2020, 39(8):1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.001 CSTR:
摘要:生鲜果蔬是人们膳食结构的基本组成,在国民经济发展中占有重要的战略地位。然而,生鲜果蔬在物流过程中存在保质期短、营养流失严重等难题,难以满足产业快速发展及人们对高品质生活的需求。作者从生鲜果蔬动态物流保鲜的视角,从采后预冷技术、物流包装材料与技术、蓄冷与保温技术、物流过程品质监测技术等方面,全面综述了国内外生鲜果蔬物流及包装技术的研究现状和科技前沿,并对未来的研究趋势进行了展望,旨为生鲜果蔬物流与包装技术的科技创新和产业发展提供参考。
2020, 39(8):10-16. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.002 CSTR:
摘要:为获得具有抗氧化功能的寡肽,人工设计了3条由不同寡肽串联组成的含胰蛋白酶切割位点的多肽序列,分别命名为ATO、ATW和WIT,并在E. coli BL21(DE3)宿主中实现可溶性表达。纯化的多肽经过胰蛋白酶处理得到3种多肽水解物,体外抗氧化性功能评价实验表明,3种多肽水解物均对不同自由基具有清除作用,其中ATW多肽水解物抗氧化性最强,对DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟基自由基的IC50值分别为0.53、0.45、0.34 mg/mL。本研究为制备抗氧化肽提供一种新思路。
2020, 39(8):17-25. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.003 CSTR:
摘要:为了研究不同分离源对植物乳杆菌基因组和功能的影响,选取了来自发酵酱、泡菜、粪便3种环境的33株植物乳杆菌,通过比较基因组学手段研究菌株的基因组基本特征、直系同源基因、系统进化关系,并结合功能基因注释结果与表型结果分析菌株对抗生素的耐药性。系统发育树揭示了分离源对植物乳杆菌的遗传进化具有较为显著的影响;同源基因结果表明粪便源的菌株其特殊基因数量要高于泡菜源和发酵酱源菌株的数量。33株植物乳杆菌均含有环丙沙星、四环素、氯霉素、甲氧苄氨嘧啶和万古霉素的抗性基因,菌株对这些抗生素也表现出抗性;绝大多数菌株对庆大霉素、链霉素、卡那霉素、新霉素、氨苄西林敏感,在基因组中也没有相关抗性基因;而红霉素和克林霉素的基因和表型并不对应。抗生素实验结果说明,分离源对菌株影响较小,大部分基因型与表型可以对应,基因组学对研究植物乳杆菌的生理特性起一定的指导作用。
2020, 39(8):26-33. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.004 CSTR:
摘要:生物法制备蜂毒肽是实现大量制备蜂毒肽的关键技术。为实现蜂毒肽的高效表达,通过化学法合成含信号肽、前导肽和成熟肽的蜂毒肽基因promet和蜂毒肽成熟肽基因met,与麦芽糖结合蛋白基因mbp连接,克隆到载体pET15-b,构建重组质粒pET-MBP-MET和pET-MBP-proMET。重组质粒转化大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3),以0.1 mmol/L IPTG进行诱导,30 ℃下过夜诱导,融合蛋白MBP-MET、MBP-proMET在大肠杆菌中以可溶性形式高效表达。两种目标蛋白质经Ni柱和Dextrin Sepharose HP两步亲和纯化,得到了纯度达90%以上的融合蛋白MBP-MET、MBP-proMET,培养1 L大肠杆菌菌液能制备约20 mg纯蛋白质。通过牛津杯抑菌实验发现,MBP-MET、MBP-proMET能明显抑制细菌生长,产生明显的抑菌圈,MBP-MET和MBP-proMET最低抑菌浓度(MIC)分别为100 μg/mL和140 μg/mL。本研究首次实现了蜂毒肽的高效表达,并进行了抑菌功能验证,为生物法制备蜂毒肽提供了高效、安全的合成途径。
2020, 39(8):34-42. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.005 CSTR:
摘要:利用短短芽孢杆菌(Brevibacillus choshinensis)原核表达系统对灵杆菌胞外核酸酶(Serratia marcescens non-specific nuclease,SMNE)进行重组表达,以期获得高产量重组SMNE。利用大肠杆菌-芽孢杆菌穿梭载体构建SMNE重组质粒,实现其在B. choshinensis HD31-SP3菌株中的表达。通过粗酶活检测验证其活性后,首先对温度、甘油和发酵时长等发酵条件进行优化,随后将获得的重组SMNE经亲和层析、凝胶阻滞层析分离纯化后进行酶活性质表征检测。经B. choshinensis HD31-SP3菌株重组表达的SMNE,初测胞外酶活为4.07×106 U/L。经发酵条件的优化测试,最终在培养基中加入终体积分数5%甘油,于30 ℃下摇瓶培养56 h,获得的发酵上清胞外酶活可达2.6×107 U/L,是未优化条件的6倍;经蛋白质纯化条件筛选,最终经一步亲和纯化后SMNE回收产量即达30~40 mg/dL,比活力为1.3×107 U/mg,为商业化对照的2~3倍。通过对该酶的酶学性质鉴定后发现:该酶最适反应条件为37~45 ℃,pH 8~9;在不存在Mg2+/Mn2+的情况下仍保持47%的活性,且在300 mmol/L Na+/K+条件下可保持35%~45%的活性。
