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Daniela Barile 博士

健康革命


安捷伦助力旨在预防多种慢性疾病的研究

Daniela Barile 正在关注一个令人不安的趋势,即影响世界各地人们的慢性病不断增加,其中包括肠易激综合征、炎症性肠病、乳糖不耐症、麸质过敏及克罗恩病等。

她解释道:“我的研究主要集中在食品和健康/疾病领域。我们使用疾病作为一种模型,但是更关注的是预防而非治疗。我们不是等到疾病发生后,使用一种药物或一些分子组合治疗症状或治疗疾病,而是希望人们从一开始就更健康。”

为此,加利福尼亚大学戴维斯分校的科学家 Barile 正在与来自全球大学和食品公司的研究人员以及安捷伦应用科学家合作。

她和加州大学戴维斯分校保健食品研究所的同事决定从我们所有人的生命和营养源头(即新生儿及母乳)开始研究,特别关注的是母乳中的一种成分。这种成分并非作用于婴儿,而是用于为婴儿肠道中的有益菌(但非有害菌)提供养料。

Barile 说:“研究仅接受母乳喂养的新生儿是一个很好的模型,因为我们想要了解微生物群(我们肠道内的细菌群)的建立以及免疫系统的建立。早期发育对于长期健康至关重要,从那时起就要开始预防。”

她指出,许多常见疾病是由肠内微生物失衡引起的。但是这点并不为人所知。即使了解这个事实,您可能也无法找到医生并要求对粪便进行完整的代谢组分析。

然而,微生物群的变化可能会产生显著影响。

她说:“如果你把肥胖者的细菌转移到体瘦者体内,瘦人的体重将会增加,反之亦然。”

Barile 指出,如果可以将这种成分(一种非常特殊的低聚糖)添加到食物中或用作补充剂,即使成年人也会从中受益。

Barile 谈道:“我说的是接受化疗的成年人以及接受过长期抗生素治疗的老年人,这些抗生素治疗会破坏肠道内的所有细菌。另外针对的是大多数肠道菌群失调的人,他们的肠道菌群不平衡,其中有害菌超过有益菌。”

然而,科学家们已经得出结论,这种有益低聚糖并不存在于牛奶中。但 Barile 的看法不同,她确信牛奶中一定含有这种低聚糖。

她说:“当我最初开始研究时,形势对我来说非常不利。学界已经发表了一些有关牛奶中低聚糖的论文,这些论文都指出,‘不,没有机会。低聚糖太简单了,含量太低了。牛奶并非一种可行的来源’。但我仍然想自己探索。”

安捷伦提供的先进仪器(她认为这些仪器特别适用于发现)使她能够在牛奶中找到 60 多种低聚糖,其中许多低聚糖与人乳中的低聚糖具有类似的结构。

Barile 说:“但是你无法告诉乳制品行业,‘停止销售牛奶,因为我想提取低聚糖’。要提取一种低丰度的分子,你非常需要破坏原始材料,因为必须去除脂质,去除蛋白质,去除各种组分。”

幸运的是,有一种办法能够绕过这一切。

Barile 说:“碰巧的是,由乳制品生产一磅奶酪,将剩下九磅副产品乳清。因此,乳制品行业现在正在提取乳清蛋白,乳清蛋白对于形成肌肉非常有效。但是从乳清中提取蛋白质时,会产生另一种称作乳清渗透液的废物,这种废物难以处理。他们认为既不环保,也没有价值。”

最终还剩下了什么?事实证明,Barile 想要的分子非常小,因此采用了所有过滤系统完成以上所有过程。

Barile 说:“长话短说,我们在分析的指导下开发出自己的方法,并与许多乳制品公司开展合作。这些公司现在对从乳清渗透液中提取这些低聚糖很感兴趣。他们与我们合作放大生产千克级的这种纯低聚糖,从而可以开展重要的研究,证明只有有益菌才能生长,而病原体不能生长。”

Barile 是一个多学科团队的成员,该团队致力于了解乳清低聚糖对于营养不良的潜在益处。最近发表在著名期刊 Cell(《细胞》)上的研究结果表明,乳清寡糖能够显著改善模拟营养不良的婴儿状况的动物模型的生长和健康代谢过程。该研究还发现,用作对照的商业益生元菊粉无效,表明不是所有的益生元都相同,并由此提高了对准确分析表征的需求。

下一步是什么?基于分析牛奶所获得的知识,他们为一般食品创建出一种更通用的分析方法。

Barile 说:“最终,我们相信分析有助于我们彻底改变食品加工。那时,废弃物将变成副产品。”

Daniela Barile 博士

副教授兼首席研究员
食品科学与技术系,保健食品研究所
加利福尼亚大学戴维斯分校
美国加利福尼亚州戴维斯

代表性出版物

Multiplexed bovine milk oligosaccharide analysis with aminoxy tandem mass tags.
Robinson RC, Poulsen NA, Barile D.
PLoS One. 2018 Apr 26;13(4):e0196513. doi: 10.1371/journal.pone.0196513

Bovine milk oligosaccharides decrease gut permeability and improve inflammation and microbial dysbiosis in diet-induced obese mice.
Boudry G, Hamilton MK, Chichlowski M, Wickramasinghe S, Barile D, Kalanetra KM, Mills DA, Raybould HE.
J Dairy Sci. 2017 Apr;100(4):2471-2481. doi: 10.3168/jds.2016-11890.

Characterization of recombinant human lactoferrin N-glycans expressed in the milk of transgenic cows.
Parc AL, Karav S, Rouquié C, Maga EA, Bunyatratchata A, Barile D.
PLoS One. 2017 Feb 7;12(2):e0171477. doi: 10.1371/journal.pone.0171477

Chemical Characterization of Potentially Prebiotic Oligosaccharides in Brewed Coffee and Spent Coffee Grounds.
Tian T, Freeman S, Corey M, German JB, Barile D.
J Agric Food Chem. 2017 Apr 5;65(13):2784-2792. doi: 10.1021/acs.jafc.6b04716

Changes in Caprine Milk Oligosaccharides at Different Lactation Stages Analyzed by High Performance Liquid Chromatography Coupled to Mass Spectrometry.
Martín-Ortiz A, Barile D, Salcedo J, Moreno FJ, Clemente A, Ruiz-Matute AI, Sanz ML.
J Agric Food Chem. 2017 May 3;65(17):3523-3531. doi: 10.1021/acs.jafc.6b05104.

Characterization of porcine milk oligosaccharides during early lactation and their relation to the fecal microbiome.
Salcedo J, Frese SA, Mills DA, Barile D.
J Dairy Sci. 2016 Oct;99(10):7733-7743. doi: 10.3168/jds.2016-10966

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