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利用植物资源为中国人的健康保驾护航一一记中科院西双版纳热带植物园员张萍
富贵病又称“现代文明病”,是人们进入现代文明社会,生活富裕后,吃得好、吃得精,营养过剩,活动量减少,从而产生的非传染性疾病,比如肥胖、糖尿病、高血脂、高血压、心血管疾病等.从目前来看,富贵病已成为危害中国人健康的流行病.虽然治疗这些疾病的药物层出不穷,但是营养策略仍然是预防和治疗这些疾病的基本策略.来自中科院西双版纳热带植物园的张萍研究员,同时也是营养免疫与功能性食品研究组组长,在利用我国特有的植物资源预防和治疗代谢性疾病领域做出了比较突出的成绩,其科研成果获得国内外同行的高度关注.在过去的15年中她一直致力于营养学和免疫学的研究,最新的成果表现出她作为一名科研人员创造性地运用理论知识服务于人民健康需求的极大热忱和能力.学贯中西,服务国家`张萍1970年6月出生,1993年毕业于中国人民大学商品学系,获经济学学士学位；1996年6月毕业于中国人民大学商品学系,获经济学硕士学位；1998年10月毕业于瑞典隆德大学,获食品科学与生物技术专业理学硕士学位；2005年8月毕业于美国Texas A&MUniversity College Station分校,获得营养学专业博士学位；2005年8月-2012年5月,分别在美国WakeForest University Baptist Hospital,OklahomaUniversity Health Sciences Center, DukeUniversity Medical Center做脂类代谢和免疫学方向的博士后研究.
巾帼不让须眉,带着自己对科研秘境的向往与追求,博士后期间,张萍先后参与了多项美国大型国家科研项目.在2005年到2006年,参与美国卫生部NIH项目“Echium Oil对血脂代谢和动脉粥样硬化的影响”；2006年到2008年参与美国卫生部NIH项目“心肌炎自身免疫反应致病机理研究”；2008年到回国前夕又分别参与了美国卫生部NIH项目“Pompe disease基因治疗中的免疫调节”和“DGK酶对T细胞的调节以及对自身免疫性肝炎的影响”.她研究了深海鱼油中的多不饱和脂肪酸对T细胞功能的影响,证明饮食中的多不饱和脂肪酸可以影响T细胞亚类的平衡,抑制抗原特异性细胞分裂,抑制对炎性反应起重要作用的Thl细胞繁殖.并且还在美国营养学会会刊Journal ofNutrition上发表论文两篇.张萍博士学贯中西,知识渊博,她更愿意把自己在营养学及免疫学领域上扎实的理论基础与中国丰富的植物资源结合起来,为中国人的营养学问题提供切合实际的答案,用自己的知识与技术来为增进中国人的健康服务.2012年8月,她毅然来到地处边疆的中国科学院西双版纳热带植物园工作,开始担任研究组组长、研究员.先进技术,健康使者
目前中国是世界肥胖和糖尿病第一大国,由于肥胖相关的疾病给社会造成极大的负担,预防肥胖对于全民健康有着重要意义.对于这一现实问题,张萍博士提到,膳食和生活方式的改变仍然是预防肥胖和相关疾病的基本策略.膳食纤维是人体的第7大营养素,对于维持体重和人体全面健康都有至关重要的作用,WHO建议每人每日摄入量大于25克,但是现代人绝大多数都做不到.膳食纤维的分类有多种,可以是天然的或合成的,水溶的或水不溶的,发酵的或不发酵的,粘性的或非粘性的.到底哪类膳食纤维对于肥胖和代谢性疾病更好,目前仍是营养学界不断争论的话题.以前研究比较多的是可溶的膳食纤维,如果胶等对于减低血脂有一定好处.最近的研究则显示,不溶性的膳食纤维对于预防代谢病也有好处,特别是对心血管疾病的预防有重要作用.张萍博士正是看到了膳食纤维的保健功能,因此把科研矛头对准了膳食纤维含量丰富的竹笋资源.
众所周知,竹笋是我国人民喜食的蔬菜,并且我国竹资源丰富,计有39属,500余种.其中65种为可食用竹笋资源.尽管膳食纤维含量极大,应用价值极广,但对其产品的开发利用则远远落后于形势发展的要求.竹笋资源的利用与开发目前仍以自给自足的自然经济为主,尤其是在保健和药用领域,人们的认知程度还远远不够,药用知识也并未得到普及.目前对其生理功能几乎没有研究.
在此背景下,为了更好的利用竹笋资源,让丰富的膳食纤维为人类的健康服务,张萍博士带领着整个研究组开始了自己的研究工作,她从版纳甜龙竹竹笋中成功提取到了膳食纤维,在对其体外性质研究之后发现这种竹笋膳食纤维吸油吸水性都优于其它膳食纤维,因而猜想,这种膳食纤维可能会通过促进脂肪的排除而影响肠道菌群从而抑制高脂肪饲料导致的一系列不良反应.在试验过程中,张萍博士采用C57BL/6J小鼠对比了含有相同能量、其它各种营养素和不同纤维素的饲料喂养6周对小鼠体重、生化指标、肠道菌的影响,发现相比与常见的膳食纤维包括来源于谷物的小麦纤维、大豆纤维以及一种常见的可溶性纤维菊粉等各种膳食纤维,竹笋膳食纤维最能有效地抑制高脂肪饲料导致的体重增加.这些成果已经申请了发明专利（中国发明专利号：No．2015108901176）.
