2022年度湖南省自然科學(xué)獎提名公示材料

2022年度湖南省自然科學(xué)獎提名公示材料一、項目名稱：植物多酚及其代謝產(chǎn)物緩解應(yīng)激和炎癥的作用機制二、提名意見：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號公告明確自2020年1月1日起，退出除中藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種，在全面“飼料禁抗”時代，如何維持畜禽健康和生產(chǎn)水平是養(yǎng)殖業(yè)面臨的關(guān)鍵問題。應(yīng)激和炎癥是影響畜禽生長速度及飼料轉(zhuǎn)化率的主要原因之一，植物多酚具有強抗氧化和抗炎能力，在畜禽綠色健康養(yǎng)殖中具有很好的應(yīng)用價值，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則（2018-2030年）》的通知中明確要“重點研發(fā)高效植物提取物等新型綠色飼料添加劑”。因此，探究植物多酚緩解應(yīng)激和炎癥的作用機制對其在畜禽生產(chǎn)中的合理利用具有重要意義。我校伍樹松老師團隊通過在飼糧中添加植物多酚，有效緩解了畜禽應(yīng)激及炎癥，改善了腸道功能，提高了飼料轉(zhuǎn)化率，達到了良好的促生長效果，并揭示了植物多酚及其代謝產(chǎn)物緩解應(yīng)激和炎癥的相關(guān)作用機制，為植物多酚在畜禽生產(chǎn)中的科學(xué)應(yīng)用提供了理論依據(jù)。項目先后獲得國家自然科學(xué)基金、科技部國際合作專項、湖南省高?？萍紕?chuàng)新團隊支持計劃、湖南省科技重大專項、湖南省生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等資助。取得了以下重要研究成果：（1）揭示了植物多酚通過激活抗氧化和熱休克基因緩解雞熱應(yīng)激，提高生長性能，改善機體免疫的作用。（2）發(fā)現(xiàn)植物多酚可通過調(diào)節(jié)腸黏膜HSP70/90、NF-κB和EGF的表達，改善黏膜形態(tài)，緩解雞熱應(yīng)激。（3）闡明了植物多酚通過抑制脾臟NF-κB、MAPK和PI3K/AKT信號通路的激活，改善先天免疫和炎癥反應(yīng)，緩解雞熱應(yīng)激的作用機制。（4）發(fā)現(xiàn)植物多酚可與細(xì)胞信號分子TAK1發(fā)生特異性結(jié)合，調(diào)控氧化應(yīng)激與炎癥信號通路，進而緩解應(yīng)激與炎癥損傷。（5）揭示了植物多酚次級活性代謝產(chǎn)物通過下調(diào)普氏菌等炎癥相關(guān)腸道菌群占比，改善腸道屏障功能，緩解仔豬斷奶應(yīng)激及炎癥的作用機制。該項目代表作發(fā)表在JAnimSciBiotechno、JAgrFoodChem、FoodFunct、PoultSci等中科院一區(qū)或TOP期刊上，5篇代表作SCI影響因子（5年）累計為28.9，被Natureplants、TrendsFoodSciTech、CritRevFoodSciNutr等SCI期刊論文引用437次，其中ESI高被引論文2篇。這些研究成果對揭示植物多酚緩解應(yīng)激和炎癥的作用機制具有重要的科學(xué)意義，為植物多酚作為抗生素替代品在促進畜禽生長、改善免疫等方面的利用提供了參考和依據(jù)。同意提名該項目為湖南省自然科學(xué)獎二等獎。三、項目簡介：飼料中長期大量添加促生長類抗生素易使細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性、造成環(huán)境污染和食品安全問題，天然植物提取物作為新型綠色飼料添加劑，具有安全、無殘留、可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢。本項目自2009年起，通過在飼糧中添加植物多酚，有效緩解了畜禽應(yīng)激及炎癥，改善了腸道功能，提高了飼料轉(zhuǎn)化率，達到了良好的促生長效果。項目先后獲得國家自然科學(xué)基金、科技部國際合作專項、湖南省高?？萍紕?chuàng)新團隊支持計劃、湖南省科技重大專項、湖南省生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等資助。經(jīng)過10余年努力，獲得了以下重要研究成果：（1）發(fā)現(xiàn)飼糧中添加植物多酚白藜蘆醇可呈劑量依賴性提高熱應(yīng)激烏骨雞采食量和日增重，恢復(fù)抗氧化酶（SOD、CAT和GSH-Px）活性，通過對熱休克蛋白相關(guān)基因進行分析發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇顯著抑制了熱應(yīng)激誘導(dǎo)的脾臟及法氏囊中Hsp27、Hsp70和Hsp90過表達。（2）揭示了白藜蘆醇通過抑制腸黏膜HSP70和NF-κB的表達，促進EGF表達，并誘導(dǎo)EGF的表達從黏膜固有層向絨毛上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移，從而緩解熱應(yīng)激誘導(dǎo)的腸黏膜損傷，提高烏骨雞生長性能和屠宰率，降低料重比的作用機制。