停用12小时也会如此。"母乳中含有一种叫做脂质的化合物，而大麻素具有亲脂性，这意味着它们会溶解在这些脂质中。这可能意味着像四氢大麻酚这样的大麻素容易在牛奶中积聚，而且有可能积聚在喝牛奶的婴儿体内，"米汉说。研究还发现，人奶中的四氢大麻酚浓度峰值各不相同。对于在研究期间只使用过一次大麻的参与者来说，大麻素在使用后大约30分钟到2.5小时达到峰值，然后开始下降。对于在研究期间多次使用大麻的参与者，大多数人的浓度在一天中持续上升。"有这样一个范围，即便是想避免在四氢大麻酚浓度达到峰值时进行母乳喂养，也无法知道四氢大麻酚何时在乳汁中达到峰值，"这项研究的第一作者伊丽莎白-霍兹沃斯说，她在担任西悉尼大学博士后研究员期间参与了这项研究，现在是俄亥俄州立大学的教师。大麻的治疗用途研究小组进行的一项相关定性研究显示，许多母乳喂养的妈妈使用大麻进行治疗，以控制焦虑、其他精神健康问题或慢性疼痛。这些母亲通常选择大麻而不是使用其他药物，因为她们觉得大麻更安全。研究母婴营养的爱达荷大学教授谢莉-麦奎尔（ShelleyMcGuire）说："我们的研究结果表明，使用大麻的母亲在做决定时考虑得很周到。这些妇女对自己的选择很谨慎。这绝非随意选择的生活方式。"虽然在大多数情况下，这些妇女使用大麻作为治疗各种疾病的替代疗法，但麦圭尔指出，目前还没有证据表明大麻是更安全还是更有害。事实上，科学家对许多常用药物可能对哺乳期婴儿产生的影响几乎一无所知，部分原因是妇女，尤其是哺乳期妇女历来被排除在药物临床试验之外。McGuire说："这是一个需要大量严格研究的领域，妈妈们才能知道什么是最好的。"他们已经对酒精进行了一些研究，指导新妈妈在饮酒至少两小时后再进行母乳喂养。对于越来越受欢迎的大麻，还没有类似的研究。合作研究小组目前正致力于通过进一步研究母乳喂养妈妈使用大麻的情况、她们分泌的乳汁的整体成分以及大麻对婴儿发育的影响，来填补部分知识空白。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432347.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432347.htm

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力研究人员发现，母乳中缺乏一种关键补体蛋白的哺乳小鼠所哺育的幼鼠，其肠道微生物种群与用标准小鼠母乳哺育的幼鼠不同，这使它们极易受到腐蚀柠檬酸杆菌（一种感染小鼠肠道的细菌）的感染，这种细菌类似于某些类型的导致腹泻的大肠杆菌，后者可以感染人类，但不能感染小鼠。研究人员的实验表明，小鼠母乳中的补体成分能直接消灭某些类型的肠道细菌，从而促进小鼠婴儿的健康。这种对肠道微生物群的重塑使婴儿小鼠不易受腐蚀柠檬酸杆菌感染，从而保护幼鼠免受某些传染病的威胁。这种重塑活动并不依赖于抗体，这与人们通常认为的补体成分的作用方式截然不同。研究人员还在单独的体外分析中证实，人类母乳中含有这些补体成分，它们在靶向特定细菌方面表现出类似的活性。综上所述，这些发现揭示了母乳如何发挥保护作用，防止某些细菌感染的机制。这项研究发表在《细胞》杂志上。研究资深作者、彭博学院生物化学与分子生物学系教授、博士万凤仪（FengyiWan）说："这些发现揭示了母乳补体蛋白在塑造后代肠道微生物组成和保护后代早期肠道免受细菌感染方面的关键作用。这代表着我们对母乳保护机制的认识有了重要的扩展"。该研究的第一作者是万研究小组的助理科学家、博士徐冬青。母乳喂养的益处与补充蛋白质母乳喂养有许多已知和潜在的益处。它能为婴儿提供极佳的营养，似乎还能预防某些短期或长期疾病。众所周知，母乳还能通过共享来自母体的抗体和白细胞来帮助预防常见感染。母乳中还含有补体蛋白，它们可以与抗体协同或"互补"攻击细菌。血液中的补体蛋白一直是研究的重点，而母乳中的补体蛋白却很少被研究，直到现在它们的作用还不清楚。在这项新研究中，万和他的团队使用了缺乏关键补体基因的工程小鼠。他们发现，这种雌性小鼠的乳汁会使几周大的幼鼠--即使是补体基因正常的幼鼠--极易感染腐蚀柠檬酸杆菌而引发结肠炎，而且往往是致命的。与此相反，食用正常、含有补体的牛奶的幼鼠只表现出轻微和短暂的肠道感染症状。研究小组发现，母乳补体蛋白的这种保护作用取决于其塑造婴儿肠道微生物群的能力。补体蛋白能杀死肠道中的某些细菌种类，这种对微生物的清除创造了一种整体肠道环境，在这种环境中，如果存在腐蚀柠檬酸杆菌，有害炎症的可能性就会大大降低。"肠道微生物群对健康非常重要，"万说。"母乳中的互补蛋白对婴儿发育早期建立'保护性'肠道微生物群、促进婴儿健康和抵御病原体有着至关重要的作用"。影响和未来方向这项研究似乎也标志着基础免疫学的进步。尽管已知血液中的补体蛋白能够直接破坏细菌细胞，但人们一直认为补体蛋白通常是在特异性免疫反应中与抗体合作发挥作用的。然而，万和他的研究小组发现，母乳中的补体对细菌的活性并不需要抗体，而是一种非特异性免疫反应。这为许多新的研究打开了大门，例如，阐明母乳中特定的补体生物学特性，并将其与血液中的补体生物学特性进行比较，以及评估补体在抗体依赖性特异性免疫系统之外的作用。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421241.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421241.htm