韩敏义,田惠鑫,曾宪明,张馨月,尹家琪,侯钰柯,白云,唐长波,徐幸莲
2021, 40(10):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.001 CSTR:
摘要:随着食品工业的快速发展和消费者安全意识的提高,人们越来越注重食品质量与安全。冻藏是食品长期贮藏的最常用方法,但食品品质在冷冻解冻后还存在一些劣变,如由解冻汁液流失造成的营养损失,脂质和蛋白质氧化严重,肌肉纤维组织受到破坏等,因而寻求一种安全高效的新型解冻技术尤为重要。磁性纳米粒子辅助加热是一种新型食品解冻方法,它大大改善了传统解冻和新型解冻方法出现的氧化严重、感官不佳等问题。作者综述了食品解冻中存在的品质劣变问题和磁性纳米粒子辅助加热在鱼类解冻中的应用,以期为该技术在食品解冻中的应用提供参考。
2021, 40(10):7-15. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.002 CSTR:
摘要:功能膜微域(FMMs)可以作为内源性空间支架进行途径酶组装,适度地提高FMMs在质膜中的占比能够明显提高产物合成量,然而对FMMs进行改造后,细胞生长和产物的合成均受到抑制。在课题组前期研究的基础上,对细胞质膜进行理性改造以缓解FMMs过度改造对细胞造成的影响。首先通过过表达PlsX,PlsY和PlsC改造细胞质膜,之后,以枯草芽孢杆菌合成N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)为例,发现质膜改造的菌株中GlcNAc产量达到(5.18±0.16) g/L,与对照菌株相比产量提升了41.9%,同时,细胞质膜改造也明显降低FMMs过度修饰对菌株生长产生的不利影响。
2021, 40(10):16-20. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.003 CSTR:
摘要:黄嘌呤氧化酶是尿酸生成的关键酶,通过抑制黄嘌呤氧化酶的活性可以有效降低机体内尿酸的含量。为探究黄芪多糖对黄嘌呤氧化酶的抑制作用,采用紫外分光光度法测定单位时间内酶促反应体系中酶活力的变化,计算不同质量浓度的黄芪多糖对黄嘌呤氧化酶的抑制率,得到半抑制浓度IC50。双倒数作图法判断黄芪多糖对黄嘌呤氧化酶的抑制类型,并计算抑制常数Ki值,等毒法评价黄芪多糖与别嘌呤醇的联合作用效果。黄芪多糖能够抑制黄嘌呤氧化酶的活性,其IC50为1.37 mg/mL。动力学分析表明,黄芪多糖对黄嘌呤氧化酶为竞争性可逆抑制作用,抑制常数Ki为0.59 mg/mL。黄芪多糖与别嘌呤醇的联合作用表现为拮抗作用,黄芪多糖对黄嘌呤氧化酶的活性有抑制作用。
潘学玮,孙长皓,尤甲甲,徐美娟,张显,邵明龙,杨套伟,饶志明
2021, 40(10):21-33. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004 CSTR:
摘要:灵菌红素(prodigiosin,PG),一种由粘质沙雷氏菌产生的次级代谢产物,因其具有抗细菌、抗疟疾、抗肿瘤和免疫抑制等重要功能而备受关注,然而,对黏质沙雷氏菌合成灵菌红素的调控机制的了解依然有限。作者以黏质沙雷氏菌JNB5-1为出发菌株,通过构建Tn5G转座子插入突变文库,发现并解析了DeoR家族转录调控因子BVG90_04085(PsrB)正调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素的分子机制。结果发现,LB培养基中psrB突变株SK8-61和ΔPsrB产灵菌红素能力仅为出发菌株JNB5-1的0.22倍和0.26倍。RT-qPCR分析菌株JNB5-1及ΔPsrB中pig基因簇的表达水平发现,相比于出发菌株JNB5-1,在psrB缺失突变株ΔPsrB中,灵菌红素合成途径关键基因pigABCDEFGHIJKLMN的表达水平下调了5.81~22.93倍。凝胶阻滞EMSA等实验证实转录因子PsrB可直接与pig基因簇启动子区域结合,表明转录因子PsrB正调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素的分子机制可能为:PsrB与灵菌红素合成基因簇启动子区域直接结合,正向调控pig基因簇的转录水平,进而影响黏质沙雷氏菌合成灵菌红素。最后,发酵培养基中psrB过表达菌株JNB5-1/pXW1906可合成8.61 g/L的灵菌红素,为出发菌株JNB5-1(5.53 g/L)的1.56倍。
