天然生物质资源的高值化利用与新颖生物材料创新团队-化学与环境工程学院-武汉轻工大学

天然生物质资源的高值化利用与新颖生物材料创新团队

来源：发布时间：2020-11-05 浏览人次：

一、团队简介：

“天然生物质资源的高值化利用与新颖生物材料创制”团队组建于2010年，是湖北省重点学科“化学工程与技术”的核心学科团队和湖北省优势学科群“食品科学与营养”的骨干团队，2012年获批“湖北省高校优秀中青年创新团队”，2018年入选“湖北省自然科学基金创新群体”。团队隶属武汉轻工大学化学与环境工程学院，依托武汉市“农副资源循环利用与新产品开发工程技术研究中心”科研平台，重点围绕农业加工副产物资源中功能性生物质的高值利用和新产品创制开展基础和应用基础研究。团队拥有一支研究方向稳定、成员构成合理、与湖北省省域经济发展密切关联的高水准研究队伍，现有教授一人、副教授三人、博士讲师三人，实验师一人，在读研究生十余人，形成了良好的人才梯队。各成员的研究方向涵盖了天然产物化学、生物功能材料、功能食品、生物医学等相关领域，为农副资源综合利用和新颖生物材料开发提供了有力的人员支撑。2010年以来，本团队已围绕相关领域先后承担四项国家自然科学基金项目和十余项省部级科研项目，发表论文70余篇，授权发明专利7项，形成多个生物材料新产品，相关研究成果经推广和应用转化有力的促进了湖北省农产品加工业、医用生物材料和化妆品等行业的产业升级与技术进步。

二、研究方向简介：

自然界中对人类有一定经济价值的动物、植物、微生物及其组成的生物群落均可归属为天然生物质资源。狭义的天然生物质资源是动植物、微生物群落中具有开发利用价值的有效成分，如蛋白质、多糖、功能性抗氧化成分、维生素、有机酸、天然色素、有机矿物质等。这些成分广泛存在于自然界的动植物载体中，根据其结构、性能的差异而具有不同的功能和应用价值。农林牧渔资源中丰富蕴藏的天然生物质是大自然馈赠给人类的资源宝库，围绕它们的深度挖掘和开发利用正成为现代农业、生物医药和功能材料等领域技术进步的巨大驱动力。

本团队坚持面向湖北省大宗、特色农业资源，立足农产品加工废弃物中蛋白质、多糖、活性小分子等功能性生物质的高值化利用，综合运用化学化工、生物学、材料学、生物医学等相关学科的理论方法和技术手段，重点开展功能性组分的结构和性能评价、分子构效关系分析、功能化改性研究以及新颖生物材料的创制和应用研究。

