利用植物資源為中國人的健康保駕護航——記中科院西雙版納熱帶植物園研究員張萍

文/賈海琴

利用植物資源為中國人的健康保駕護航——記中科院西雙版納熱帶植物園研究員張萍

文/賈海琴

富貴病又稱“現(xiàn)代文明病”，是人們進入現(xiàn)代文明社會，生活富裕后，吃得好、吃得精，營養(yǎng)過剩，活動量減少，從而產(chǎn)生的非傳染性疾病，比如肥胖、糖尿病、高血脂、高血壓、心血管疾病等。從目前來看，富貴病已成為危害中國人健康的流行病。雖然治療這些疾病的藥物層出不窮，但是營養(yǎng)策略仍然是預(yù)防和治療這些疾病的基本策略。來自中科院西雙版納熱帶植物園的張萍研究員，同時也是營養(yǎng)免疫與功能性食品研究組組長，在利用我國特有的植物資源預(yù)防和治療代謝性疾病領(lǐng)域做出了比較突出的成績，其科研成果獲得國內(nèi)外同行的高度關(guān)注。在過去的15年中她一直致力于營養(yǎng)學(xué)和免疫學(xué)的研究,最新的成果表現(xiàn)出她作為一名科研人員創(chuàng)造性地運用理論知識服務(wù)于人民健康需求的極大熱忱和能力。

學(xué)貫中西，服務(wù)國家

張萍1970年6月出生，1993年畢業(yè)于中國人民大學(xué)商品學(xué)系，獲經(jīng)濟學(xué)學(xué)士學(xué)位；1996年6月畢業(yè)于中國人民大學(xué)商品學(xué)系，獲經(jīng)濟學(xué)碩士學(xué)位；1998年10月畢業(yè)于瑞典隆德大學(xué)，獲食品科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)理學(xué)碩士學(xué)位；2005年8月畢業(yè)于美國Texas A&M University College Station分校，獲得營養(yǎng)學(xué)專業(yè)博士學(xué)位；2005年8月-2012年5月，分別在美國Wake Forest University Baptist Hospital,Oklahoma University Health Sciences Center, Duke University Medical Center 做脂類代謝和免疫學(xué)方向的博士后研究。

巾幗不讓須眉，帶著自己對科研秘境的向往與追求，博士后期間，張萍先后參與了多項美國大型國家科研項目。在2005年到2006年，參與美國衛(wèi)生部NIH項目“EchiumOil對血脂代謝和動脈粥樣硬化的影響”；2006年到2008年參與美國衛(wèi)生部NIH項目“心肌炎自身免疫反應(yīng)致病機理研究”；2008年到回國前夕又分別參與了美國衛(wèi)生部NIH項目“Pompe disease基因治療中的免疫調(diào)節(jié)”和“DGK酶對T細胞的調(diào)節(jié)以及對自身免疫性肝炎的影響”。她研究了深海魚油中的多不飽和脂肪酸對T細胞功能的影響,證明飲食中的多不飽和脂肪酸可以影響T細胞亞類的平衡，抑制抗原特異性細胞分裂，抑制對炎性反應(yīng)起重要作用的Th1細胞繁殖。并且還在美國營養(yǎng)學(xué)會會刊Journal of Nutrition上發(fā)表論文兩篇。張萍博士學(xué)貫中西，知識淵博，她更愿意把自己在營養(yǎng)學(xué)及免疫學(xué)領(lǐng)域上扎實的理論基礎(chǔ)與中國豐富的植物資源結(jié)合起來，為中國人的營養(yǎng)學(xué)問題提供切合實際的答案，用自己的知識與技術(shù)來為增進中國人的健康服務(wù)。2012年8月，她毅然來到地處邊疆的中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園工作，開始擔(dān)任研究組組長、研究員。

