近日，化学学院本科生王峻康和张佳琪以并列第一作者在农林科学一区top期刊《食品化学》（food chemistry，2019年影响因子5.399）发表论文，标题为《花青素降低了二氧化钛纳米颗粒内吞进入3d caco-2肠道细胞模型》（anthocyanins decrease the internalization of tio2 nanoparticles into 3d caco-2 spheroids），化学学院谢轶羲副教授和曹毅博士为论文并列通讯作者，我校化学学院为唯一通讯单位。论文得到国家自然科学基金青年项目支持（项目负责人谢轶羲副教授）。
针对早期评估纳米材料对胃肠道细胞作用的研究仅仅考虑纳米材料自身的作用的特点，曹毅课题组于2016年率先提出，相关的研究必须考虑纳米材料与食品成分的相互作用，这种相互作用主要体现在三个方面：（1）纳米材料可能通过改变胃肠道细胞的通透性来改变食品成分的吸收摄取；（2）食品成分可能通过改变纳米材料理化性质来改变纳米材料的吸收摄取；（3）食品成分通过改变纳米材料所引起的氧化应激来改变纳米材料的毒性。该论文在sci期刊《环境毒理学与药理学》(environmental toxicology and pharmacology ，2016, vol 46, page 206-210)发表以后，获得国际同行的广泛的关注，根据elsevier数据库统计，目前该论文已经被引用53次，业内顶尖期刊如nature nanotechnol, acs nano, part fibre toxicol等都曾引用过这篇论文。
在提出纳米材料-食品成分相互作用的思路以后，谢轶羲和曹毅合作在相关研究领域展开了系列工作，并曾指导本科生在专业期刊如journal of agricultural and food chemistry, food and chemical toxicology, journal of applied toxicology等发表了相关研究成果。
该篇发表在《食品化学》的论文即对第二个方面食品成分影响纳米材料的吸收展开的研究工作。在这篇论文中，王峻康和张佳琪两位同学深入探讨了常见花青素对二氧化钛纳米颗粒的影响。花青素是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，并且因为花青素具有一些生物学活性，各种类型花青素也经常被用作食品添加剂成分。二氧化钛是常见的金属类纳米颗粒，在食品行业被广泛用作添加剂，例如增白剂。因此，在口服条件下肠道细胞很可能同时暴露于花青素和二氧化钛纳米颗粒，但之前很少有研究分析了花青素-纳米颗粒共暴露对肠道细胞的影响。在本项研究中，两位同学首先通过荧光滴定实验测定了花青素与二氧化钛纳米颗粒的结合常数，发现二氧化钛纳米颗粒可以结合花青素，结合常数主要受花青素的结构影响，而花青素的抗氧化活性的影响则微乎其微。
随后，王峻康和张佳琪构建了3d肠道上皮细胞培养模型，并分析了常见花青素对二氧化钛纳米颗粒的吸收的影响。分析了联合暴露的情况下3d细胞模型abc转运子的表达情况。本项研究系统分析了常见花青素对二氧化钛纳米颗粒的吸收的影响，进一步证实了曹毅课题组提出的“食品成分可能影响纳米材料吸收摄取”的理论，对理解混合暴露体系下纳米材料与肠道细胞的相互作用也有一定的借鉴意义。同时，由于实验中采用了3d肠道细胞模型，这种模型可能相比普通2d培养细胞模型更能反映人类肠道对纳米材料的反应。
王峻康来自2017级化学二班，张佳琪来自2017级应用化学一班，他们于2018年加入曹毅课题组，谢轶羲为合作导师。曹毅课题组长期从事纳米材料生物安全性评估的工作，对纳米材料的口服毒性，吸入毒性，血液循环毒性和神经毒性进行了系统研究。该课题组科研氛围浓厚，导师坚持一对一指导本科生从事科研工作，本科生从大二开始接受专业训练，在导师指导下独立完成科研工作，充分发挥了实践育人、科研育人作用。截止目前，该课题组的本科生以第一作者发表sci共计31篇，其中中科院一区top期刊论文3篇。本科生多次参加全国专业学术会议并做报告，得到与会专家的关注和好评。多数本科毕业生进入全国或全球知名学府深造，其中3人拿到美国和澳大利亚top高校的phd全额奖学金。
前排左二为曹毅，后排左二为王峻康，后排右一为张佳琪
据悉，化学学院有许多课题组接收本科生进行科研实践，学院依托学科平台，强化专业建设，不断构建完善“三全育人”体系，为全方位提高育人质量提供支撑。
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(彭楚风)