（3）闡明了白藜蘆醇通過抑制p65、ERK1/2、JNK和AKT的磷酸化，阻止脾臟NF-κB、MAPK和PI3K/AKT信號通路的激活，減少炎性細(xì)胞因子（IL-1、IL-4、IL-6和TNF-α）產(chǎn)生，改善先天免疫和炎癥反應(yīng)，緩解雞熱應(yīng)激的作用機制。（4）發(fā)現(xiàn)植物多酚可與細(xì)胞信號分子（TAK1）特異性結(jié)合，調(diào)控氧化應(yīng)激與炎癥信號通路（MAPK、NF-κB），從而緩解細(xì)菌脂多糖（LPS）誘導(dǎo)產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子風(fēng)暴，減少氧化應(yīng)激與炎癥損傷的作用機制。（5）揭示了植物多酚次級活性代謝產(chǎn)物原兒茶酸通過下調(diào)普氏菌等炎癥相關(guān)腸道菌群占比，減少過氧化產(chǎn)物（TBARS）和炎癥細(xì)胞因子（IL-2、IL-6和TNF-α）產(chǎn)生，改善腸道屏障功能，緩解仔豬斷奶應(yīng)激及炎癥的作用機制。上述研究成果發(fā)表在JAnimSciBiotechno、JAgrFoodChem、FoodFunct、PoultSci等中科院一區(qū)或TOP期刊上，5篇代表作SCI影響因子（5年）累計為28.9，被Natureplants、TrendsFoodSciTech、CritRevFoodSciNutr等SCI期刊論文引用437次，其中ESI高被引論文2篇。這些研究成果對揭示植物多酚緩解應(yīng)激和炎癥的作用機制具有重要的科學(xué)意義，為植物多酚作為抗生素替代品在促進畜禽生長、改善免疫等方面的利用提供了參考和依據(jù)。四、客觀評價：代表作及論文被同行引用情況本項目代表作及論文發(fā)表在JAnimSciBiotechno、JAgrFoodChem、FoodFunct、PoultSci等中科院一區(qū)或TOP期刊上，5篇代表作SCI影響因子（5年）累計為28.9，被Natureplants、TrendsFoodSciTech、CritRevFoodSciNutr等SCI期刊論文引用437次，其中ESI高被引論文2篇。具體引用情況如下：代表作（1）“PolyphenolsfromLoniceracaeruleaL.BerryInhibitLPS-InducedInflammationthroughDualModulationofInflammatoryandAntioxidantMediators”（JAgrFoodChem，2017,65:5133-5141,IF=6.3）檢索被54篇SCI論文引用。如SharmaA和LeeHJ發(fā)表在TrendsFoodSciTech(2021,107:130-149,IF=16.6)上的論文多次引用了我們有關(guān)植物多酚與細(xì)胞信號分子特異性結(jié)合調(diào)控炎癥信號通路的系列研究。引用的原句為“Theauthorsalsofoundinvitroanti-inflammatoryeffects(Wuetal.,2015)(Tables2and3).Inafurtherstudy,C3GandECwereshowntotargettransforminggrowthfactorβactivatedkinase-1,whichmodulatesthemitogen-activatedproteinkinase(MAPK)andnuclearfactor-κB(NF-κB)pathways(Wu,Yano,Chen,etal.,2017)(Table3).（注：該引文為本論文）”。此外LiWJ,ZhangXY,WuRT等在CarbohydPolym(2018,202:581-590,IF=11.2)上發(fā)表的論文引用了我們有關(guān)氧化應(yīng)激信號通路的結(jié)果。引用的原文為“MnSODisanessentialantioxidantenzymeoriginatinginthemitochondria(Liuetal.,2002;Wuetal.,2017).（注：第2篇引文為本論文）”。代表作（2）“Dietaryprotocatechuicacidamelioratesinflammationandup-regulatesintestinaltightjunctionproteinsbymodulatinggutmicrobiotainLPS-challengedpiglets（JAnimSciBiotechno，2020,11(1):92,IF=7.3）”，檢索被84篇SCI論文引用，為ESI高被引論文。如ChengZ,SiX,TanH等發(fā)表在CritRevFoodSciNutr（2021,11:1629-1647,IF=11.8）的論文引用了我們有關(guān)原兒茶酸調(diào)節(jié)腸道菌群促進腸黏膜緊密連接蛋白ZO-1和Claudin-1表達的研究結(jié)果。引用的原文為“Huetal.