棉子糖

同样是RNA病毒，为什么学者们能很快研发针对COVID-19的疫苗，而艾滋病疫苗却迟迟没有面世？白血病之前是一种绝症，为什么像现在可以被治愈了？您知道吗，这些重大医学问题或进展，都与“糖医学”这个概念息息相关。一个由澳大利亚伊迪斯科文大学（Edith Cowan University）领导的跨国研究团队揭示了糖医学领域的最新研究进展。澳大利亚埃迪斯科文大学副校长、英国皇家内科医生协会公共卫生学院院士（FFPH）王嵬教授领导的这项研究显示，生命需要的不仅仅是核酸和蛋白质，糖分子可能是超越分子生物学中心法则（central dogma of molecular biology）的另一种生命密码。澳大利亚埃迪斯科文大学副校长、英国皇家内科医生协会公共卫生学院院士（FFPH）王嵬教授王嵬教授认为，生命有四个重要的大分子：遗传物质（DNA和RNA）、蛋白质、糖类和脂质。前二者更被公众熟知，遗传物质——核酸像复印机一样，原封不动地把信息转移到蛋白质并用蛋白质表现出来，就是人们所称“转录”及“翻译”过程。“转录及翻译执行了我们生命的过程中最基本的定律，这就叫做中心法则。”他说。王嵬教授介绍，中心法则是遗传学的一个伟大法律，相关研究曾数次获得诺贝尔奖。“但是，在这个过程中，后两种关键成分——糖和脂却在生物学的中心法则中缺失了。”“我们提出糖可以作为第三个生命密码，这就是我们说的旁中心法则。”医学科学的新维度作为一个新的学科，糖医学的研究是为了更好地针对疾病作出诊断，并基于糖医学的方式开发潜在药物、根据个体的“糖档案”选择处方和剂量，对患者进行药物预防、干预和治疗。王嵬教授表示，糖除了作为能量来源、细胞的重要组成成分之外，还有非常广泛的生理学意义。因此，糖医学在健康、亚健康和疾病诊治领域发挥关键作用。“比如糖尿病，患者的胰岛素不能充分利用这些生命分子，所以糖代谢异常。”“为什么遗传基因这方面已经谈了这么多，为什么我们目前还不能治愈糖尿病呢？”他说，“我们把基因、把常说的蛋白，从生命水平去干预不就可以了吗？现在，我们通过对于基因组和蛋白组的理解，人们束手无策。”而旁中心法则和糖医学可能为这一疗法的治愈提供新曙光。与此同时，糖医学还可以应用到人们关注的其他方面。为什么在疫情中，科学家们很快就推出了针对COVID-19的疫苗；而艾滋作为一种古老的、影响人类健康的病毒，却迟迟没有治愈方法？王嵬教授解释称，这就涉及到糖医学的具体应用。举一个简单的比喻，艾滋病毒的遗传物质像穿了棉袄一样，盖着一层很厚的糖基；而现在的新冠病毒，就像穿了一件糖基的背心。“病毒就是这样，有些‘穿得厚’，有些‘穿得少’，”他说，“我们马上就识别COVID-19它‘穿得少’，所以我们马上就有了疫苗的研发，目前甚至到了药物、单抗的研究。”再例如白血病，研究人员可以“利用糖的生物工程对单抗的修饰，把针对白血病的单抗的效率提高十倍、百倍。”因此，白血病再也不是人们印象中的“不治之症”了。下一步研究方向旁中心法则是研究团队提出的崭新的理论，王嵬教授表示，这一假说已经有部分实验依据作为支撑。“比如在中心法则中，在反转录之外，之前从来没有实验证实过核酸能被糖修饰，因为糖是‘下游’的。而现在，已经有试验可以证实这一点，证实小的RNA（Small RNA）能被糖修饰，而且是在细胞膜表面。”由于涉及多种酶，这个概念和过程可能看起来繁琐而复杂。但是这是一个高度有序的过程，每种酶都由糖基因编码。因此，糖基因的中断或任何相关酶的缺乏，都可能导致先天性的糖基化障碍疾病。除此之外，旁中心法则还关注环境、行为及其对糖基因的互相影响和作用。“我们体内的糖是一个动态的生化指标，反应了生命活动的真正状态，也回答了糖为什么这么重要这个问题。”“现在有的只是这些实验，大家们有一个理论框架把它们聚合在一起。我们提出这个法则，糖只是一个重要的方面之一。”他说，“现在我们现在要进一步验证这一理论框架，就像有了骨头，我们要把肉填上去。”

