#1
喝啤酒有什么好处
Journal of Agricultural and Food Chemistry
Credit: H_Ko/Shutterstock.com
与葡萄酒一样，适量饮用啤酒也有益于健康。无酒精啤酒近年来越来越受到消费者的喜爱，那么，这种饮料是否也对健康有益呢？在美国化学会 Journal of Agricultural and Food Chemistry 发表的一项试点研究论文中，研究人员称，相比于参加实验前的肠道菌群状况，每天喝一杯含酒精或无酒精窖藏啤酒的男性，其肠道菌群更加多样化。这种多样化可降低某些疾病风险。
人体胃肠道寄居着数万亿计的微生物。它们直接影响宿主的健康。研究显示，肠道细菌种类越丰富，人体罹患慢性病，如心脏病和糖尿病的风险就越低。啤酒含多酚等化合物以及发酵产生的微生物。这些均可能影响人类肠道的菌群丰富度。此前发表的一项“交叉”研究论文显示，男性和女性连续30天饮用无酒精窖藏啤酒后，其肠道菌群多样化均有所提高。其中，许多人还同时入组了饮用含酒精啤酒的实验组，但产生的效果却不一样。目前，验证该问题的其他临床试验寥寥无几。因此，Ana Faria 和同事希望了解在一个不同类型的研究中（即受试者分为两个独立组，采用平行、随机实验设计），男性能否呈现类似的研究结果。
这是一项双盲研究，19名健康男性被随机分到两组。其中，一组受试者每天晚餐饮用11液量盎司的含酒精窖藏啤酒，另一组饮用无酒精窖藏啤酒，持续四周。研究人员发现，在研究期间，参与者的体重、与心脏健康和代谢有关的体重指数和血清标志物均未发生改变。但在为期四周的研究结束时，两组受试者的肠道微生物组细菌多样性和粪便碱性磷酸酶水平均有提高，说明肠道健康得到改善。研究人员表示，这些结果可能与此前的研究存在差别，因为二者采用了不同的实验设计方案，并且参与者所归属的群体也不一样。但研究人员根据这项试点研究结果指出，饮用一瓶啤酒，无论是否含酒精，都可能有益于男性肠道菌群丰富度和肠道健康。此外，他们补充道，由于不存在最安全的酒精摄入量，因此，无酒精啤酒可能是更健康的选择。
作者感谢 Programa Operacional Competitividade e Internacionalização – COMPETE2020、葡萄牙科学技术基金会（FCT）、葡萄牙卫生技术与服务研究中心（CINTESIS）和综合健康研究中心（CHRC）提供的研究资金。
文章原题：
Impact of Beer and Nonalcoholic Beer Consumption on the Gut Microbiota: A Randomized, Double-Blind, Controlled Trial
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c00587
#2
机械能可被测量的分子机器
Journal of American Chemical Society
在过去的几十年里，研究人员已经制作了能够旋转或穿梭其他分子的微型分子机器。然而，很难确定这些微小装置产生的机械功和力，这在将它们用作纳米机器人或人造肌肉时非常重要。Journal of the American Chemical Society（JACS）发表的最新论文中，研究人员介绍了一种像飞轮玩具那样扭曲和解旋的分子机器——能够测量其旋转的能量和扭矩。
飞轮玩具和本文所设计分子机器的示意图。出处：J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 22, 9845–9852, DOI: 10.1021/jacs.2c02547
自然界中的分子机器随处可见，无论是推动细菌的发状鞭毛，还是产生能量存储的化合物三磷酸腺苷 (ATP) 的旋转酶。与此同时，研究人员也在一直创造各自的分子机器，目的是将它们用作运输器或泵，或者制作存储和释放机械能的材料。虽然现在有很多设计，但仍然难以使其进行重复性的旋转，也很难测量它们可以施加多少功（或在一定距离上施加的力）。因此，Nicolas Giuseppone 等人着手建造具有可逆循环运动的分子机器，使其能够做到这一点。
