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“云南农业大学农业科技这十年”之食品科学技术学院科技成果与典型人物
来源:食品科学技术学院 时间:2022-08-10浏览次数:

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食品科学技术学院依托云南食物资源禀赋,民族饮食文化特色和面向南亚、东南亚区位优势,服务乡村振兴、健康中国、食品安全等国家战略,全面落实云南省“三个定位”和世界一流“绿色食品牌”打造,聚焦高原特色“云品”、食药同源资源和民族特优食品三大资源,形成了食品科学、食品安全、绿色食品加工与生物制造、功能食品与精准营养四位一体的学科方向,系统揭示了云南特优食物资源的品质与风味物质基础,解析了特征成分及其功效作用机理,突破普洱茶、咖啡、辣木、食用花卉、特色畜产品精准发酵与生物制造关键技术,创制了特色畜产品、普洱茶、咖啡等系列新产品,制定了国家和地方相关标准,相关技术成果在天士力集团、康师傅集团、大益普洱茶等省内外200余家企业推广应用,深入74个县(市区)开展食品安全边疆行专家服务,助力云南食品工业科技创新与转型升级,产业综合效益超过300亿元。近5年来承担国家级及地方各类科研课题160余项,到账1.1亿元。

 

重点成果系列一:食品加工基础科学研究

一、食品科学方向以云茶、云腿、咖啡、青稞、野生食用菌、辣木、蜂产品等为对象,研究食品化学组成、理化性质、营养价值以及在加工、贮运中的化学与生化变化规律重点解析茶褐素、咖啡褐色素、多糖、多肽、天然色素、黄酮类等成分的化学结构特征、生物活性评价、营养代谢组学以及其基于肠道微生物对人体健康的影响机制。

二、食品安全方向以高原特色农产品为对象,研究食品安全基本理论与技术以及基于大数据的质量安全追溯;研究云南传统食品(云腿、牛干巴等)加工过程的安全控制、有害物质快速识别与检测装备以及食品新资源安全性评价;构建云茶、石榴等高原特色农产品质量安全信息库及追溯技术体系,实现食品安全态势感知、溯源及病因关联等综合分析。

三、绿色食品加工与生物制造方向以云腿、牛干巴、乳饼、云茶、食用花卉、石榴、丽江雪桃、野生食用菌等云南特优农产品为对象,系统深入研究其绿色加工、生物制造、贮藏储运过程中的质量变化规律、品质形成机制及调控技术,创新研发工艺技术和装备,建立产品系列技术规范和标准体系,实现产品标准化、工程化生产,服务地方经济。

四、功能食品与精准营养方向以云南特色食品资源(云茶、石斛、辣木、玛咖、野生食用菌等)为对象,系统揭示食品资源比较基因组学与营养品质关系阐明次生代谢产物(主要是多酚)生物学形成途径以及多酚的分子作用靶点及机制;针对不同的人群需求,重点从基因、分子、细胞及整体动物等不同水平上,系统探究小分子多酚基于靶点的作用机制及新功效发现,开发个性化精准营养健康食品和构建生产技术标准。


重点成果系列二:社会服务

在社会服务方面,本学科依托专业和区位优势、坚持“立足岗位做贡献,服务社会促发展”,力求达成学科建设“顶天”、企业诊断与产业升级咨询与社会服务“立地”的效果全力开展形式多样的社会服务工作。

一是聚焦科技创新,推进产业发展。着力服务云南高原特色现代农业产业发展需求,以及我省打造世界一流“绿色食品牌”决策部署,聚焦生物制造、绿色加工、安全控制、快速检测等关键共性技术,开展理论研究、技术创新以及产品(装备)创制。

二是勇担社会责任、聚力脱贫攻坚。发挥人才技术优势,推动产业扶贫,立项“三区”人才项目90余项,在富源、玉龙、彝良等贫困县建立专家工作站3个,选派青年教师驻村扶贫2人,服务贫困地区中小微企业20余家。同时,依托云南省食品安全管理学院,开展食品安全边疆行活动,组织专家学者200余人次,深入边疆贫困地区74个县(市区),为市场监管人员、食品产家、普通消费者,开展检测技术培训、食品安全讲座222场次,培训15000余人。