先進技術(shù)，健康使者

目前中國是世界肥胖和糖尿病第一大國，由于肥胖相關(guān)的疾病給社會造成極大的負擔(dān)，預(yù)防肥胖對于全民健康有著重要意義。對于這一現(xiàn)實問題，張萍博士提到，膳食和生活方式的改變?nèi)匀皇穷A(yù)防肥胖和相關(guān)疾病的基本策略。膳食纖維是人體的第7大營養(yǎng)素，對于維持體重和人體全面健康都有至關(guān)重要的作用，WHO建議每人每日攝入量大于25克，但是現(xiàn)代人絕大多數(shù)都做不到。膳食纖維的分類有多種，可以是天然的或合成的，水溶的或水不溶的，發(fā)酵的或不發(fā)酵的，粘性的或非粘性的。到底哪類膳食纖維對于肥胖和代謝性疾病更好，目前仍是營養(yǎng)學(xué)界不斷爭論的話題。以前研究比較多的是可溶的膳食纖維，如果膠等對于減低血脂有一定好處。最近的研究則顯示，不溶性的膳食纖維對于預(yù)防代謝病也有好處，特別是對心血管疾病的預(yù)防有重要作用。張萍博士正是看到了膳食纖維的保健功能，因此把科研矛頭對準(zhǔn)了膳食纖維含量豐富的竹筍資源。

眾所周知，竹筍是我國人民喜食的蔬菜，并且我國竹資源豐富，計有39屬，500余種。其中65種為可食用竹筍資源。盡管膳食纖維含量極大，應(yīng)用價值極廣，但對其產(chǎn)品的開發(fā)利用則遠遠落后于形勢發(fā)展的要求。竹筍資源的利用與開發(fā)目前仍以自給自足的自然經(jīng)濟為主，尤其是在保健和藥用領(lǐng)域，人們的認知程度還遠遠不夠，藥用知識也并未得到普及。目前對其生理功能幾乎沒有研究。

在此背景下，為了更好的利用竹筍資源，讓豐富的膳食纖維為人類的健康服務(wù)，張萍博士帶領(lǐng)著整個研究組開始了自己的研究工作，她從版納甜龍竹竹筍中成功提取到了膳食纖維，在對其體外性質(zhì)研究之后發(fā)現(xiàn)這種竹筍膳食纖維吸油吸水性都優(yōu)于其它膳食纖維,因而猜想，這種膳食纖維可能會通過促進脂肪的排除而影響腸道菌群從而抑制高脂肪飼料導(dǎo)致的一系列不良反應(yīng)。在試驗過程中，張萍博士采用C57BL/6J小鼠對比了含有相同能量、其它各種營養(yǎng)素和不同纖維素的飼料喂養(yǎng)6周對小鼠體重、生化指標(biāo)、腸道菌的影響，發(fā)現(xiàn)相比與常見的膳食纖維包括來源于谷物的小麥纖維、大豆纖維以及一種常見的可溶性纖維菊粉等各種膳食纖維，竹筍膳食纖維最能有效地抑制高脂肪飼料導(dǎo)致的體重增加。這些成果已經(jīng)申請了發(fā)明專利（中國發(fā)明專利號：No. 2015108901176）。

腸道菌在健康與疾病中的作用是近年來健康領(lǐng)域的熱門話題。由于基因測序技術(shù)的發(fā)展，對腸道菌的微生態(tài)已經(jīng)可以比較精確地定性定量分析。腸道菌與多種疾病的發(fā)生有著密切關(guān)聯(lián)，特別是與肥胖的關(guān)系已經(jīng)被動物實驗和臨床實驗充分證明。菌群移植實驗證明，肥胖型小鼠腸道菌促進能量吸收。高脂飲食可以改變腸道菌群生態(tài)結(jié)構(gòu)，肥胖小鼠腸道中厚壁菌門豐度增加，瘦型動物有更高豐度的擬桿菌門。臨床研究表明，肥胖病人隨著體重減輕，厚壁菌門豐度下降，而擬桿菌門豐度增加。膳食纖維不足會導(dǎo)致腸道菌多樣性減低，而且具有遺傳性，小鼠實驗表明，幾代之后這種腸道菌多樣性的減低即使再補充膳食纖維也恢復(fù)不了。有種觀點認為現(xiàn)代人多發(fā)的代謝性疾病與膳食中長期缺乏膳食纖維有密切關(guān)系。