2021, 40(10):34-38. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.005 CSTR:
摘要:研究了热结合乙醇对芽孢杀灭效果及内膜通透性的影响。采用平板计数法、荧光偏振法、分光光度法和流式细胞术对热结合乙醇处理后枯草杆菌芽孢的存活率、内膜流动性、OD600值及内膜通透性进行了研究。结果显示,热结合乙醇能够杀灭芽孢,80 ℃结合体积分数75%乙醇处理后,芽孢存活浓度下降约1个对数值。60、80 ℃结合75%乙醇处理后,芽孢悬浮液的荧光偏振度下降了0.31,表明芽孢内膜流动性大幅增加。80 ℃结合75%乙醇处理后OD600值下降程度最大,芽孢内膜通透性发生显著变化,流式细胞术结果显示,阳性区域变化93.69%。研究表明,热结合乙醇处理下,芽孢内膜通透性的改变是芽孢死亡的重要原因之一。
2021, 40(10):39-49. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.006 CSTR:
摘要:以浓缩黄桃汁为原料,研究黄桃果酒的酿造工艺,单因素实验分析了酵母接种量、主发酵温度、初始糖质量浓度、pH和氮添加量对黄桃果酒品质的影响,通过感官品评确定了黄桃果酒的最适产品类型。随后采用Box-Behnken响应面法对黄桃果酒发酵工艺进行了优化,结果显示其最优发酵条件为:初始糖质量浓度195 g/L、外加氮质量浓度200 mg/L、主发酵温度23 ℃、初始pH 3.4、酵母接种量9.3×106 CFU/mL,在该条件下制得的半甜型黄桃果酒感官得分最高。将自制黄桃果酒与3款市售产品比较,自制果酒的抗氧化物质质量浓度及抗氧化能力均优于市售产品。通过SPME-GC-MS定量和香气活力值分析确定了异戊醇、正丙醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯、异戊酸乙酯、正癸酸、己酸、辛酸和丙位癸内酯是黄桃果酒的主要风味化合物,主成分分析显示实验室制备果酒与多种醇和酯有很强的相关性,该研究为黄桃果酒的开发和品质提升提供了理论基础。
2021, 40(10):50-55. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.007 CSTR:
摘要:本实验旨在研究根皮素对硫代乙酰胺诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用。采用硫代乙酰胺造模,诱导小鼠急性肝损伤,以槲皮素作为阳性对照药物,通过检测血清学指标(丙氨酸氨基转移酶ALT、天冬氨酸氨基转移酶AST、γ-谷氨酰转肽酶γ-GT、 碱性磷酸酶ALP和血清总胆红素TB)和组织病理切片方法,研究根皮素对小鼠急性肝损伤的保护作用。实验结果显示,在预先灌胃高、低剂量根皮素组别中,小鼠血清ALT 活性分别为(149.14±21.55) U/L和(189.43±16.64) U/L,AST 活性分别为(123.58±35.90) U/L和(168.64±33.32) U/L。γ-GT 活性分别为(103.19±20.93) U/L和(129.30±27.91) U/L,ALP 活性分别为(19.67±3.32) King U/dL和(24.17±3.58) King U/dL,血清TB浓度分别为(198.14±29.64) μmol/L 和(227.04±34.20) μmol/L。相比于造模组,根皮素组ALT、AST、γ-GT、ALP和TB明显降低(n-=8,p-<0.05),而且降低幅度呈现剂量依赖性,根皮素处理组的小鼠肝组织病理学病变得到了显著改善。研究表明,根皮素对硫代乙酰胺诱导的小鼠急性肝损伤有显著的保护作用,是值得进一步研究的急性肝损伤保护的候选药物和食品添加剂。
2021, 40(10):56-62. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.008 CSTR:
摘要:β-N-乙酰葡糖胺转移酶I(h-GnT-I)功能为在高尔基体中向糖蛋白上的N-寡糖M5GN2结构添加一个β--1,2 连接的N-乙酰葡糖胺。为大量获得具有活性的h-GnT-I蛋白,构建了重组表达质粒pET28a-MGAT1ΔTM并将其在大肠杆菌Rosetta菌株中表达。对诱导条件进行优化后,将获得的可溶性重组蛋白His-hGnT-IΔTM进行镍柱亲和纯化并通过高效液相色谱(HPLC)检测其体外活性和底物特异性。结果表明,大肠杆菌ROSETTA体系可以成功表达可溶性重组hGnT-I蛋白;该蛋白质相对分子质量约为42 800,在体外反应中具有相应的糖基转移酶活性;除天然糖链底物M5GN2外,该蛋白质可以识别非天然糖链底物M3GN2;产物经酶切反应验证,证明该蛋白质催化添加一个β糖苷键连接的N-乙酰葡糖胺的反应。本研究所开发的原核表达体系可以大量制备纯化的功能性重组hGnT-I蛋白,以应用于该蛋白质的性质研究以及N-糖链的体外合成。
2021, 40(10):63-71. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.009 CSTR:
摘要:三孢布拉霉负菌是一种重要的β-胡萝卜素和番茄红素工业生产菌株,由于其基因组提取耗时费力,转化子筛选困难,基因编辑工作严重受阻。作者比较了煮沸法、添加NaOH煮沸法、复合酶液(2 g/dL溶壁酶+3 g/dL纤维素酶+3 g/dL蜗牛酶)酶解法、复合酶液酶解后煮沸法等4种处理方法的效果,发现NaOH为影响三孢布拉霉基因组释放的关键因素;对NaOH浓度、煮沸时间及基因组源的选择(上清液或处理后的菌苔)进行了优化,当NaOH浓度不低于20 mmol/L时,所处理样品的上清液均可扩增出目的基因,煮沸时间对基因组的释放无影响;不同浓度NaOH处理条件下基因组的稳定性实验表明,在所测时间(最长至108 h)内,基因组质量浓度(150~350 ng/μL)与纯度(OD260/OD280 1.8~2.0)均较高,且随时间的延长无明显下降趋势;以快速提取法与常规提取法获得的基因组为模板进行PCR,两种方法扩增结果无明显差异,后续对PCR产物的测序与酶切实验证明了NaOH处理不会对后续实验产生影响;最后,从扩增同一菌株不同基因和不同丝状真菌ITS两个方面确定了基因组快速提取方法具有一定的普适性。
2021, 40(10):72-81. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.010 CSTR:
摘要:右旋糖酐酶是一类能够专一性水解右旋糖酐α-(1,6) 糖苷键的糖苷水解酶,在食品工业以及龋齿的防治方面都有着重要的应用,其主要来源于微生物。提取海洋细菌Catenovulum sp. DP03的基因组并测序,从中挖掘编码右旋糖酐酶的基因,在大肠杆菌中进行异源表达,并对重组右旋糖酐酶性质进行比较分析。海洋细菌Catenovulum sp. DP03中含有两个编码右旋糖酐酶的基因GL002870与GL002872,其大小分别为2 511 bp和2 805 bp;编码的蛋白质Cadex2870与Cadex2872的3D结构与AoDex的结构相似,AoDex的催化区域Q418-D440分别对应Cadex2870的Q431-D453以及Cadex2872的Q425-D447。Cadex2870 与Cadex2872的比酶活分别16.2 U/mg和4 U/mg,最适催化温度分别为45 ℃与30 ℃,最适催化pH分别为7和8;Cadex2870水解右旋糖酐的产物为异麦芽七糖、异麦芽五糖、异麦芽四糖以及少量异麦芽糖;Cadex2872水解右旋糖酐的产物为异麦芽七糖、异麦芽五糖以及异麦芽四糖。证实海洋细菌Catenovulum sp. DP03中含有两个编码右旋糖酐酶的基因,这两个右旋糖酐酶的蛋白质结构以及酶学性质均有差异。
2021, 40(10):82-90. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.011 CSTR:
摘要:岩藻黄素(Fucoxanthin)是一种参与海洋藻类光合作用的类胡萝卜素,具有抗氧化、抗癌、抗肥胖和抗糖尿病等多种功效,作为生物医药和功能性食品具有重要应用价值。海洋硅藻三角褐指藻含有高含量岩藻黄素,被认为是褐藻之外的藻基岩藻黄素的新来源。为提高岩藻黄素产量,作者以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum CCMP2561)为研究对象,系统评价了兼养(光发酵)条件下有机碳源、氮源种类和浓度对其生物量和岩藻黄素产量的影响,筛选出最优碳氮源组合为0.10 mol/L甘油和含氮量为0.02 mol/L的胰蛋白胨与尿素(浓度比1∶1)混合氮源。采用此优化组合,在光照强度2 000 lx、培养温度20 ℃、摇床转速150 r/min条件下,可获得三角褐指藻生物量、岩藻黄素质量分数和产量最大值,分别为3.94 g/L、20.83 mg/g和81.97 mg/L,是优化前的3.15倍、11.64倍和36.59倍。本研究开发的优化兼养培养基和培养策略,为显著提高三角褐指藻岩藻黄素产量提供了实用新技术。