研究人员建造了一个“8”字形的分子机器，其中心有一个旋转马达，两个环路各为一条聚合物链。紫外光激发8字形交叉点的旋转，并使环状物相互缠绕一圈、两圈或三圈。关闭光源后，具有较小环路的机器逐渐松开以缓解压力，就像解开飞轮玩具一样。研究人员随后在不同温度下进行扭曲-解扭实验，以计算功、力和扭矩。飞轮玩具施加的转矩与ATP合成酶相似，这为了解这些微型机器可以储存和释放的机械能提供了一个很好的研究前景。
作者感谢斯特拉斯堡大学LabEx CSC项目和中国国家留学基金管理委员会博士奖学金项目提供的研究资金。
文章原题：
Light-Driven Molecular Whirligig
https://doi.org/10.1021/jacs.2c02547
#3
植物肉中的蛋白更易被人体吸收吗？
Journal of Agricultural and Food Chemistry
目前，植物肉广受追捧。高蛋白植物，如大豆是植物肉的常见配料，但目前尚不清楚人体细胞对这种植物肉蛋白的吸收程度。在美国化学会Journal of Agricultural and Food Chemistry 期刊发表的论文中，研究人员报告称，一种典型的植物肉所提供的蛋白，其细胞吸收性不如真正的肉类。研究团队表示，该研究结果最终可用于指导开发更加健康的产品。
A meat substitute (left) resembles chicken meat (right), but its proteins are not absorbed as well by human cells.
出处：Journal of Agricultural and Food Chemistry, DOI: 10.1021/acs.jafc.2c01711
如今，无论从牛肉末还是到鱼柳，消费者几乎可以买到任何类型的替代肉。为了模仿肉的外观和质地，生产企业需要将植物脱水打粉并与调味剂混合搅拌。之后，通常对混合物加热，加湿并用挤出机进行加工。人们通常认为这些产品比动物源性肉类更健康，因为其所使用的原料均为高蛋白低脂肪的植物。然而，实验结果显示，替代肉中的蛋白无法像肉类蛋白那样高效分解为肽。因此，Osvaldo Campanella、Da Chen和同事希望通过进一步研究，了解人体细胞能否从一种典型的替代肉中摄入鸡肉所提供的等量肽。
研究人员以大豆和面筋为原料，通过挤出工艺制作了一种典型的替代肉。切开后，可以看到替代肉内部有长长的纤维条，与鸡肉非常像。他们将烹饪后的替代肉和鸡肉绞碎，然后用人体消化酶对其进行分解。体外测试结果表明，替代肉中的肽水溶性不如鸡肉中的肽，并且无法被人体细胞所吸收。根据这一新发现，研究人员表示，下一步将寻找其他配料，大幅提高植物肉替代物的肽吸收率。
作者感谢俄亥俄州立大学食品、农业和环境科学学院提供的研究资金。
文章原题：
Characterization and Cellular Uptake of Peptides Derived from In Vitro Digestion of Meat Analogue Produced by a Sustainable Extrusion Process
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c01711
#4
新型保护鸡蛋的凝胶可应用于头部的保护
ACS Applied Materials & Interfaces
蛋头先生（Humpty Dumpty）是童话故事中的著名鸡蛋人，从高墙上重重摔下，结果再也不能恢复原形。但是，如果他当时穿一件由明胶和玉米淀粉制成的防护夹克，他很可能完好无损。在ACS Applied Materials & Interfaces 发表的一篇研究论文中，研究人员在明胶中添加淀粉，制作了一种能够保护易碎物体的凝胶，例如鸡蛋——未来甚至可以保护人的头部。
