2022年度湖南省自然科学奖提名公示材料

2022年度湖南省自然科学奖提名公示材料一、项目名称：植物多酚及其代谢产物缓解应激和炎症的作用机制二、提名意见：农业农村部公告第194号公告明确自2020年1月1日起，退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种，在全面“饲料禁抗”时代，如何维持畜禽健康和生产水平是养殖业面临的关键问题。应激和炎症是影响畜禽生长速度及饲料转化率的主要原因之一，植物多酚具有强抗氧化和抗炎能力，在畜禽绿色健康养殖中具有很好的应用价值，农业农村部关于《农业绿色发展技术导则（2018-2030年）》的通知中明确要“重点研发高效植物提取物等新型绿色饲料添加剂”。因此，探究植物多酚缓解应激和炎症的作用机制对其在畜禽生产中的合理利用具有重要意义。我校伍树松老师团队通过在饲粮中添加植物多酚，有效缓解了畜禽应激及炎症，改善了肠道功能，提高了饲料转化率，达到了良好的促生长效果，并揭示了植物多酚及其代谢产物缓解应激和炎症的相关作用机制，为植物多酚在畜禽生产中的科学应用提供了理论依据。项目先后获得国家自然科学基金、科技部国际合作专项、湖南省高校科技创新团队支持计划、湖南省科技重大专项、湖南省生猪产业技术体系等资助。取得了以下重要研究成果：（1）揭示了植物多酚通过激活抗氧化和热休克基因缓解鸡热应激，提高生长性能，改善机体免疫的作用。（2）发现植物多酚可通过调节肠黏膜HSP70/90、NF-κB和EGF的表达，改善黏膜形态，缓解鸡热应激。（3）阐明了植物多酚通过抑制脾脏NF-κB、MAPK和PI3K/AKT信号通路的激活，改善先天免疫和炎症反应，缓解鸡热应激的作用机制。（4）发现植物多酚可与细胞信号分子TAK1发生特异性结合，调控氧化应激与炎症信号通路，进而缓解应激与炎症损伤。（5）揭示了植物多酚次级活性代谢产物通过下调普氏菌等炎症相关肠道菌群占比，改善肠道屏障功能，缓解仔猪断奶应激及炎症的作用机制。该项目代表作发表在JAnimSciBiotechno、JAgrFoodChem、FoodFunct、PoultSci等中科院一区或TOP期刊上，5篇代表作SCI影响因子（5年）累计为28.9，被Natureplants、TrendsFoodSciTech、CritRevFoodSciNutr等SCI期刊论文引用437次，其中ESI高被引论文2篇。这些研究成果对揭示植物多酚缓解应激和炎症的作用机制具有重要的科学意义，为植物多酚作为抗生素替代品在促进畜禽生长、改善免疫等方面的利用提供了参考和依据。同意提名该项目为湖南省自然科学奖二等奖。三、项目简介：饲料中长期大量添加促生长类抗生素易使细菌产生耐药性、造成环境污染和食品安全问题，天然植物提取物作为新型绿色饲料添加剂，具有安全、无残留、可持续发展的优势。本项目自2009年起，通过在饲粮中添加植物多酚，有效缓解了畜禽应激及炎症，改善了肠道功能，提高了饲料转化率，达到了良好的促生长效果。项目先后获得国家自然科学基金、科技部国际合作专项、湖南省高校科技创新团队支持计划、湖南省科技重大专项、湖南省生猪产业技术体系等资助。经过10余年努力，获得了以下重要研究成果：（1）发现饲粮中添加植物多酚白藜芦醇可呈剂量依赖性提高热应激乌骨鸡采食量和日增重，恢复抗氧化酶（SOD、CAT和GSH-Px）活性，通过对热休克蛋白相关基因进行分析发现，白藜芦醇显著抑制了热应激诱导的脾脏及法氏囊中Hsp27、Hsp70和Hsp90过表达。（2）揭示了白藜芦醇通过抑制肠黏膜HSP70和NF-κB的表达，促进EGF表达，并诱导EGF的表达从黏膜固有层向绒毛上皮细胞转移，从而缓解热应激诱导的肠黏膜损伤，提高乌骨鸡生长性能和屠宰率，降低料重比的作用机制。（3）阐明了白藜芦醇通过抑制p65、ERK1/2、JNK和AKT的磷酸化，阻止脾脏NF-κB、MAPK和PI3K/AKT信号通路的激活，减少炎性细胞因子（IL-1、IL-4、IL-6和TNF-α）产生，改善先天免疫和炎症反应，缓解鸡热应激的作用机制。（4）发现植物多酚可与细胞信号分子（TAK1）特异性结合，调控氧化应激与炎症信号通路（MAPK、NF-κB），从而缓解细菌脂多糖（LPS）诱导产生的炎症细胞因子风暴，减少氧化应激与炎症损伤的作用机制。（5）揭示了植物多酚次级活性代谢产物原儿茶酸通过下调普氏菌等炎症相关肠道菌群占比，减少过氧化产物（TBARS）和炎症细胞因子（IL-2、IL-6和TNF-α）产生，改善肠道屏障功能，缓解仔猪断奶应激及炎症的作用机制。上述研究成果发表在JAnimSciBiotechno、JAgrFoodChem、FoodFunct、PoultSci等中科院一区或TOP期刊上，5篇代表作SCI影响因子（5年）累计为28.9，被Natureplants、TrendsFoodSciTech、CritRevFoodSciNutr等SCI期刊论文引用437次，其中ESI高被引论文2篇。这些研究成果对揭示植物多酚缓解应激和炎症的作用机制具有重要的科学意义，为植物多酚作为抗生素替代品在促进畜禽生长、改善免疫等方面的利用提供了参考和依据。四、客观评价：代表作及论文被同行引用情况本项目代表作及论文发表在JAnimSciBiotechno、JAgrFoodChem、FoodFunct、PoultSci等中科院一区或TOP期刊上，5篇代表作SCI影响因子（5年）累计为28.9，被Natureplants、TrendsFoodSciTech、CritRevFoodSciNutr等SCI期刊论文引用437次，其中ESI高被引论文2篇。