(2020)（注：該引文為本論文）reportedthatpigletsreceivingprotocatechuicacidpromotedtheexpressionofZO-1andClaudin-1intheintestinalmucosabyincreasingtheabundanceofthebeneficialbacteriaRoseburiaintheintestinaltractthusmaintainingthefunctionoftheintestinalbarrier.”代表作（3）“ResveratrolinducesantioxidantandheatshockproteinmRNAexpressioninresponsetoheatstressinblack-bonedchickens”（PoultSci，2014,93:54-62,IF=4.4）檢索被156篇SCI論文引用，為ESI高被引論文。如ZhangC,ZhaoXH,YangL等發(fā)表在PoultSci（2017,96:4325–4332）上的論文引用了我們發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇作為肉雞飼料添加劑可緩解熱應(yīng)激造成的生長性能下降。引用的原句為：“Liuetal.(2014)reportedthatresveratrolcouldactasafeedadditiveinbroilerstoalleviateheatstress-inducedgrowthperformancedescent.”（注：該引文為本論文）。代表作（4）“ResveratrolmodulatesintestinalmorphologyandHSP70/90,NF-kappaBandEGFexpressioninthejejunalmucosaofblack-bonedchickensonexposuretocircularheatstress”（FoodFunct,2016,7:1329-1338,IF=6.5）檢索被87篇SCI論文引用。如PatraAK,AmashehS,AschenbachJR發(fā)表在CritRevFoodSciNutr（2019,5:3237-3266,IF=11.8）上的論文引用了我們發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過上調(diào)緊密連接基因表達，降低熱應(yīng)激肉雞HSP基因表達和腸道通透性，改善腸道功能。引用的原句為：“resveratrolotherwiseimprovedoverallgutfunctionalitybyupregulatingtightjunctiongeneexpression,reducingheatshockproteingeneexpressionandpermeabilityinheat-stressedbroilerchickens(Liuetal.,2016;Zhangetal.,2017).”(注：第1篇引文為本論文)。同時ZhangC,ZhaoXH,YangL等發(fā)表在PoultSci(2017,96:4325–4332)上的論文特別強調(diào)了我們有關(guān)白藜蘆醇作為功能性飼料添加劑對熱應(yīng)激肉雞生產(chǎn)性能、腸道形態(tài)、抗氧化能力以及NF-κB、EGF和HSP70/90表達水平影響的研究，引用的原句為：“Recently,specialattentionhasbeenfocusedontheeffectofresveratrolasfunctionalfeedadditivetoinfluenceperformance,intestinalmorphology,antioxidantcapacity,andtheexpressionlevelsofnuclearfactorkappaB,epidermalgrowthfactor,andheatshockprotein70/90ofheat-stressedbroilers(Liuetal.,2014;Liuetal.,2016a).”(注：第1篇引文為代表作3，第2篇引文為本論文)。代表作（5）“Dietaryresveratrolsupplementationinhibitsheatstress-inducedhigh-activatedinnateimmunityandinflammatoryresponseinspleenofyellow-featherbroilers”（PoultSci,2019,98(12):6378-6387,IF=4.4）檢索被56篇SCI論文引用。如ChenLL,CochranAM,WaiteJM等發(fā)表在NaturePlants(2023,9,112–127,IF=18.6)的論文引用了我們有關(guān)白藜蘆醇緩解熱應(yīng)激相關(guān)信號通路的研究結(jié)果，引用的原句為“ImmediateintracellularsignallingcomponentsofERECTAaresharedforbothinflorescencegrowthandstomataldevelopment:thoseincludereceptor-likecytoplasmickinasesBR-SIGNALINGKINASE1/2(BSK1/2)andacascadeofmitogen-activatedproteinkinases(MAPKs),YODA(YDA)-MKK4/5-MPK3/6(refs.10,21–24)(注：引文24為本論文)。