三是积极承办会议、搭建交流平台。承办全国性学术会议4次:2017年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会;我院国务院学位委员会食品科学与工程学科评议组第七次会议暨食品科学与工程一级博士点单位全体会议;2019年西南地区高校食品科学与工程类专业校际协作研讨会;2020年教育部高等学校食品科学与工程类专业教学指导委员会全体会议暨一流专业建设研讨会。

四是加强国际合作、辐射南亚东南亚。2022年与泰国梅州大学联合申报并获批了云南省绿色健康食品中泰双边国际联合重点实验室;与老挝科技部合作,完成了国际科技合作项目3项,在老挝共完成了9批、1015人次的加工技术培训。依托畜产加工领域的科研、教学优势,培训来 自老挝科技部、老挝畜产品加工业行业协会和企业的50名学员。

重大成果:在Nature Communication、Journal of Agricultural and Food Chemistry和Biotechnology Advances等国际权威期刊上发表论文445篇,其中SCI/EI收录282篇(IF≥10,8篇)。获授权专利65项,获云南省科学技术奖励9项(杰出贡献奖1项、特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项、三等奖4项),省教学成果二等奖1项。在普洱茶、咖啡、核桃、食用菌、辣木、特色畜产品等研究上,居国际领先水平,已建成具有鲜明的高原和民族特色的国内一流食品学科。


农业科技创新典型人物之一:药同源功能食品创新团队带头人——田洋教授

田洋,博士,教授,博士生导师,主要从事食药同源加工与高值化利用研究工作。现任云南农业大学食品科学技术学院院长,食药同源资源开发与利用教育部工程研究中心主任,国家辣木加工技术研发专业中心主任,云南省药食同源功能食品工程研究中心主任。云南省中青年学术和技术带头人后备人才,云南省万人计划“产业科技领军人才”, 云南省青年科技奖获得者,云南省食药同源功能性食品硕士导师团队带头人。

当今全球营养健康问题面临重大挑战,慢病死亡率占71%,食药同源大健康产业发展越来越受关注。云南地处祖国西南边陲,物种资源极为丰富,药用植物6559种(占全国51%),食药同源产业发展空间和潜力巨大,但目前仍存在食药同源资源品质特征不清、健康功效机制不明、精深加工技术不足,综合效益不高等突出问题,严重制约产业发展。田洋教授团队长期从事食药同源资源加工与高值化利用研究,围绕辣木、核桃、三七、铁皮石斛等生物资源,在组学数据解析与品质形成机理、功能组分与功效机制、加工理论与技术创新等领域取得系列标志性成果。近年来,主持国家及省部级项目10余项;发表论文137篇,以第一或通讯作者在Molecular Plant(IF=21.949)、Frontiers in Immunology(IF=8.786)、mSystems(IF=7.324)、Molecular Nutrition & Food Research(IF=6.575)等国际权威期刊发表SCI论文26篇,其中18篇IF>5(2篇IF>10),单篇最高IF=21.949;主编或副主编著作4部;制定国家或行业标准6项;授权国家专利41件(发明专利13件、实用新型专利28件);创制辣木天然叶酸、核桃平衡蛋白酸奶、三七叶酵素等30余种新型营养健康产品。先后获云南省科技进步一等奖1项,三等奖2项,梁希林业科学科技进步三等奖1项,云南省教学成果二等奖1项。

一、解析食药同源资源组学数据,揭示其品质性状形成机理。从解析辣木、石斛、玛咖等资源基因组入手,探索这些物种品质性状形成的物质基础,为食药同源资源开发提供基础数据和新思路。(一)解析辣木基因组精细图谱。用分子标记精确定位高蛋白、生长快和抗逆性强的关键基因,鉴定辣木水通道膜蛋白、高钙富集功能基因以及多种营养组分,阐明辣木高营养的品质形成机理(Sci. China, 2015, IF=10.372)。(二)解析铁皮石斛基因组精细图谱。首次在植物基因组图谱绘制中引入三代测序平台,创新二代、三代测序混合组装技术,绘制高杂合度基因组精细图谱,从基因组层面阐明其功效物质多糖和生物碱的合成和积累过程,阐明铁皮石斛品质形成机理(Mol Plant, 2015, IF=21.949)。(三)解析玛咖基因精细图谱。完成八倍体植物玛咖基因组解析,提出“植物通过基因组多倍化适应海拔快速抬升”理论,揭示植物高海拔适应特征的遗传机理,为石斛的品质保证提供理论依据(Mol Plant, 2016, IF=21.949)。