2020, 39(8):43-50. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.006 CSTR:
摘要:为探究外源海藻糖对啤酒酵母在热胁迫下的保护作用,作者在3个热胁迫条件下检测外源海藻糖对啤酒酵母活力及活性的影响,并通过分析转录组数据对热胁迫下外源海藻糖对啤酒酵母的保护作用机理进行初步分析。结果表明,外源海藻糖可以提升啤酒酵母的耐热性,但具有一定限度,温度的升高和胁迫时间的延长导致不同浓度海藻糖的作用差别减小。另外,添加海藻糖可以增加酵母胞内海藻糖质量分数,添加海藻糖对啤酒酵母转录水平上的影响主要体现在核糖体的合成和相关功能上。结合本研究推测,外源海藻糖对啤酒酵母在热胁迫下的保护作用是通过增加胞内海藻糖质量分数实现的,上升的胞内海藻糖质量分数促进了核糖体合成及相关代谢,使核糖体功能增强,进而实现对啤酒酵母耐热性的增强。
2020, 39(8):51-58. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.007 CSTR:
摘要:TAT-SOD是TAT蛋白转导结构域与SOD的融合蛋白质。作者以2007年构建的产TAT-SOD重组毕赤酵母菌为出发菌株,通过摇瓶实验研究不同温度、初始pH、诱导剂浓度等因素对蛋白质表达的影响。通过比色分析法测定菌体浓度、超氧阴离子自由基清除法测定酶活、SDS-PAGE分析目的蛋白质TAT-SOD的浓度;并采用定量PCR法分析表达菌株的目的基因的mRNA变化规律,从而研究长期保藏重组毕赤酵母菌株表达TAT-SOD的适合性及其条件优化。研究结果表明,摇瓶发酵的最佳条件下(YPDM培养基,体积分数1.0%诱导剂浓度,诱导温度30.0 ℃,初始pH值7.0),发酵液上清酶活水平为753 U/mL,是未优化初始酶活水平的5.1倍,其中pH值优化使TAT-SOD表达水平提高到原始值的3.4倍。7.0的初始诱导pH值的mRNA水平是对照组pH 4.0的3.5倍。这些结果说明,长期保藏的重组毕赤酵母菌株仍然适合表达TAT-SOD,发酵条件会对毕赤酵母的TAT-SOD表达造成显著影响,影响表达水平的最主要因素是目的蛋白质的mRNA水平变化。
朱新文,德青美朵,王婕,邵罗楠,姚雁,沈微,杨海泉,陈献忠,樊游
2020, 39(8):59-69. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.008 CSTR:
摘要:本研究旨在开发一种在较宽泛的pH范围内活性稳定的中性普鲁兰酶,以适应以红薯面为原料的粉丝制作工艺。以地表地芽孢杆菌(Geobacillus subterraneus) XQ3665基因组DNA为模板,经PCR扩增得到普鲁兰酶基因pul3665,并实现了异源表达。重组酶PUL3665纯酶比酶活为32 U/mg,最适反应温度55 ℃,最适pH为6.5,在pH 5.5~7.5 范围内酶活保持在最高酶活的80%以上。PUL3665降解普鲁兰多糖的产物为麦芽三糖,不降解可溶性直链淀粉,是一种I型普鲁兰酶。在以不同pH值的红薯面为原料的粉丝制作工艺中,按每克芡糊淀粉2 U的量添加枯草芽孢杆菌表达的PUL3665粗酶液处理芡糊,均能在不添加明矾或其它添加剂的条件下制作出粉丝,且成品粉丝质量与添加明矾获得的粉丝基本一致。PUL3665有希望开发成一种用量小,使用效果稳定的新型明矾替代物。
2020, 39(8):70-80. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.009 CSTR:
摘要:葡萄糖的有效利用是提高大肠杆菌合成L-苏氨酸能力的关键,作者通过优化葡萄糖转运来提高大肠杆菌L-苏氨酸合成能力。利用CRISPR基因编辑技术在大肠杆菌TWF001中分别敲除了PTS系统关键基因ptsH和ptsG,并在30 g/L葡萄糖质量浓度下进行了摇瓶发酵。与对照菌株TWF001相比,TWF001ΔptsH和TWF001ΔptsG合成L-苏氨酸能力均有明显改善;TWF001ΔptsH L-苏氨酸产量提升38.02%。在TWF001ΔptsH基因组上用trc启动子过表达galP基因,构建了TWF001ΔptsH,Ptrc::PgalP。对3株突变菌在40、50、60 g/L葡萄糖质量浓度下进行了摇瓶发酵;36 h后TWF001ΔptsH,Ptrc::PgalP在40 g/L葡萄糖质量浓度时,L-苏氨酸产量达到26.16 g/L,糖酸转化率为0.65 g/g,L-苏氨酸产量提升幅度达42.12%。研究结果说明优化葡萄糖转运可以有效提高大肠杆菌L-苏氨酸合成能力。