三、承担科研项目

1、国家自然科学基金青年项目,聚异丙基丙烯酰胺接枝改性胶原的体外纤维重组(21706201)，张军涛

2、国家自然科学基金面上项目,异源胶原的“杂化”纤维重组——现象、分子学机制与新颖材料设计(21676208)，汪海波

3、国家自然科学基金面上项目，鱼胶原体外自组装机制及其对胶原胶生物学性能的指针作用(21376183)，汪海波

4、国家自然科学基金面上项目，淡水鱼胶原蛋白在生物医学材料领域中应用的相关基础问题研究(21076166)，汪海波

5、湖北省自然科学基金创新群体项目，鱼加工副产物中天然胶原—面向新颖生物材料创制的应用基础研究(2017CFA030)，汪海波

6、湖北省自然科学基金青年项目，鱼加工废弃物中天然胶原的仿生骨矿化——静压力场的调控与机制(2019CFB252)，许承志

7、湖北省自然科学基金面上项目，淡水鱼胶原的“掺杂”自组装与新颖生物材料设计(2017CFB507)，未本美

8、湖北省自然科学基金青年项目，限域空间内鱼源胶原蛋白分子的自组装行为及新颖功能器件研制(2016CFB299)，张军涛

9、湖北省教育厅重点项目，离子液体催化生物大分子自组装(D20161703)，未本美

10、湖北省教育厅科技计划青年项目，光热纳米粒子掺杂下的鱼胶原重组凝胶化、光热响应机制及其药物智能释放性能(Q20191601)，李盛

11、湖北省教育厅科技计划青年项目，静压环境下鱼源胶原结构、性能及分子行为研究(Q20181806)，许承志

12、湖北省教育厅科技计划青年项目，机械震荡/剪切作用对鱼源胶原分子行为及凝胶性能的影响研究(Q20181801)，何浪

13、湖北省优秀创新团队项目，淡水鱼加工废弃物资源的高效利用与新产品开发(T201208)，汪海波

14、湖北省自然科学基金重点项目，淡水鱼加工废弃物的生物吸附性能与机理(09CDA358)，汪海波

15、湖北省教育厅优秀人才项目，草鱼鱼鳞胶原蛋白的理化性能及影响因素研究(07A0340)，汪海波

16、湖北省教育厅重点项目，酸水解法提取大豆异黄酮甙元工艺研究(2003A002)，汪海波

17、武汉市青年科技晨光计划，鱼加工废弃物中天然胶原的功能化改性与新颖材料设计(2017050304010326)，张军涛

18、武汉市应用基础研究项目，水产胶原跨域高值化利用的若干基础科学问题与系列新产品创制(2019020701011478) ，汪海波

19、武汉市应用基础研究项目，鱼加工废弃物中胶原蛋白的体外纤维重组及新颖生物材料构建的关键技术研究(2016020101010082)，汪海波

20、武汉市科技平台项目，基于鱼胶原生物材料的构建与性能研究(200920137006)，汪海波

21、武汉市科技攻关计划项目，淡水鱼中高活性胶原蛋白的提取及产品开发(085031286)，汪海波

22、武汉市应用基础研究项目，淡水鱼胶原蛋白在生物医学材料中的应用及其关键技术(2013020501010177)，汪海波

23、武汉市青年科技晨光计划，酶水解法制备高纯度大豆异黄酮甙元及酶固定化技术研究(200750731286)，汪海波

24、武汉轻工大学杰出青年科学基金项目，基于水产加工废弃物中天然胶原的新颖生物功能材料研究和智能离子传输器件开发(2016J04)，张军涛

四、科研成果

（一）代表性论文

1. Juntao Zhang, Wendian Yang, Lvqin Xie, Xiao Tu, Wenxin Wang, Chengzhi Xu, Haibo Wang*, Sheng Li*. Fibrillogenesis of acrylic acid-grafted-collagen without self-assembly property inspired by the hybrid fibrils of xenogeneic collagen. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 163, 2127-2133. (SCI)

2. Chengzhi Xu, Xu Wei, Feiyi Shu, Xinxin Li, Wenxin Wang, Ping Li, Yuanyuan Li, Siman Li, Juntao Zhang, Haibo Wang*. Induction of fiber-like aggregation and gelation of collagen by ultraviolet irradiation at low temperature. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 153, 232-239. (SCI)

3. Lang He, Jian Yang, Chengzhi Xu, Sheng Li, Benmei Wei, Juntao Zhang, Yuling Xu, Haibo Wang*. Effect of pre-shearing treatment on the molecular structure, fibrillogenesis behavior and gel properties of collagen. New Journal of Chemistry, 2020, 44, 6760-6770. (SCI)

4. Huaying Zhong, Weizhe Zhu, Zihan Yan, Chengzhi Xu, Benmei Wei*, Haibo Wang*, A quantum dot-based fluorescence sensing platform for the efficient and sensitive monitoring of collagen self-assembly. New Journal of Chemistry, 2020, 44, 11304-11309. (SCI)

5. Man Sun, Xu Wei, Haibo Wang*, Chengzhi Xu*, Benmei Wei, Juntao Zhang, Lang He, Yuling Xu, Sheng Li. Structure restoration of thermally denatured collagen by ultrahigh pressure treatment. Food and Bioprocess Technology, 2020, 13, 367-378. (SCI)

6. Wenxin Wang, Feiyi Shu, Lingyu Pan, Shangshan Huang, Xiao Tu, Ping Li, Siman Li, Yuangyuan Li, Chengzhi Xu, Yang Sun, Juntao Zhang*, Haibo Wang*. Impact of grafting density on the self-assembly and hydrophilicity of succinylated collagen. Macromolecular Research, 2020, 28, 636-643. (SCI)

7. Feiyi Shu, Chun Dai, Haibo Wang*, Chengzhi Xu*, Benmei Wie, Juntao Zhang, Yuling Xu, Lang He, Sheng Li. Formation, stability and self-assembly behaviour of the collagen-like triple helix confirmation: The role of Ser, Ala and Arg/Glu. Chemistry Select, 2019, 4, 13370-13379. (SCI)