二、确证食药同源资源功能组分新功效,阐明其作用机制。系统研究辣木、核桃、三七等食药同源资源功能组分促进肠道干细胞增殖、改善代谢综合征、抗炎、抗皮肤光老化、抗疲劳等功效及其作用机制,为食药同源资源功能性食品开发提供科学数据。(一)首次揭示α-亚麻酸通过增加瘤胃球菌科微生物丰度,增加短链脂肪酸含量,活化Wnt/β-catenin信号通路,进而促进肠道干细胞增殖分子机制(Mol Nutr Food Res., 2021, IF=6.575)。(二)发现α-亚麻酸改善高脂饮食诱发的多组织代谢紊乱和肠道菌群失衡作用,并明确肠道菌群在其中的调节机制(mSystems, 2020, IF=7.324)。(三)阐明辣木紫云英苷通过调控肠道微生物/LPS/TLR4/NF-κB途径缓解结肠炎的作用机制(Front Immunol., 2020, IF=8.786)。(四)制备神经酰胺-透明质酸-辣木异硫氰酸酯(HACE/MITC NPs)纳米脂质体,解决辣木异硫氰酸酯水溶性极低、生物利用率低、易降解的问题,并揭示其抗皮肤光老化活性机制(Drug Deliv., 2022, IF=6.819)。(五)发现酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌共同发酵的三七叶发酵物通过抑制心肌细胞凋亡和氧化,进而发挥抗疲劳的作用机制(Front Nutr., 2022, IF=6.59)。

三、构建食药同源绿色制造技术体系,创制营养导向型新产品。围绕云南辣木、核桃等资源,以营养健康为导向,开展食药同源功能组分生物发酵、稳态化及靶向递送等关键技术研究。(一)开展耐胁迫微生物菌种的筛选及驯化,形成了基于靶点基因和蛋白的菌种定向选育技术,建立菌种库;(二)创建功能性乳酸菌精准筛选新方法,获得功能因子明确的优质菌种,突破高活性乳酸菌菌剂制备和稳定化生产工艺等产业化关键技术瓶颈,利用微生物多菌种梯度发酵、联合酶解、生物萃取等技术,高效富集食药同源资源中多肽、天然叶酸、γ-氨基丁酸、多酚等功能组分,创制辣木抗氧化肽、辣木天然叶酸、辣木睡酵素等18个新产品;(三)针对蛋白质的结构特征和高值化利用关键技术难题,采用限制性酶解、微射流均质、有机酸脱酰胺和接枝改性分子包埋、靶向递送等技术,开发出高凝胶性、高乳化性及高溶解性等优质功能性蛋白制备共性关键技术,开发核桃植脂末、核桃乳液、叶黄素核桃乳等系列产品16个。

田洋教授团队聚焦食药同源资源品质形成机理、健康功效评价、加工理论与技术创新研究方向,率先建立营养健康导向的食药同源资源设计加工与高值化利用技术体系。研究成果服务中国工程院定点帮扶会泽县、教育部定点帮扶楚雄州等云南10余个州(市)县的食药同源大健康产业开发,在10余家企业推广应用,产生显著经济和社会效益,为食药同源资源高值化开发提供新策略,也为乡村振兴提供核心科技支撑,正成为我国食药同源科学领域赶超国际先进水平重要研究课题。


农业科技创新典型人物之二:默默沉淀的金牌导师——黄艾祥教授

黄艾祥老师是云南农业大学食品科学技术学院的一名平凡的专业课老师,博士,二级教授,博士生导师,首批云岭产业技术领军人才。兼任中国奶业协会常务理事,云南省奶业协会会长、云南省现代农业奶牛产业技术体系乳品加工与质量安全岗位专家、云南省科技项目专家。没有一朵花,从一开始就是花,在三十多年的执教生涯中,黄老师始终认真奋斗在科研教学第一线,身体力行带动着团队和学生,在平凡的教师岗位上做出了不平凡的事。