具体引用情况如下：代表作（1）“PolyphenolsfromLoniceracaeruleaL.BerryInhibitLPS-InducedInflammationthroughDualModulationofInflammatoryandAntioxidantMediators”（JAgrFoodChem，2017,65:5133-5141,IF=6.3）检索被54篇SCI论文引用。如SharmaA和LeeHJ发表在TrendsFoodSciTech(2021,107:130-149,IF=16.6)上的论文多次引用了我们有关植物多酚与细胞信号分子特异性结合调控炎症信号通路的系列研究。引用的原句为“Theauthorsalsofoundinvitroanti-inflammatoryeffects(Wuetal.,2015)(Tables2and3).Inafurtherstudy,C3GandECwereshowntotargettransforminggrowthfactorβactivatedkinase-1,whichmodulatesthemitogen-activatedproteinkinase(MAPK)andnuclearfactor-κB(NF-κB)pathways(Wu,Yano,Chen,etal.,2017)(Table3).（注：该引文为本论文）”。此外LiWJ,ZhangXY,WuRT等在CarbohydPolym(2018,202:581-590,IF=11.2)上发表的论文引用了我们有关氧化应激信号通路的结果。引用的原文为“MnSODisanessentialantioxidantenzymeoriginatinginthemitochondria(Liuetal.,2002;Wuetal.,2017).（注：第2篇引文为本论文）”。代表作（2）“Dietaryprotocatechuicacidamelioratesinflammationandup-regulatesintestinaltightjunctionproteinsbymodulatinggutmicrobiotainLPS-challengedpiglets（JAnimSciBiotechno，2020,11(1):92,IF=7.3）”，检索被84篇SCI论文引用，为ESI高被引论文。如ChengZ,SiX,TanH等发表在CritRevFoodSciNutr（2021,11:1629-1647,IF=11.8）的论文引用了我们有关原儿茶酸调节肠道菌群促进肠黏膜紧密连接蛋白ZO-1和Claudin-1表达的研究结果。引用的原文为“Huetal.(2020)（注：该引文为本论文）reportedthatpigletsreceivingprotocatechuicacidpromotedtheexpressionofZO-1andClaudin-1intheintestinalmucosabyincreasingtheabundanceofthebeneficialbacteriaRoseburiaintheintestinaltractthusmaintainingthefunctionoftheintestinalbarrier.”代表作（3）“ResveratrolinducesantioxidantandheatshockproteinmRNAexpressioninresponsetoheatstressinblack-bonedchickens”（PoultSci，2014,93:54-62,IF=4.4）检索被156篇SCI论文引用，为ESI高被引论文。如ZhangC,ZhaoXH,YangL等发表在PoultSci（2017,96:4325–4332）上的论文引用了我们发现白藜芦醇作为肉鸡饲料添加剂可缓解热应激造成的生长性能下降。引用的原句为：“Liuetal.(2014)reportedthatresveratrolcouldactasafeedadditiveinbroilerstoalleviateheatstress-inducedgrowthperformancedescent.”（注：该引文为本论文）。代表作（4）“ResveratrolmodulatesintestinalmorphologyandHSP70/90,NF-kappaBandEGFexpressioninthejejunalmucosaofblack-bonedchickensonexposuretocircularheatstress”（FoodFunct,2016,7:1329-1338,IF=6.5）检索被87篇SCI论文引用。如PatraAK,AmashehS,AschenbachJR发表在CritRevFoodSciNutr（2019,5:3237-3266,IF=11.8）上的论文引用了我们发现白藜芦醇通过上调紧密连接基因表达，降低热应激肉鸡HSP基因表达和肠道通透性，改善肠道功能。引用的原句为：“resveratrolotherwiseimprovedoverallgutfunctionalitybyupregulatingtightjunctiongeneexpression,reducingheatshockproteingeneexpressionandpermeabilityinheat-stressedbroilerchickens(Liuetal.,2016;Zhangetal.,2017).”