8. Benmei Wei, Linjie Wang, Huaying Zhong, Juntao Zhang, Chengzhi Xu, Yuling Xu, Lang He, Sheng Li, Haibo Wang*. Telopeptide-dependent xenogeneic collagen co-assembly. New Journal of Chemistry, 2019, 43, 11679-11683. (SCI)

9. Benmei Wei, Huaying Zhong, Linjie Wang, Yong Liu, Yuling Xu, Juntao Zhang, Chengzhi Xu, Lang He, Haibo Wang*. Facile preparation of a collagen-graphene oxide composite: A sensitive and robust electrochemical aptasensor for determining dopamine in biological samples. International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 135, 400-406. (SCI)

10. Jian Yang, Haibo Wang*, Lang He, Benmei Wei, Chengzhi Xu, Yuling Xu, Juntao Zhang, Sheng Li. Reconstituted fibril from heterogenic collagens-A new method to regulate properties of collagen gels. Macromolecular Research, 2019, 27, 1124-1135. (SCI)

11. Lei Dai, Jie Nan, Xiao Tu, Lang He, Benmei Wei, Chengzhi Xu, Yuling Xu, Sheng Li, Haibo Wang*, Juntao Zhang*. Improved thermostability and cytocompatibility of bacterial cellulose/collagencomposite by collagen fibrillogenesis. Cellulose, 2019, 26, 6713-6724. (SCI)

12. Benmei Wei, Huaying Zhong, Linjie Wang, Yong Liu, Yuling Xu, Juntao Zhang, Chengzhi Xu, Lang He, Haibo Wang*. Facile preparation of a collagen-graphene oxide composite: A sensitive and robust electrochemical aptasensor for determining dopamine in biological samples, International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 135, 400-406. (SCI)

13. Juntao Zhang, Xiao Tu, Wenxin Wang, Jie Nan, Benmei Wei, Chengzhi Xu, Lang He, Yuling Xu, Sheng Li, Haibo Wang*. Insight into the role of grafting density in the self-assembly of acrylic acid-grafted-collagen, International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 128, 885-892. (SCI)

14. Xiao Tu, Xincheng Chen, Ying Peng, Jie Nan, Benmei Wei, Lang He, Chengzhi Xu, Yuling Xu, Dong Xie, Juntao Zhang*, Haibo Wang*. Modulation of the self-assembly of collagen by phytic acid: an in vitro study, Macromolecular Research, 2018, 26, 1233-1240. (SCI)

15. Benmei Wei, Zhongwei Zhai, Haibo Wang*, Juntao Zhang, Chengzhi Xu, Yuling Xu, Lang He, Dong Xie, Graphene-oxide-based FRET platform for sensing xenogeneic collagen coassembly, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018, 66, 9080-9086. (SCI)

16. Zhongwei Zhai, Haibo Wang*, Benmei Wei*, Peiwen Yu, Chengzhi Xu, Lang He, Juntao Zhang, Yuling Xu. Effect of ionic liquids on the fibril-formation and gel properties of grass carp (Ctenopharyngodon idellus) skin collagen, Macromolecular Research, 2018, 26, 609-615. (SCI)

17. Jie Nan, Meilian Zou, Haibo Wang*, Chengzhi Xu*, Juntao Zhang, Benmei Wei, Lang He, Yuling Xu. Effect of ultra-high pressure on molecular structure and properties of bullfrog skin collagen, International Journal of Biological Macromolecules, 2018, 111, 200-207. (SCI)

18. Chengzhi Xu, Jie Nan, Chun Dai, Benmei Wei, Juntao Zhang, Lang He, Haibo Wang*, Effects of preparation processes on the structure and properties of collagen gel, Drying Technology, 2018, 36, 1031-1040. (SCI)

19. Juntao Zhang, Yang Sun, Yan Zhao, Benmei Wei, Chengzhi Xu, Lang He, Cristiano L. P. Oliveira, Haibo Wang*, Centrifugation-induced fibrous orientation in fish-sourced collagen matrices, Soft Matter, 2017, 13, 9220-9228. (SCI)

20. Juntao Zhang, Benmei Wei, Lang He, Chengzhi Xu, Dong Xie, Kyung-Wook Paik, Haibo Wang*, Systematic modulation of gelation dynamics of snakehead (Channa argus) skin collagen by environmental parameters, Macromolecular Research, 2017, 25, 1105-1114. (SCI)

21. Chengzhi Xu, Jie Nan, Chun Dai, Benmei Wei, Juntao Zhang, Lang He, Haibo Wang*, Effects of preparation processes on the structure and properties of collagen gel, Drying Technology, 2018, 36, 1031-1040. (SCI)