糖是一类具有重要生物学功能的大分子，具有高度复杂的化学结构。目前，糖的结构解析依赖于传统的色谱法、质谱法和核磁法等结构表征手段。虽然这些方法相对成熟，但存在检测步骤复杂、无法实时动态检测等局限性，无法满足糖基础和应用科研需求。与另一类生物大分子核酸已实现高通量测序相比，糖的结构解析技术滞后。生物纳米孔作为高度敏感的传感器，应用于核酸分子以及多肽测序，而在糖测序方向是否可行尚未被证实。　　近期，中国科学院上海药物研究所研究员高召兵/副研究员夏冰清（纳米孔方向）、研究员文留青（糖化学方向）与研究员程曦（计算生物学方向）等，设计并构建了一种工程改造的生物纳米孔，识别和捕捉到糖分子官能团乙酰氨基和羧基的特征电信号，描绘了含有这两种官能团不同聚合度糖的电信号指纹图谱，并运用于混合体系中不同糖分子的结构鉴定。该工作为以生物纳米孔为基础的糖测序技术打开一扇门。相关研究成果以Mapping the Acetylamino and Carboxyl Groups on Glycans by Engineered α-Hemolysin Nanopores为题，在线发表在《美国化学会志》（JACS）上，并被选为封面文章。　　科研团队将纳米孔α-溶血素（α-HL）的敏感位点113位的甲硫氨酸（M）作了基因工程改造，通过对极性、体积、电荷等氨基酸筛选，获得敏感性、特异性最佳的工程纳米孔M113R。该研究利用该纳米孔清晰地表征了单糖分子中乙酰氨基和羧基两种糖官能团的电流信号，并建立了两种糖官能团结构与电信号对应的指纹图谱。该团队利用分子动力学模拟和基因突变进一步剖析了糖分子进入该纳米孔中的动态过程，明确了纳米孔M113R识别两种官能团的分子机制。基于此，该研究利用两种官能团的特征电信号绘制了含有乙酰氨基和羧基寡糖的指纹图谱。该工作采用指纹图谱在糖混合体系中识别了含有两种基团的单糖、二糖和三糖。这一技术采用工程改造的纳米孔，无需对糖进行额外化学修饰或桥接。这一概念验证研究为高效建立糖分子指纹图谱库奠定了重要基础。　　糖类化学信息的高效表征是糖结构解析中的关键挑战。与其他根据化学位移或峰强度信息的技术不同，该研究依据特征电信号分析糖分子结构信息，获得糖分子中特定官能团的特征信号，将分子结构信息与传感事件产生的特征电信号直接联系。研究发现，特征电信号能表征单糖分子的特殊结构，并可同时精确解读寡糖链的聚合度的大小，从多个维度反映糖分子结构的多方面特征。该工作获得的糖电信号指纹图谱是基于纳米孔糖结构鉴定分析的重要一步。同时，该研究提出了基于纳米孔糖测序的可能路线。随着对糖分子更多官能团和其他特定结构的鉴定，该团队逐步完善糖分子指纹图谱的全方位绘制，建立了基于电信号的糖指纹图谱库，有望实现不同于现有技术路线的高效糖结构表征——纳米孔糖测序。

后天(1日)就是元旦，春节也接踵而来，置办年货，瓜子不可或缺。有报道称有商贩为了延长瓜子的保质期，炒瓜子时会添加明矾。一些市民也反映，有些瓜子吃着发苦，询问是不是加了什么东西。　　12月29日，《法制晚报》记者网购、街采10份甜味瓜子送检。检测结果显示，10份瓜子均未检出铝，证明未添加明矾 但其中8份糖精超标。　　专家提醒市民，长期食用糖精过量的食品，会对健康产生隐患，建议大家尽量买原味瓜子。如果买的瓜子发涩，表皮不自然且有小白点，有可能添加了明矾。如果过甜甚至发苦，有可能糖精超标。　　社区调查　　买的甜瓜子 为啥吃着苦　　上周四，《法制晚报》生活实验进社区，有居民问，过年家里少不了买瓜子等零食，可为啥买的奶油和焦糖味的瓜子，有的吃起来发苦?　　一位社区大妈说，“孩子们爱吃奶油味的，可前些日子买了点，孩子们说不好吃，苦。”不少居民说可能是糖精的缘故。　　记者查询发现，还有报道反映曾有不法商贩为了延长瓜子的保质期，炒瓜子时添加了明矾。　　12月29日，生活实验记者走进朝阳区劲松东社区居委会，带着网店和街边摊购买的10份甜味瓜子请专业的检测人员在社区进行检测。　　看到记者买的样品，一位戴着红袖标的社区工作人员表示，“我家瓜子长年不断，不过我们一般都买原味，还是觉得买原味的放心。”　　记者请居民尝了尝几份样品，大家都觉得有甜味、奶油味，没吃出什么异常。　　10份样品中，5份为网购，只有一份注明添加了糖精钠。　　