(注：第1篇引文为本论文)。同时ZhangC,ZhaoXH,YangL等发表在PoultSci(2017,96:4325–4332)上的论文特别强调了我们有关白藜芦醇作为功能性饲料添加剂对热应激肉鸡生产性能、肠道形态、抗氧化能力以及NF-κB、EGF和HSP70/90表达水平影响的研究，引用的原句为：“Recently,specialattentionhasbeenfocusedontheeffectofresveratrolasfunctionalfeedadditivetoinfluenceperformance,intestinalmorphology,antioxidantcapacity,andtheexpressionlevelsofnuclearfactorkappaB,epidermalgrowthfactor,andheatshockprotein70/90ofheat-stressedbroilers(Liuetal.,2014;Liuetal.,2016a).”(注：第1篇引文为代表作3，第2篇引文为本论文)。代表作（5）“Dietaryresveratrolsupplementationinhibitsheatstress-inducedhigh-activatedinnateimmunityandinflammatoryresponseinspleenofyellow-featherbroilers”（PoultSci,2019,98(12):6378-6387,IF=4.4）检索被56篇SCI论文引用。如ChenLL,CochranAM,WaiteJM等发表在NaturePlants(2023,9,112–127,IF=18.6)的论文引用了我们有关白藜芦醇缓解热应激相关信号通路的研究结果，引用的原句为“ImmediateintracellularsignallingcomponentsofERECTAaresharedforbothinflorescencegrowthandstomataldevelopment:thoseincludereceptor-likecytoplasmickinasesBR-SIGNALINGKINASE1/2(BSK1/2)andacascadeofmitogen-activatedproteinkinases(MAPKs),YODA(YDA)-MKK4/5-MPK3/6(refs.10,21–24)(注：引文24为本论文)。此外，GoelA,NchoCM和Choi,YH在JAnimSciBiotechno(2021,12(1):11,IF=7.3)发表的论文指出本研究在分子水平上探究了鸡热应激的作用机制。引用的原句为“Recentadvancesinthefieldofbiotechnologyhavemadeitpossibletoexploretheeffectsofheatstress“onmolecularlevels”[5–7]”(注：引文6为本论文)。五、代表作及论文目录：序号代表作及论文名称/刊名/作者影响因子年卷页码（xx年xx卷xx页）发表时间（年月日）通讯作者（含共同）第一作者（含共同）国内作者他引总次数SCI他引次数知识产权是否归国内所有是否代表作1PolyphenolsfromLoniceracaeruleaL.BerryInhibitLPS-InducedInflammationthroughDualModulationofInflammatoryandAntioxidantMediators/JOURNALOFAGRICULTURALANDFOODCHEMISTRY/WuSS,YanoS,ChenJH,HisanagaA,SakaoK,HeX,HeJH,HouDX6.32017

年65卷5133-5141页2017年6月28日HouDeXing伍树松陈继华、贺喜、贺建华5450是是2Dietaryprotocatechuicacidamelioratesinflammationandup-regulatesintestinaltightjunctionproteinsbymodulatinggutmicrobiotainLPS-challengedpiglets/Journalofanimalscienceandbiotechnology/HuR,HeZ,LiuM,TanJ,ZhangH,HouD.-X.,HeJ,WuS.7.32020年11卷92（1-12页）2020年9月9日贺建华、伍树松胡睿智何子煜、刘明、谭继君、张宏福8483是是3ResveratrolinducesantioxidantandheatshockproteinmRNAexpressioninresponsetoheatstressinblack-bonedchickens/POULTRYSCIENCE/LiuLL,HeJH,XieHB,YangYS,LiJC,Zou,Y4.42014年93卷54-62页2014年1月1日贺建华刘丽莉谢红兵、杨永生、李江长、邹云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页2016年1月1日贺建华刘丽莉符晨星、严明理、谢红兵、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页2019年12月1日贺建华何邵平禹琪芳、贺宇佳、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