此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，與微晶纖維素相比，竹筍纖維還保持了腸道菌多樣性，并且大大增加擬桿菌門細菌的豐度，這種增加的程度比文獻中報道的其它膳食纖維都高出許多，這表明竹筍膳食纖維對體重的影響很可能是通過增加擬桿菌門細菌實現(xiàn)的。本研究表明各種膳食纖維由于結(jié)構(gòu)和組成的差異導(dǎo)致在生理功能上的差異巨大，竹筍膳食纖維在抑制體重增加、改善腸道菌方面無疑是最佳的一種膳食纖維。至于其它種類竹筍是否與版納甜龍竹竹筍具有相同作用還有待于進一步研究。我國竹筍資源豐富，市場巨大。這一發(fā)現(xiàn)對于促進竹筍資源的開發(fā)利用有著重大意義。

除了研究從版納甜龍竹竹筍中提取膳食纖維以外，張萍博士還非常關(guān)注糖尿病的天然藥物治療。她著重提到了麻欠，麻欠原植物為毛大葉臭花椒，蕓香科花椒屬，其果實、葉子、根莖均可入藥，可用于通氣除寒，腹脹，解毒，消腫止痛。目前，現(xiàn)有技術(shù)還未表明麻欠在糖尿病治療中具有藥用價值。針對上述現(xiàn)有技術(shù)，張萍博士研究發(fā)明的目的是提供一種具有治療糖尿病活性的麻欠精油或包含麻欠精油的提取物以及它們的應(yīng)用。從提取方法來看，取新鮮麻欠植物干燥，將干燥后的麻欠植物浸泡在 45-65℃溫水中60-150 分鐘，然后超聲波超聲 30-60 分鐘，加熱至沸騰，提取 2-3 小時，用乙醚萃取，揮干乙醚得麻欠精油。該發(fā)明發(fā)現(xiàn)，所述麻欠精油或包含麻欠精油的提取物具有保護胰腺結(jié)構(gòu)、保護肝腎結(jié)構(gòu)的功能。另外，該發(fā)明還提供了一種麻欠的新用途。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備治療糖尿病、保護胰腺結(jié)構(gòu)、保護肝臟結(jié)構(gòu)或保護腎臟結(jié)構(gòu)的藥物或功能性食品中的應(yīng)用。該發(fā)明通過研究發(fā)現(xiàn)麻欠精油副作用小，療效好，療效建立在恢復(fù)β細胞形態(tài)和功能的基礎(chǔ)上，即麻欠精油降低血糖的同時伴隨β細胞形態(tài)和功能的恢復(fù)，這種作用機制是與單純抑制血糖升高的藥物是完全不同的，具有很好的市場開發(fā)價值。

培育人才，再踏征程

在張萍博士心中，為祖國培養(yǎng)出越來越多致力于植物資源科研領(lǐng)域的技術(shù)型人才同樣重要。2013年2月，張萍開始任博士生導(dǎo)師，8月獲得中國科學(xué)院“百人計劃”擇優(yōu)支持。除了“百人計劃”，還承擔(dān)了十二五期間本園“一三五”任務(wù)中方向二子課題“傣族藥用植物成分分析和藥理作用研究”。目前已在天然產(chǎn)物研究與開發(fā)等刊物上發(fā)表論文24篇（SCI收錄15篇），其中第一作者和通訊作者共9篇。論文累積期刊影響因子超過60，他人引用254次。申請發(fā)明專利四項。培養(yǎng)學(xué)生方面：培養(yǎng)博士生3名，碩士生3名，其中博士生一人2次獲得國家獎學(xué)金（2013、2014年）和朱李月華優(yōu)秀博士畢業(yè)生獎學(xué)金（2016年），碩士生一人獲得國科大生命科學(xué)類碩士生2016年地奧獎學(xué)金二等獎。

張萍博士作為一名優(yōu)秀的女性科研工作者，她留給人的第一印象是清瘦秀美，但是在她單薄的身體下卻蘊藏著巨大的能量。回顧這4年，她始終把服務(wù)國家，服務(wù)大眾作為自己科研工作的奮斗目標(biāo)，克服了邊疆各種艱苦條件，從零開始，搭平臺，做實驗，帶學(xué)生，參加各種學(xué)術(shù)會議做報告，為多種知名英文期刊審稿，腳踏實地，任勞任怨，默默耕耘。我們相信，張萍博士和她的團隊將會繼續(xù)深入植物資源的可持續(xù)利用領(lǐng)域，從而為我國國人的健康做出更加突出的貢獻。