2020, 39(8):81-88. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.010 CSTR:
摘要:为了探究南瓜提取物中叶黄素酯的皂化工艺条件和其体外抗氧化能力,在单因素试验基础上,以皂化液浓度、皂化温度和皂化时间为响应因子,采用Box-Behnken中心组合实验原理进行三因素三水平设计,优化南瓜叶黄素的皂化工艺;利用高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)分析检测皂化产物;经硅胶柱色谱分离得到纯化的南瓜叶黄素;采用分光光度法,通过比较DPPH·和·OH的清除能力评价南瓜中游离叶黄素的体外抗氧化活性。结果表明,南瓜提取物中叶黄素酯的最佳皂化工艺条件为皂化液质量浓度33 g/dL,温度33 ℃,时间5.5 h。在最优工艺条件下,南瓜提取物中游离叶黄素得率为0.4175%,与预测值相近,说明该优化工艺稳定可行。高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)分析检测表明皂化产物为叶黄素。硅胶柱色谱纯化后,游离叶黄素的纯度可提高到91.39%。南瓜中游离叶黄素清除DPPH·和·OH的半抑制质量浓度IC50分别为0.021 4 mg/mL和0.038 3 mg/mL,抗氧化活性较高,可作为一种良好的天然抗氧化剂。
2020, 39(8):89-98. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.011 CSTR:
摘要:酸笋富含挥发性风味物质、有机酸、细菌素等,是重要的副食品之一。为全面了解酸笋微生物种类及特征,以桂林、柳州、来宾、百色、南宁、贵港6个传统产地的酸笋为对象,采用Illumina HiSeq宏基因组测序技术对酸笋发酵液测序,并对群落结构、多样性及功能基因进行分析。结果表明,6个产地酸笋样品中共鉴定出156种微生物,乳杆菌属(Lactobacillus)占主要优势,种类比例高达81%,其中植物乳杆菌(L. plantarum)等12种乳杆菌为主要菌种。α多样性表明,贵港地区的微生物多样性最高(shannon指数1.65),检测到的微生物种类最多(77种)。β多样性表明,桂林、柳州、来宾3个产地酸笋微生物组成相似;百色、南宁酸笋微生物组成相似;而贵港与其他5个产地的微生物组成差异较大。12 751个unigene注释到代谢通路中,分属385类代谢通路,其中2 927个unigene参与碳水化合物代谢。本研究结果为进一步研究酸笋品质形成机制、发掘微生物资源提供依据。
2020, 39(8):99-105. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.012 CSTR:
摘要:为了研究苹果酸-乳酸发酵过程对葡萄酒香气的影响,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)对赤霞珠葡萄酒苹乳发酵过程中香气物质动态的变化进行了监测。结果表明:在葡萄酒苹乳发酵过程中共检出55种不同的香气成分,包括22种酯类、10种醇类、8种酸类、7种醛类、4种酮类、3种萜烯类和1种酚类,其中酯类、醇类和酸类化合物为苹乳发酵过程中主要香气成分。相比于发酵起始阶段(0 d),发酵末期(18 d)葡萄酒中的酯类和酸类化合物的质量分数由20.7%和1.08%上升至25.61%和2.33%,主要包括乙酸乙酯、己酸乙酯、月桂酸等,这类香气物质能够赋予葡萄酒浓郁的果香,而由于酯化反应醇类化合物的质量分数由42.89%下降至29.01%,主要变化为异戊醇等高级醇质量分数的降低。由此看出,葡萄酒经过苹乳发酵不仅增强了酒体的水果类香气还提高了葡萄酒的安全性。
2020, 39(8):106-111. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.013 CSTR:
摘要:通过对蒙古族传统奶嚼口进行微生物组成分析,以期为地方标准制定及工业化产品开发提供理论依据和有益借鉴。采用纯培养方法对奶嚼口样品中乳酸菌、双歧杆菌和大肠杆菌培养计数,并通过16S rDNA基因序列分析对其进行种属鉴定。结果显示,奶嚼口样品中乳酸菌活菌数为(7.91~8.69) lg(CFU/mL),双歧杆菌活菌数为(4.09~6.64) lg(CFU/mL),大肠杆菌活菌数为(0~5.45) lg(CFU/mL);样品中菌种分属于5个属,其中优势菌株为粪肠球菌(Enterococcus faecalis 34.55%)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum 25.45%)和乳酸乳球菌(Lactococcus lactis 16.36%)。研究表明,蒙古族传统奶嚼口含有丰富的乳酸菌和双歧杆菌资源,其中的污染指标菌(大肠杆菌)是工业化生产的掣肘所在,而蒙古族传统奶嚼口具有酸性高脂的天然属性,为潜在功能益生菌的开发提供了丰富的菌种资源。
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