即使是用于保护易碎品的气泡垫和包装泡棉，有时也会发生意外，导致物品损坏。类似地，头盔中的防护垫也用于在剧烈接触中保护头部，如曲棍球、滑板和马术比赛。然而，仍有运动员在头部遭到剧烈撞击或摔向硬地面后发生脑部受伤。因此，亟需开发薄型、韧性强的材料来更好地吸收和分散这些撞击力。在此之前，研究人员开发了具有相同用途的弹性体泡沫。水凝胶（由水分子填充的聚合物链网络）作为另一种具有广泛前景的材料，激发了研究人员的兴趣。因此，Srinivasa Raghavan、Sairam Ganesh和Nikhil Subraveti 希望制作能够抵御强力冲击的水凝胶。他们将鸡蛋和蓝莓作为易碎品，测试了水凝胶对其的保护能力。
研究人员采用在明胶中添加玉米淀粉颗粒的方式制作了水凝胶薄膜。他们得到的云状材料在抗冲击性能上比采用纯明胶制成的薄膜高15%。他们认为，由10%明胶和10-20%淀粉制成的凝胶能够实现最理想的韧度和冲击吸收性。接下来，为观察这种凝胶对鸡蛋和蓝莓的保护性能，研究人员开展了一系列测试。结果显示，用明胶-淀粉凝胶包裹的鸡蛋落到桌面后未出现破损，而用纯明胶包裹的鸡蛋则破裂。在蓝莓试验中，研究人员用两层明胶-淀粉凝胶将蓝莓夹在中间（类似于三明治），然后将重量为1.7盎司的物体砸向这些蓝莓。研究人员表示，含淀粉水凝胶防护性能优异，且淀粉本身是一种廉价的可生物降解配料。这意味着，这些材料有望用于制作运动装备、防暴器材和易碎消费品的包装。
作者未提及该研究的资金来源。
文章原题：
How a Gel Can Protect an Egg: A Flexible Hydrogel with Embedded Starch Particles Shields Fragile Objects Against Impact
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c01711
#5
化学家Karen Wetterhahn逝世25周年纪念
C&EN
Karen Wetterhahn 曾是达特茅斯学院的优秀青年研究员，致力于研究重金属铬对DNA的破坏机制及引起癌症的原因。然而，她在实验室意外接触二甲基汞，于1997年不幸去世。25年后的今天，Chemical & Engineering News（C&EN，美国化学会的独立新闻平台）通过一则封面故事，缅怀她在实验室安全、科学方法和提高学术界女性地位方面的杰出贡献。
据自由撰稿人Sam Lemonick报道，1996年8月14日，Wetterhahn在为某实验制备二甲基汞时，不慎将几滴二甲基汞滴落在手上。当时，Wetterhahn佩戴了乳胶手套，并且遵守了推荐的实验室安全程序。但五个月后，汞的毒性开始显现，她开始出现走路、表达困难，后来发生了昏迷。Wetterhahn于1997年6月8日去世，终年48岁。科学家们都意识到二甲基汞有毒，但当他们了解到这种物质的毒性是如此剧烈后，许多人仍感到震惊。尽管Wetterhahn只接触了几滴二甲基汞，但检测结果显示，其血液中的汞水平比最低致命水平高出200倍。其他试验显示，二甲基汞可在数秒内穿透乳胶手套——Wetterhahn发生意外时佩戴的手套。Wetterhahn的意外和不幸发生后，研究人员纷纷在化学界大力宣传二甲基汞的危险性。
Wetterhahn的同事与合作者认为她是重金属和铬毒性研究领域的开拓者。与其有过密切合作的人纷纷赞扬她的导师工作、研究诚信以及在大规模团队中采用的跨学科科学研究方案。作为其工作的一部分，她申请到一笔赞助经费并发起了一个大型项目，旨在调查佛蒙特和新罕布什尔州的重金属污染情况。在实验室外，Wetterhahn与他人共同资助了达特茅斯学院的女性科学项目（Women in Science Project），致力于提高女性研究人员的地位，并于1989年成为达特茅斯学院首位女副院长。我们无从推测Wetterhahn如果活着所能达成的学术高度，她的同事、合作者、朋友和家人均表示，她所留下的精神层面的遗产对他们和更加广泛的科研群体均产生了持久的影响。
转自：学术猫
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