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食品科学与加工研究中心参与完成的一项合作研究，首次系统阐明了新型马铃薯主食"土豆米"（Potato Turned Rice，PTR）通过肠道菌群介导的代谢调控轴缓解结肠炎的作用机制。该成果以封面文章形式发表于美国化学会（ACS）旗下农业与食品科学领域旗舰期刊《农业与食品化学杂志》。
研究由香港中文大星光直播命科学星光直播
黄永德教授领衔，中国科星光直播
院士、星光直播
食品科学与加工研究中心主任吴奇教授团队合作完成。论文第一作者为张琪乐，通讯作者为黄永德教授、陈振宇教授。
破解土豆"主食化"两大瓶颈
我国自2015年启动马铃薯主粮化战略，推动马铃薯成为继水稻、小麦、玉米之后的第四大主粮作物。但马铃薯长期被当作"蔬菜"而非主食，背后有两大瓶颈：一是土豆淀粉"只有黏性、没有弹性"，煮熟后口感偏软，不符合我国居民对主食"筋道"的偏好；二是鲜薯储存稳定性差，久放易发芽。
为此，吴奇院士首创"分子编织"加工技术：将整颗带皮鲜马铃薯脱水后，与谷物粉一同送入双螺杆"分子编织设备"，对淀粉分子链进行精准结构修饰，最终"织"出外形酷似米粒、口感筋道且耐储存的"土豆米"。这一路线还大幅降低了能耗——传统烘干路线加工一吨土豆耗电约800度，产业化门槛极高。据检测，"土豆米"的质构指标与东北五常大米相当。
首次揭示"土豆米"抗结肠机制
作为日常主食，"土豆米"是否具备普通主食所不具备的健康价值？研究结合理化特性表征、肠道菌群分析与体内结肠炎干预实验展开。
研究发现，煮熟后的"土豆米"能保持稳定的5型抗性淀粉（RS5）V型晶体结构，有别于普通煮熟米饭，是其发挥生物学活性的理化基础。实验小鼠长期摄入后，肠道微生物α多样性显著提升、有益共生菌丰度增加；在葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的急性结肠炎模型中，"土豆米"有效减轻炎症症状、维持肠道上皮屏障完整性、提升短链脂肪酸（SCFA）水平，并通过上调法尼醇X受体（FXR）通路恢复胆汁酸稳态。
团队还通过菌群清除与粪菌移植（FMT）实验完成因果验证：以抗生素清除小鼠肠道菌群后，"土豆米"的保护作用随之消失；将曾喂食"土豆米"小鼠的粪菌移植至其他小鼠后，受体小鼠对结肠炎的抵抗能力有所提升。这表明，"土豆米"完全通过"肠道菌群—短链脂肪酸—胆汁酸"调控轴发挥抗结肠炎作用。
从"能当主粮"到"更健康的主粮"
吴奇院士表示，土豆米不仅破解了口感与保质期的产业瓶颈，更具备传统主食无法实现的肠道健康益处，为马铃薯主粮化提供了坚实的科学基础。
黄永德教授表示，本研究首次清晰阐明了土豆米抗结肠炎活性的作用机制，为肠道炎症相关疾病患者提供了极具潜力的饮食干预方案。
需要说明的是，上述结论基于动物实验模型，其人体效应仍需进一步开展临床研究加以验证。
产业化提速 助推粮食安全与健康中国
目前，"土豆米"已实现产业化落地。2026年7月，位于陕西榆林的年产3000吨"土豆米"生产线正式投产，不挑品种，小土豆同样可加工利用。今年9月24日，中央广播电视总台财经频道《经济半小时》栏目对中心"土豆米"星光直播
成果进行了专题报道。吴奇院士表示，团队将继续"把粗粮变细粮，将辅粮变主粮"，"做老百姓喜欢的主粮，这是我们的星辰大海"。
此次合作研究是中心深耕食品大分子科学与加工技术转化的又一重要成果。中心将持续推进马铃薯主粮化与功能型主食研发，为保障国家粮食安全贡献深大力量。