肠道菌在健康与疾病中的作用是近年来健康领域的热门话题.由于基因测序技术的发展,对肠道菌的微生态已经可以比较精确地定性定量分析.肠道菌与多种疾病的发生有着密切关联,特别是与肥胖的关系已经被动物实验和临床实验充分证明.菌群移植实验证明,肥胖型小鼠肠道菌促进能量吸收.高脂饮食可以改变肠道菌群生态结构,肥胖小鼠肠道中厚壁菌门丰度增加,瘦型动物有更高丰度的拟杆菌门.临床研究表明,肥胖病人随着体重减轻,厚壁菌门丰度下降,而拟杆菌门丰度增加.膳食纤维不足会导致肠道菌多样性减低,而且具有遗传性,小鼠实验表明,几代之后这种肠道菌多样性的减低即使再补充膳食纤维也恢复不了.有种观点认为现代人多发的代谢性疾病与膳食中长期缺乏膳食纤维有密切关系.
此外,本研究还发现,与微晶纤维素相比,竹笋纤维还保持了肠道菌多样性,并且大大增加拟杆菌门细菌的丰度,这种增加的程度比文献中报道的其它膳食纤维都高出许多,这表明竹笋膳食纤维对体重的影响很可能是通过增加拟杆菌门细菌实现的.本研究表明各种膳食纤维由于结构和组成的差异导致在生理功能上的差异巨大,竹笋膳食纤维在抑制体重增加、改善肠道菌方面无疑是最佳的一种膳食纤维.至于其它种类竹笋是否与版纳甜龙竹竹笋具有相同作用还有待于进一步研究.我国竹笋资源丰富,市场巨大.这一发现对于促进竹笋资源的开发利用有着重大意义.
除了研究从版纳甜龙竹竹笋中提取膳食纤维以外,张萍博士还非常关注糖尿病的天然药物治疗.她着重提到了麻欠,麻欠原植物为毛大叶臭花椒,芸香科花椒属,其果实、叶子、根茎均可入药,可用于通气除寒,腹胀,解毒,消肿止痛.目前,现有技术还未表明麻欠在糖尿病治疗中具有药用价值.针对上述现有技术,张萍博士研究发明的目的是提供一种具有治疗糖尿病活性的麻欠精油或包含麻欠精油的提取物以及它们的应用.从提取方法来看,取新鲜麻欠植物干燥,将干燥后的麻欠植物浸泡在45-65℃温水中60-150分钟,然后超声波超声30-60分钟,加热至沸腾,提取2-3小时,用萃取,挥干得麻欠精油.该发明发现,所述麻欠精油或包含麻欠精油的提取物具有保护胰腺结构、保护肝肾结构的功能.另外,该发明还提供了一种麻欠的新用途.即提供了麻欠、前述麻欠精油或包含麻欠精油的提取物在制备治疗糖尿病、保护胰腺结构、保护肝脏结构或保护肾脏结构的药物或功能性食品中的应用.该发明通过研究发现麻欠精油副作用小,疗效好,疗效建立在恢复β细胞形态和功能的基础上,即麻欠精油降低血糖的同时伴随β细胞形态和功能的恢复,这种作用机制是与单纯抑制血糖升高的药物是完全不同的,具有很好的市场开发价值.
培育人才,再踏征程
在张萍博士心中,为祖国培养出越来越多致力于植物资源科研领域的技术型人才同样重要.2013年2月,张萍开始任博士生导师,8月获得中国科学院“百人计划”择优支持.除了“百人计划”,还承担了十二五期间本园“一三五”任务中方向二子课题“傣族药用植物成分分析和药理作用研究”.目前已在天然产物研究与开发等刊物上发表论文24篇(SCI收录15篇),其中第一作者和通讯作者共9篇.论文累积期刊影响因子超过60,他人引用254次.申请发明专利四项.培养学生方面：培养博士生3名,硕士生3名,其中博士生一人2次获得国家奖学金(2013、2014年)和朱李月华优秀博士毕业生奖学金（2016年）,硕士生一人获得国科大生命科学类硕士生2016年地奥奖学金二等奖.
张萍博士作为一名优秀的女性科研工作者,她留给人的第一印象是清瘦秀美,但是在她单薄的身体下却蕴藏着巨大的能量.回顾这4年,她始终把服务国家,服务大众作为自己科研工作的奋斗目标,克服了边疆各种艰苦条件,从零开始,搭平台,做实验,带学生,参加各种学术会议做报告,为多种知名英文期刊审稿,脚踏实地,任劳任怨,默默耕耘.我们相信,张萍博士和她的团队将会继续深入植物资源的可持续利用领域,从而为我国国人的健康做出更加突出的贡献.
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