一、科学研究成果突出。黄老师主要围绕云南特色优势的乳酸菌、云南特色植物(贯筋藤、辣木等)植物凝乳酶和特色乳资源,针对乳品发酵剂“卡脖子”问题、高端特色乳制品加工技术瓶颈和大健康产业对个性化营养食品的迫切需求,开展云南高端特色乳发酵剂及其产品关键技术研究与应用。针对云南特色畜产品生产技术瓶颈,主持国家基金2项、国家重点研发计划子课题1项及省重大科技专项、重点研发计划、农林专项重点项目等项目8项。在学习过程中,偶然发现了当地居民使用贯筋藤加工乳制品,随后开展针对性研究,进一步揭示了凝乳酶构效关系、凝乳机理及特色畜产品的特征营养、风味形成机理;创新了火腿、牛干巴、冷鲜肉及奶酪、奶渣、乳饼、乳扇等产品的绿色加工技术。 以通讯作者发表论文130篇,其中SCI 24篇(Ⅰ区TOP16篇)、EI 14篇。授权专利25项,发布省地方标准2项。研发30余种新产品应用于云南省10余家畜产品龙头企业,获云南省科技进步二等奖2项(排名第一)、三等奖1项(排名第一)。

二、特色教学,教书育人。在1988年执教至今,沉住气,做自己,始终以“做一位好老师”来要求自身,将学生成长和成才的培养工作贯穿始终,不贪图回报。在人才培养过程中,一方面做到与学生换位思考,身体力行,以自身树立坚实的榜样,亦师亦友;另一方面主动关心学生,且善于针对不同性格的学生采取不同的激励方式,激励其成长成才,着力解决研究生实验和实习过程中遇到的难题。在教学生涯里,三十年如一日认真备课,不迟到早退,以身作则,其吃苦耐劳、坚持奋斗的精神深深影响着团队成员。黄老师的以身作则感化了很多团队里的学生,在团队氛围的带动下进一步激发了上进心,他们在办公室、实验室的长明灯下沉淀自己,在SCI、EI和核心期刊论文里证明自己,在国家、省市、校院级奖学金和优秀学生名录里坚定自己。在团队的带领下,这是他们用自强者的姿态,用自己的脚步丈量、踏实走出来的一条路,尽管布满荆棘,却也鲜花盛开,风景别样美丽。

在执教生涯里,黄老师始终沉醉科研工作,牢记自己的岗位职责,形成科研反哺教学的良性机制,团队在黄老师带领下,积极申报各项“互联网+”项目,参加创新创业类比赛。成熟的麦穗总低垂着脑袋,浩瀚的大海总敞开着胸怀,在团队的共同努力下,近10年来,所带团队成员获国家奖学金,获省政府奖学金18项,多名学生获得省级优秀毕业生、省级三好学生等荣誉称号,指导的学生项目在第八届中国国际“互联网+”创新创业大赛中获省级金奖3项、铜奖1项,获第十届挑战杯大学生创新创业竞赛省级铜奖1项,黄老师个人获“教书育人”示范岗”。

三、服务企业,回馈社会。黄老师作为一名普通高校教师,在开展教学和科研工作的同时,极度重视产学研成果转化。作为云南省奶业协会会长,积极服务企业,在四大职能的指引下,致力于解决企业的难题,对产业科技创新和经济发展做出一定贡献,任期内伊利、蒙牛入驻云南,乳业产值提高了50%。作为云南特色畜产品产业领军人才,主动回馈社会,专利成果应用于云南三家特色乳品生产龙头企业,获2020年省科技进步二等奖,获2021年省政府特殊津贴。

“做点自己喜欢做的事情。”这是黄老师对团队成员的激励,一批又一批的研究生在坚持做自己“喜欢”的事情,以实验室和学习室为家,进一步提升和充实自己。人生漫漫,我们走过的路,读过的书,爱过的人,路过的风景,经历过的往事,都会使我们成为更加温润的自己,使我们在未来,可以更坦然地走下去!在一段又一段放飞梦想的日子里,正是黄老师这种关心学生的“老父亲”精神和合作进步的团队精神,越来越多研究生青睐加入“食品资源与乳品研究课题组”,也被学生发自肺腑地称为“金牌导师”。

作者:宋爽
编辑:潘伟荣


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