2020, 39(9):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.001 CSTR:
摘要:随着人民生活水平的改善,对食品品质的要求不断提升,食品产业必须引入先进技术和理念才能应对新时代的市场需求。生物工程作为食品产业的核心技术之一,对食品原料加工、食品添加剂开发、食品防腐技术革新等产生重大影响。随着“健康中国2030”计划的实施,生物工程将在食品领域中扮演更加重要的角色,作者针对近年来食品生物工程领域的研究进展进行综述,为相关产业升级提供借鉴。
2020, 39(9):6-15. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.002 CSTR:
摘要:肠道是个复杂的微生态系统,不仅包含宿主细胞和各种营养物质,还包含数以万计的微生物。这些肠道微生物与宿主健康息息相关,对宿主营养、代谢、生理和免疫均有影响,肠道菌群发生紊乱还会引起各种疾病。大量临床试验表明,益生乳酸菌可通过调节宿主肠道菌群稳态治疗或缓解多种疾病。本文作者描述了失衡指数(DI)、微生物平衡指数(MBI)和微生物失衡指数(MDI)这3种量化肠道菌群稳态的计算方法及其应用,阐述了益生乳酸菌对肥胖和健康宿主肠道菌群稳态的影响,指出益生乳酸菌可能通过与肠道中病原菌竞争结合位点或分泌物质抑制病原菌,分泌代谢物为肠道中有益共生菌提供适宜生长繁殖的环境和制造“假想敌”刺激宿主免疫系统应答等方式维持宿主肠道菌群稳态,并讨论了维持宿主肠道菌群稳态的重要性。同时还综述了益生乳酸菌研究现状,指出益生乳酸菌的研究要做到个性化,不仅要考虑研究人群个体差异,还要考虑菌株之间的差异。
2020, 39(9):16-24. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.003 CSTR:
摘要:碳代谢引起的酸积累严重影响了微生物细胞的代谢活性。为提高细胞在酸性环境下的耐受性,通过过量表达硫胺素转运蛋白ThiT,研究了重组菌株的酸胁迫耐受性,并在此基础上通过比较转录组学对照菌株和重组菌株在正常和酸胁迫条件下关键基因的转录水平进行了研究。结果表明,经过酸胁迫(pH 4.0) 处理后,重组菌株的最大存活率优势是对照菌株的16.2倍。转录组学的分析发现,过表达ThiT转运蛋白可提高细胞对碳水化合物的转运能力,从而为细胞抵御酸胁迫的耐受性提供更多的能量;此外寡肽、甜菜碱等相关转运基因的显著上调可帮助细胞抵御酸胁迫的损伤。作者探究了在乳酸乳球菌中过表达ThiT转运蛋白提高细胞酸胁迫耐受性的具体作用机制,为ThiT蛋白在其他工业微生物中的应用提供了理论基础。
2020, 39(9):25-31. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.004 CSTR:
摘要:探讨富含鹅肌肽的鸡胸肉酶解物对患有高尿酸血症小鼠的降尿酸作用。以不同来源的酶解物的不同剂量灌胃,观察氧嗪酸钾盐诱导的急性高尿酸血症小鼠脏器指数、血清中尿酸(Uric acid,UA)、肌酐(Creatinine,CRE)、尿素氮(Urea nitrogen,UN)浓度,检测肝脏黄嘌呤氧化酶(Xanthine oxidase,XOD)、腺苷脱氨酶(Adenosine deaminase,ADA)、谷草转氨酶(Aspartate transaminase,AST)、谷丙转氨酶(Alanine transaminase,ALT)的活性及甘油三酯(Triglyceride,TG)浓度。结果表明,富含鹅肌肽的鸡胸肉酶解物能有效缓解肝脏和肾脏指数,样品1和样品2的中剂量效果最为明显,且能有效降低血清的UA、UN和CRE水平,效果优于别嘌呤醇。样品1和样品2均能抑制小鼠肝脏ADA活力,效果与别嘌呤醇相差并不显著,但只有样品1的低剂量能显著降低XOD活力。样品1的鸡胸肉酶解物可以极显著降低ALT活性,且低剂量降低酶活性的效果强于别嘌呤醇,高剂量可极显著降低AST活性。酶解物对肝脏TG浓度的影响与对XOD的影响趋势具有一致性,证实了TG浓度与XOD活力具有相关性。富含鹅肌肽的鸡胸肉酶解物能有效降低尿酸水平,缓解小鼠的急性高尿酸血症。
2020, 39(9):32-38. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.005 CSTR:
摘要:以甲壳素为原料制备可回收型抗菌材料,研究其抗菌效果,提高甲壳素在食品抑菌保藏等领域的应用。通过溶胶-凝胶、原位合成两步法制备银-磁性甲壳素微球,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为对象,对其基本特性及抗菌性能进行表征评价。结果表明,材料呈三维多孔纳米纤维状球形,磁珠与纳米银嵌于纤维结构之中,纳米银能够快速、持续释放,对2种试验菌可通过破坏细菌结构完整性实现浓度相关性抗菌效果。
刘英丹,孟天宇,李勇勇,陈淑敏,龚芳芳,王晔,张玉琦,娄永江
