在济南大学文化和旅游学院,有这样一个科研团队,成员由学院食品科学与营养系14名本科生组成,他们致力于攻克植物蛋白方向的相关研究,向植物原料要热量、要蛋白,坚持做有产业需求的科研,取得了一项项亮眼成绩。
兴趣打开科研探索的大门
2021年,在一次本科生课堂上,济南大学文化和旅游学院教师刘红开介绍了一种新型研究思路——文献计量学,该方法以知识图谱为载体,利用VOSviewer、CiteSpace等分析软件,对所选数据进行关键词共现分析,并绘制出关于研究对象的各类数据分析图谱。
这激发了课堂上几位学生的浓厚兴趣,随后,他们找到刘红开进行深入了解,并邀请刘红开担任指导教师,成立了天然产物与营养健康科研小组。
天然产物与营养健康科研小组成员
科研道路上,每一步都充满了挑战。天然产物与营养健康小组的目标是通过大数据及文献计量学等前沿手段,简化和创新传统研究方法,以解决人们面临的饮食健康问题。
起初,团队成员们面对的是一片未知的领域,最基础的科研软件的使用、文献检索的方法、以及写作技巧,对于团队来说都是巨大的挑战,但成员们始终保持热情,大家利用课余时间,刻苦钻研,相互帮助,共同进步,逐渐掌握了相关技能。
“蚕蛹蛋白中新型血管紧张素-I-转换酶抑制肽的筛选及其机制”项目,是团队迎接的第一个大挑战。传统的食品蛋白质生物活性肽分离方法,耗时且昂贵,生物活性肽的收率往往不尽如人意,这对于后续研究和应用开发来说,无疑是一个障碍。
经过研究,团队决定在计算机技术的辅助下,创新性地利用在线数据库对食品蛋白质潜在生物活性肽进行甄别与选择,通过虚拟筛选、分子对接技术等先进手段,对ACE抑制肽进行定向筛选。这种方法不仅有效提高了筛选和鉴定的效率,还减少了实验成本,缩短了研究周期,为后续的应用开发提供了有力支持。
做有产业需要的科研,向植物原料要热量、要蛋白
在第一个项目取得突破后,天然产物与营养健康团队吸引了越来越多的学生加入。团队继续发力,坚持做有产业需要的科研,将学术成果转化为实际生产力。
在芽苗菜生产过程中,团队研究了超声技术、等离体子体和超高压等在芽苗菜生产中的应用,通过科技手段提高了芽苗菜的品质和产量,为农业生产带来了新的增长点。此外,团队还深入探究了7S和11S球蛋白在大豆发芽过程中的构象和功能性变化,为大豆制品的开发提供了科学依据。
“近年来,国家强调‘树立大农业观、大食物观,向耕地草原森林海洋、向植物动物微生物要热量、要蛋白,全方位多途径开发食物资源’。我们天然产物与营养健康小组积极响应大食物观号召,自2022年起,致力于攻克植物蛋白方向的相关研究,向植物原料要热量、要蛋白。”刘红开说。
其间,团队成员走访了多家双螺杆挤压机公司,调研目前植物蛋白加工利用的“卡脖子”难题,发现植物蛋白在加工与利用时存在溶解性差、乳化性能低、凝胶性差等问题。
为攻克这些难题,团队成员每天都在公共实验室坚持试验,很晚才离开,第二天早晨7点,又准时来到实验室,继续科研。“最开始没有实验室支撑是我们团队面临的一大难题,于是我们找到了没有授课的公共实验室,依靠其他实验室的仪器设备开展实验。在没有离心机、紫外分光光度计等任何基础设备情况下,是我们张炳文副院长向我们伸出了援助之手,助力我们攻关。”提起实验过程的困难,团队成员杨文恬激动地说。
团队成员在实验室认真钻研
反复重复数据,推敲实验方案,不断攻克难题,每一个冥思苦想后的豁然开朗,都是成员们向成功迈进的坚实步伐。
在团队成员的共同努力下,超声联合酶处理、植物蛋白与植物蛋白互作、植物蛋白与多糖互作等多项创新技术在半年内一一突破,改进了植物蛋白功能性差等相关问题,推进了植物蛋白在食品工业上的广泛应用。
科研新星不断涌现
通过高效的分工协作与共同攻关,天然产物与营养健康小组不仅攻克了一个又一个科研难题,更在无形中激发了每位成员的潜能,促进了技能的飞跃式提升。近三载春秋的磨砺,团队涌现了一批科研新星,丁艺涵、蔺垚、赵雪煊、孙梦阳、崔朝阳等在食品领域国际顶级期刊《Trends in Food Science & Technology》《Food Research International》《Food Bioscience》等发表论文,李淑珍等在2024年9月举办的第十六届山东省大学生科技——食品加工与安全创新设计大赛上共斩获了一等奖1项、三等奖3项,孙梦阳等在2023-2024大学生创新创业训练计划项目中获得省级立项,蔺垚、郑倡铭获得2024年济南大学优秀学士毕业论文,刘洁等在2022-2023大学生创新创业训练计划项目共计获批济南大学重点项目3项。
此外,团队成员还获得了国家奖学金、山东省优秀学生、山东省优秀毕业生等多项奖励。未来,天然产物与营养健康小组将继续以实际行动践行科研报国的理想,用实干书写属于自己的奋斗篇章。
(通讯员 刘珂珂 蔺垚 供图 济南大学)
作者:刘珂珂 蔺垚
编辑:王骄
审核:周玉森
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