此外，GoelA,NchoCM和Choi,YH在JAnimSciBiotechno(2021,12(1):11,IF=7.3)發(fā)表的論文指出本研究在分子水平上探究了雞熱應(yīng)激的作用機制。引用的原句為“Recentadvancesinthefieldofbiotechnologyhavemadeitpossibletoexploretheeffectsofheatstress“onmolecularlevels”[5–7]”(注：引文6為本論文)。五、代表作及論文目錄：序號代表作及論文名稱/刊名/作者影響因子年卷頁碼（xx年xx卷xx頁）發(fā)表時間（年月日）通訊作者（含共同）第一作者（含共同）國內(nèi)作者他引總次數(shù)SCI他引次數(shù)知識產(chǎn)權(quán)是否歸國內(nèi)所有是否代表作1PolyphenolsfromLoniceracaeruleaL.BerryInhibitLPS-InducedInflammationthroughDualModulationofInflammatoryandAntioxidantMediators/JOURNALOFAGRICULTURALANDFOODCHEMISTRY/WuSS,YanoS,ChenJH,HisanagaA,SakaoK,HeX,HeJH,HouDX6.32017

年65卷5133-5141頁2017年6月28日HouDeXing伍樹松陳繼華、賀喜、賀建華5450是是2Dietaryprotocatechuicacidamelioratesinflammationandup-regulatesintestinaltightjunctionproteinsbymodulatinggutmicrobiotainLPS-challengedpiglets/Journalofanimalscienceandbiotechnology/HuR,HeZ,LiuM,TanJ,ZhangH,HouD.-X.,HeJ,WuS.7.32020年11卷92（1-12頁）2020年9月9日賀建華、伍樹松胡睿智何子煜、劉明、譚繼君、張宏福8483是是3ResveratrolinducesantioxidantandheatshockproteinmRNAexpressioninresponsetoheatstressinblack-bonedchickens/POULTRYSCIENCE/LiuLL,HeJH,XieHB,YangYS,LiJC,Zou,Y4.42014年93卷54-62頁2014年1月1日賀建華劉麗莉謝紅兵、楊永生、李江長、鄒云156150是是是4ResveratrolmodulatesintestinalmorphologyandHSP70/90,NF-kappaBandEGFexpressioninthejejunalmucosaofblack-bonedchickensonexposuretocircularheatstress/FOOD&FUNCTION/LiuLL,FuCX,YanML,XieHB,LiS,YuQF,HeSP,HeJH6.52016年7卷1329-1338頁2016年1月1日賀建華劉麗莉符晨星、嚴(yán)明理、謝紅兵、李思、禹琪芳、何邵平8786是是5Dietaryresveratrolsupplementationinhibitsheatstress-inducedhigh-activatedinnateimmunityandinflammatoryresponseinspleenofyellow-featherbroilers/POULTRYSCIENCE/HeS,YuQ,HeY,HuR,XiaS,HeJ.4.42019年98卷6378-6387頁2019年12月1日賀建華何邵平禹琪芳、賀宇佳、胡睿智、夏嗣廷5653是是6．HuR,HeY,ArowoloMA,WuS,HeJ.PolyphenolsasPotentialAttenuatorsofHeatStressinPoultryProduction.Antioxidants,2019,8.被引77,他引737.TanJ,LiY,HouD-X,WuS.TheEffectsandMechanismsofCyanidin-3-GlucosideandItsPhenolicMetabolitesinMaintainingIntestinalIntegrity.Antioxidants2019,8,479.被引57,他引538HeS,LiS,ArowoloMA,YuQ,ChenF,HuR,HeJ.Effectofresveratrolongrowthperformance,rectaltemperatureandserumparametersofyellow-featherbroilersunderheatstress.AnimSciJ.2019,9