2020, 39(9):39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.006 CSTR:
摘要:为提升冷冻大黄鱼的品质,以养殖大黄鱼为研究对象,在无包装空气自然循环冻结(UAF-0)、真空薄膜包装空气自然循环冻结(PAF-1)基础上,探讨了真空薄膜包装蓄冷剂自然循环冻结(PLF-1)、无包装蓄冷剂自然循环冻结(ULF-0)等冻结条件下大黄鱼的冻结速率及理化等指标的变化。结果表明,虽然PLF-1方式下最大冰晶生成带与ULF-0相比延长了44 min,但大黄鱼肌原纤维组织微结构比较清晰,肌肉组织损伤及色差变化较小,硬度、弹性、咀嚼性、恢复性分别仅下降6.8%、1.2%、1.2%、1.9%,pH值变化不显著(P>0.05),盐溶性蛋白下降不显著( P >0.05),TVB-N上升最慢。综合比较4种冻结方式,其品质按优劣为:PLF-1>ULF-0>PAF-1>UAF-0。
2020, 39(9):46-52. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.007 CSTR:
摘要:粒径是影响免疫磁珠捕获效率的关键因素。选取微米级(1 μm)和亚微米级(300 nm)超顺磁珠,偶联沙门氏菌多克隆抗体制备免疫磁珠。通过流式细胞仪、分光光度计分别测定抗体偶联量和磁回收率。结果表明,与微米级免疫磁珠相比,亚微米级免疫磁珠抗体偶联量较高,在缓冲液中磁回收率较高,因此捕获率较高(300 nm: 55%,1 μm: 41%);在牛奶中磁回收率较低,导致捕获率明显降低(300 nm: 15%,1 μm: 26%)。因此,需根据待测样本的体积与黏度来确定免疫磁珠的粒径。
2020, 39(9):53-60. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.008 CSTR:
摘要:为考察 Pycnoporus sp. SYBC-L3漆酶Lac-L对偶氮染料的脱色、解毒效果,探究最佳的脱色反应条件,采用单因素分析方法研究了不同的反应条件对Lac-L催化3种偶氮染料(AR1、RB5、RV5R)脱色的影响,得到最佳处理条件,并通过比较被漆酶降解前后的染料对小麦和水稻发芽率及根、芽生长的影响,分析其毒性变化。结果表明:在以HBT为介体、反应温度50 ℃、pH分别为4.0(AR1,RV5R)和5.0(RB5)、漆酶用量1 U/mL、染料初始质量浓度分别为30 mg/L(AR1)和50 mg/L(RB5、RV5R)条件下,漆酶对3种偶氮染料的脱色效率最高,AR1和RV5R几乎完全降解,脱色率达到96.1%和97.8%,而RB5也有83.8%的脱色率。植物毒理实验表明,3种偶氮染料经漆酶降解后对小麦和水稻发芽率没有影响,对胚芽和根生长的抑制作用也有所降低。
2020, 39(9):61-67. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.009 CSTR:
摘要:为了提高浓香型白酒品质,作者以酿酒糟醅为原料,采用平板涂布法分离纯化出酵母菌,再通过液态发酵筛选出高产酯的菌株,并对其进行生理生化鉴定及26S rDNA同源性分析,最后采用响应面法对菌株的培养条件进行优化。结果表明:作者从酿酒糟醅中分离出1株产香浓郁的菌株,编号为S5。经鉴定S5菌株为异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)。优化后的最佳培养条件为初始pH 4.95,发酵时间3 d,初始糖(葡萄糖)质量浓度6 g/dL,在此条件下发酵液中总酯质量浓度为7.67 g/L,比优化前提高了64.2%.由此可见,S5菌株对浓香型白酒品质的提高具有潜在的应用价值。
2020, 39(9):68-75. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.010 CSTR:
摘要:为制取高芝麻素酚含量的芝麻油,采用酶法从具有水解糖苷活性的酶中筛选出转化芝麻素酚能力强的酶,通过单因素试验以及响应面优化,确定了最优工艺条件。结果表明,Aromase H2酶在酶解芝麻素酚糖苷制备高芝麻素酚芝麻油中效果最好,在制取的芝麻油酸价达标条件下,酶解反应最佳条件为:酶解温度55 ℃、pH 4.5、酶解时间为9.2 h、Aromase H2酶添加量(质量分数)1%、料液比1∶1.3(g∶g)。制取的芝麻油中,芝麻素酚质量分数可达3 000 mg/kg,木脂素总量提高约23%。
2020, 39(9):76-83. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.011 CSTR:
摘要:生香酵母对郫县豆瓣发酵过程中风味的形成具有重要意义,作者从传统郫县豆瓣甜瓣子中分离获得酵母菌菌株,通过产醇、产香试验筛选产风味能力较强的菌株,并研究其在不同氯化钠质量分数、pH和温度条件下的生长情况。结果显示,从传统郫县豆瓣中分离获得了28株酵母菌,主要为鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii),也包括奥默柯达酵母(Kodamaea ohmeri)、库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和伯顿丝孢毕赤酵母(Hyphopichia burtonii)。所有菌株中,鲁氏接合酵母菌株BP02产醇、产香能力相对较强,该菌株最高可耐受含有质量分数20%氯化钠的培养环境,在pH值为3~8、培养温度为10~37 ℃条件下均可生长,其在含质量分数5%氯化钠、pH值为4~6、温度为37 ℃时生长最旺盛。总体来看,鲁氏接合酵母是传统郫县豆瓣最主要的酵母,本研究中筛选出的生香鲁氏接合酵母BP02在高盐、微酸、中温的培养条件下可生长良好,适用于郫县豆瓣发酵与后熟过程中作为强化菌剂添加,以达到提高郫县豆瓣感官品质的目的。
2020, 39(9):84-88. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.012 CSTR:
摘要:肉桂精油具有抑菌杀菌、抗氧化等功效,但因其水溶性差、易挥发、稳定性差,限制了应用。将肉桂精油溶解于中链脂肪酸,以司班20与吐温80为乳化剂,制备水包油型乳液。通过改变肉桂精油的质量分数(0%~2.5%),可得粒径分布在50~280 nm乳液。离心实验发现,该乳液稳定性好,且适宜于在温度低于40 ℃条件下使用。在25 ℃下储藏10 d,乳液的粒径和分散系数几乎不变。此外,利用比浊法测定不同粒径的乳液抑菌效果发现,粒径为150 nm的肉桂精油乳液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果最好。
2020, 39(9):89-98. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.013 CSTR:
摘要:通过正交试验探究了鸭蛋卵清蛋白的酶解条件,以水解度为指标确定了最佳酶解条件:选用木瓜蛋白酶,加酶量为4.5×104 U/(g·min),酶解时间5.5 h,酶解温度55 ℃,酶解pH 6.40,最佳条件下的水解度为27.91%。采用高效液相色谱法确定了鸭蛋卵清蛋白酶解产物(Hydrolysate of albumin in duck egg,HD)的相对分子质量分布范围:0
徐书琴,胡静怡,张恒维,赵浩东,刘鹏,席毓淋,李谞,张显,饶志明
2020, 39(9):99-104. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.014 CSTR:
摘要:L-天冬酰胺酶(L-asparaginase II,EC 3.5.1.1)可将L-天冬酰胺转化为L-天冬氨酸,减少高温加工食品中丙烯酰胺的形成,因而受到人们的广泛关注。该酶在食品加工及预处理阶段的使用已受到人们广泛的关注,但是由于食品加工及预处理过程中环境的复杂性,对L-天冬酰胺酶的性质、热稳定性和酶活等方面有较高的要求。通过序列对比和同源模拟对嗜热菌Pyrococcus yayanosii CH1来源的编码L-天冬酰胺酶的基因PyAsnase进行了3个位点的突变,并在Bacilus subtilis 168 中进行表达,提高了该酶的热稳定性及比酶活。其中突变株E22K较原始菌株相比所得突变体比酶活提高了约37.3%,突变株R111L较原始菌株相比所得突变体的比酶活提高了约31.1%,突变株M92A较原始突变菌株相比所得突变体在85 ℃时的半衰期延长了约30 min。本研究结果为探索L-天冬酰胺酶结构和功能的相互关系提供了借鉴,提高了其在食品工业中的应用前景。
2020, 39(9):105-111. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.09.015 CSTR:
摘要:建立了一种快速检测3种食源性致病菌的核酸可视微阵列。分别设计与沙门氏菌invA基因、金黄色葡萄球菌nuc基因、志贺氏菌ipaH基因两端互补的基片探针和检测探针,设计3种基因的特异靶序列,特异靶序列或基因组DNA一端与固定在玻片上的氨基化基片探针杂交,另一端与巯基化检测探针连接形成复合体。使胶体金与检测探针结合,通过银染放大信号,检测3种食源性致病菌DNA。结果表明:通过对检测探针分别与基因组DNA、PCR产物及特异靶序列的杂交银染结果比较,3种结果都显示阳性,表明该方法可直接利用基因组DNA实现对食源性微生物的快速、高效检测,对3种食源性致病菌DNA的检测下限为1 pmol/L,在1 mmol/L ~1 pmol/L浓度范围内得到肉眼可见的清晰结果。探针与基因组DNA的杂交实验结果表明,微阵列对3种食源性微生物的检测具有较好的特异性。说明该技术可快速、简便检测食源性微生物,市场前景广阔。
版权所有:《食品与生物技术学报》编辑部
地址:江苏省无锡市蠡湖大道1800号 邮政编码:214122
电话:0510-85913526 电子邮件:xbbjb@jiangnan.edu.cn