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Food Hydrocolloids (Q1, IF=11.0)发表题为“Low-molecular-weight carrageenan prepared by photocatalysis-freeze-thaw circle and its in vivo distribution after oral administration”的研究性论文。宋爽教授为通讯作者，2021级博士宋晨为第一作者。该研究得到了国家重点研发计划项目（2023YFF1103600）的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.111027
Part 1 研究背景
低分子量卡拉胶（LMWC）因其出色的溶解性和丰富的生物活性，在食品和医药领域引起了极大关注。低分子量卡拉胶具有多种有益于人类健康的生物活性，包括抗炎、抗肥胖、抗氧化和抗菌活性等。尽管近年来在低分子量卡拉胶的研究上取得了很多进展，但由于制备方法困难以及制备成本较高，低分子量卡拉胶的应用仍然十分有限。
本团队前期利用光催化技术降解卡拉胶，发现降解产物的结构与原卡拉胶基本相同，硫酸基团也被保留下来。然而，由于反应时间较长，会产生一些副产物。因此，仍需进一步改进制备低分子量卡拉胶的方法。本研究基于κ-卡拉胶在冷冻和解冻后会出现两相的特性，建立了一种光催化-冻融循环方法，制备出了副产物较少的低分子量卡拉胶。
Part 2 成果介绍
本研究基于κ-卡拉胶在冷冻和解冻后会出现两相的特性，建立了一种光催化-冻融循环制备低分子量卡拉胶的方法。κ-卡拉胶形成的凝胶具有三维网络结构，在冻融过程中会出现脱水收缩现象。在冷冻过程中，水分子凝结成冰晶，在解冻后形成水相；在解冻过程中，小分子降解产物可以在卡拉胶凝胶网络的孔隙中随水相流出，而构建网络结构的高分子量卡拉胶在冻融过程后不溶解，可被收集用于下一轮光催化-冻融循环过程中。另外我们发现，降解产物的分子量会受到氯化钾浓度的影响，在加入具有增强凝胶强度能力的氯化钾后可以使制备出的低分子量卡拉胶相对分子量更低。更重要的是，光催化-冻融循环法可以及时分离出已降解的低分子量卡拉胶，避免了其在反应体系中继续反应，充分保护了低分子量卡拉胶的硫酸基团不被破坏，产生更少的副产物。
Part 4 作者简介
第一作者
宋晨，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2021级博士研究生。研究方向为海洋多糖结构特性与功能活性研究。目前以第一作者在Food Hydrocolloids、Polymers国际期刊发表SCI论文2篇，申请发明专利2项。
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；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着作权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。
日期：2025-01-12