22. Benmei Wei, Jie Nan, Ying Jiang, Haibo Wang*, Juntao Zhang, Lang He, Chengzhi Xu, Zhongwei Zhai, Dong Xie, Shuchang Xie, In vitro fabrication and physicochemical properties of a hybrid fibril from xenogeneic collagens, Food Biophysics, 2017, 12, 422-432. (SCI)

23. Juntao Zhang, Meilian Zou, Ming Zhang, Benmei Wei, Chengzhi Xu, Dong Xie, Haibo Wang*, Impact of telopeptides on self-assembly properties of snakehead (Channa argus) skin collagen, Food Biophysics, 2016, 11, 380-387. (SCI)

24. Meilian Zou, Huan Yang, Haibo Wang*, Haiyin Wang, Juntao Zhang*, Benmei Wei, Hanjun Zhang, Dong Xie, Detection of type I collagen fibrils formation and dissociation by a fluorescence method based on thioflavin T, International Journal of Biological Macromolecules, 2016, 92, 1175-1182. (SCI)

25. Ying Jiang, Haibo Wang*, Mingxia Deng, Zhongwen Wang, Juntao Zhang, Haiyin Wang, Hanjun Zhang, Effect of ultrasonication on the fibril-formation and gel properties of collagen from grass carp skin, Materials Science and Engineering C, 2016, 59, 1038-1046. (SCI)

26. Benmei Wei, Juntao Zhang, Haibo Wang*, Fan Xia*, A new electrochemical aptasensor based on a dual-signaling strategy and supersandwich assay, Analyst, 2016, 141, 4313-4318. (SCI)

27. Huan Yang, Haibo Wang*, Yan Zhao, Haiyin Wang, Hanjun Zhang, Effect of heat treatment on the enzymatic stability of grass carp skin collagenand its ability to form fibrils in vitro, Journal of Science of Food and Agriculture, 2015, 95, 329-336. (SCI)

28. Haibo Wang*, Yanping Liang, Haiyin Wang, Hanjun Zhang, Min Wang, Liangzhong Liu, Physical-chemical properties of collagens from skin, scale and bone of grass carp (Ctenopharyngodon Idellus), Journal of Aquatic Food Product Technology, 2014, 23, 264-277. (SCI)

29. Yuanjun Jia, Haibo Wang*, Haiyin Wang, Yunyan Li, Min Wang, Jian Zhou, Biochemical properties of skin collagens isolated from black carp (Mylopharyngodon Piceus), Food Science and Biotechnology, 2012, 21, 1585-1592. (SCI)

30. Pan Yao, Haibo Wang*, Haiyin Wang, Yunyan Li, Min Wang, Hanjun Zhang, Biochemical and physiological characterization of collagen from the skin of bighead carp (Aristichthys Nobilis), Journal of Food, Agriculture & Environment, 2012, 10, 92-98. (SCI)

（二）发明专利

1. 汪海波，张军涛，未本美，许玉玲，何浪，许承志，胶原/细菌纤维素复合膜敷料及其制备方法，201710736093.8，2017-08-24。

2. 张军涛，汪海波，未本美，许承志，何浪，徐玉玲，一种具有纤维化性能的丙烯酸接枝天然胶原蛋白及其制备方法，201810791331.X，2018-07-18。

3. 汪海波，张军涛，南捷，一种具有孔隙大小自适应调节能力的胶原海绵制备方法及胶原海绵，201710652011.1，2017-08-02。

4. 汪海波，张军涛，未本美，许承志，何浪，一种促进部分热变性I型胶原恢复原有三螺旋结构的处理方法，201710651998.5，2017-08-02。

5. 汪海波，张军涛，未本美，徐玉玲，何浪，许承志，胶原/细菌纤维素复合膜敷料及其制备方法，201710736093.8，2017-08-24。

6. 汪海波，赵燕，汪海婴，提高胶原纤维材料抗拉强度的方法，201410392802.1，2014-08-11。

7. 汪海波，王忠稳，淡水鱼胶原蛋白海绵材料及制备方法，201310322278.6，2013-07-29。

8. 汪海波，靳熙茜，一种酶水解技术制备桂花浸膏和桂花总黄酮的方法，201110115539.8，2011-05-05。

9. 汪海波，黄爱妮，张寒俊，刘英，刘骏，一种高纯度大豆异黄酮甙元的制备方法，200910272558.4，2009-10-27。

五、团队研究生风采