实验步骤　　样品来源：　　网购5份：分别来自杭州、江西、河南和北京，口味分别为焦糖和山核桃味　　街边炒货摊5份：焦糖1份、山核桃两份、奶油3份　　检测项目：瓜子皮中的明矾和糖精钠　　检测单位：北京智云达食品安全检测中心(检测为快速检测方法，属于初筛，只对样品负责，检测结果不具备法律效力)　　检测试剂：明矾速测盒、糖精钠速测盒　　限量标准：炒制瓜子中不允许添加明矾 根据GB 2760-2014食品添加剂国家标准，带壳熟制坚果与籽类糖精钠的最大使用量不得超过1.2g/kg　　检测过程　　明矾检测　　取样：将样品编号，取瓜子皮粉碎，称取0.5克放入50ml的烧杯中，加入19ml蒸馏水，1ml试剂1， 搅拌2分钟后静置3分钟。取上清液检测。　　在10ml比色管中，加入4滴样品提取液，加入0.8ml蒸馏水，加入1.0ml试剂2，加入2滴试剂3混匀，再加4滴试剂4混匀，再加4滴试剂5，摇匀后放置 20分钟。与标准色阶卡对比，读出样品中铝含量。　　结果 10样品均未检出明矾　　10个样品检测液均呈现浅棕色，对比色卡，显示未检出铝，证明炒制瓜子时未添加明矾。　　糖精钠检测　　取样：称取2克瓜子皮于50ml提取瓶中，加入40ml蒸馏水，摇动1分钟静置5分钟，过滤。　　取1ml滤液至10mL比色管中，加蒸馏水至5ml刻度线，备用。　　①样品管：取样品液加入A溶液1ml，摇匀后加入三氯甲烷4ml，盖盖快速颠倒20次，静置5分钟，取下层溶液检测。　　②分别将装有蒸馏水的比色皿和样品液放入检测仪器读取数据。　　检测结果 10份样品8份糖精钠超标　　在社区检测时，10个样品中8个样品蓝色较深，显示糖精钠超标。对10个样品在实验室进行复检，8个糖精钠含量超标。最高为小摊购买样品，且5个小摊样品全部超标。　　糖精钠检测结果　　编号 含量(g/kg ) 购买渠道 口味 结果　　1号 1.465 网购 奶油 不符合标准　　2号 2.279 小摊 焦糖 不符合标准　　3号 2.938 小摊 山核桃 不符合标准　　4号 2.319 网购 山核桃 不符合标准　　5号 1.176 网购 焦糖 符合标准　　6号 0.897 网购 焦糖 符合标准　　7号 1.682 小摊 奶油 不符合标准　　8号 2.172 小摊 山核桃 不符合标准　　9号 2.466 小摊 奶油 不符合标准　　10号 1.738 网购 焦糖 不符合标准　　注：5号、6号符合国家标准，糖精钠≤ 1.2g/kg，其他均超过国家标准　　专家观点　　常吃糖精过量瓜子 存安全隐患　　北京智云达食品安全检测消费者体验中心技术经理、中国农业大学农学博士张玉萍告诉《法制晚报》记者，甜味的瓜子，糖必不可少。一些商家为了减少成本，使用糖精钠(糖精)和甜蜜素炒制瓜子。糖精钠的甜度是蔗糖的400倍，但不会提供热量，所以用量少、成本低，应用较广泛。　　“国家对使用糖精钠有限量要求，不可以过量添加。目前对糖精的安全性问题存在较大争议，只有按照国家规定使用，才能保证安全性。经常吃糖精钠超标的食品，会增加健康隐患。”　　张玉萍说，瓜子不能久放，时间长了会有了哈喇味，“有报道称个别商家炒瓜子时添加明矾达到保鲜的作用。这是因为明矾和空气中的水发生反应，相当于给瓜子加了保护层，避免瓜子受潮变质影响口感。但明矾不允许在瓜子中使用。”　　“明矾含铝，铝不是人体必需的矿物质，并且具潜在毒性，长期摄入铝超标的食品，可能会引起神经系统的病变，干扰人的思维、意识和记忆功能，严重者可导致痴呆。儿童如果过量食用铝超标的食品，会严重影响智力发育和骨骼生长。本次检测，10个样品全部未检出铝，说明商家没有用明矾炒制。”张玉萍说。　　消费提醒　　尽量买原味 不宜多买长期存放　　张玉萍提醒市民，为了避免买到可能添加了明矾或者糖精钠超标的瓜子，“建议大家尽量选购原味瓜子，少买散装瓜子。如果买到瓜子发涩，表皮不自然且有小白点，有可能添加了明矾。如果过甜甚至发苦了，很有可能是糖精钠超标。”　　也建议市民不要一次购买过多瓜子，“一次买太多，在家里存放时间长了，瓜子有可能变质。此外，建议市民嗑瓜子时尽量用手剥，减少牙咬，这样不仅可以避免过多摄入糖精钠等食品添加，如果是咸味瓜子，也可以避免摄入过多盐分。”