2021, 40(10):91-97. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.012 CSTR:
摘要:为提高电子束辐照对食源性致病菌控制效果,以大肠埃希氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌、蜡样芽孢杆菌等4种常见致病菌为对象,通过分析D10值、生长曲线、生物被膜和混菌培养中优势菌,研究了电子束辐照对致病菌生长的影响。结果表明,电子束辐照对4种致病菌具有很强的杀灭作用,D10值范围为0.330~0.648 kGy,多次辐照可导致D10值变小,致病菌对辐照耐受性降低。亚致死剂量电子束辐照可抑制致病菌生长,表现为延迟期延长,且稳定期菌落数量级水平低于对照,在较低温度15 ℃下表现更明显。不同致病菌间进行比较发现,大肠埃希氏菌对辐照最敏感,D10值最低,延迟期滞后程度大于其他致病菌,而蜡样芽孢杆菌的辐照敏感度最低。4种致病菌辐照后共同培养时,蜡样芽孢杆菌在混合菌液中生长受到抑制,由33.49%下降至25.06%,其他3种致病菌百分比都较培养前有所增加。亚致死剂量电子束辐照可影响致病菌生物被膜形成,大肠埃希氏菌、蜡样芽孢杆菌辐照后成膜能力增强,而鼠伤寒沙门氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌成膜能力减弱。
2021, 40(10):98-103. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.013 CSTR:
摘要:开发一种可用于保守序列相似度较高的菌群快速鉴定的方法,并用其鉴定一株从土壤采集的芽孢杆菌。从厦门市同安国家农业科技园区施用动物肥的种植区采集土壤,稀释涂布平板,分离纯化菌株后,扩增16S与gyrB基因序列并测序,在Genbank选择序列相似的ATCC菌株进行比对,将16S序列与gyrB序列线性拼接后,利用Paup* 4.0构建进化树,通过生理生化实验对鉴定结果进行验证。在16S序列与gyrB基因序列单独建树均无法鉴定到种的情况下,通过16S与gyrB碱基线性拼接序列联合建树,将土壤中分离得到的芽孢杆菌HX2016002鉴定为蜡样芽孢杆菌,该方法所构建的进化树自展值高,鉴定结果与生理生化实验一致。对Genbank中已知的蜡样芽孢杆菌序列建树分析表明,该方法在蜡样芽孢杆菌中具有普适性。利用16S与gyrB基因拼接序列联合建树,在保守序列相似度高的属内菌种鉴定中具有进一步研究的价值。
叶建斌,齐晓娜,张婷婷,孙福艳,杨宗灿,王高杰,张展,艾丹,刘文召,冯颖杰
2021, 40(10):104-111. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.014 CSTR:
摘要:为制备一种酸香型烟草浸膏,首先优化了烟草浸提液提取工艺,通过红茶菌发酵浸提液并浓缩获得烟草浸膏,经GC-MS分析了浸膏的香味成分,结合感官评价其在卷烟中应用效果。结果显示:提取工艺经优化后,烟草浸提液提取率和糖质量分数分别达到55.34%、13.14 g/L;与未发酵浸膏相比,发酵烟草浸膏香味成分含量和种类均有所增加,其中苯乙酸、乳酸、3-甲基丁酸等酸性香味成分增加明显,且巨豆三烯酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮、麦芽酚等烟草特征香味成分含量均有提高;发酵浸膏在卷烟中应用,可有效提高卷烟的吸食品质,香气质和香气量也明显提高,且效果优于未发酵制备的烟草浸膏。经浸提优化和生物发酵,获得了一种具有酸香特征的烟草浸膏,为制备有特征香味的烟草浸膏提供了借鉴。
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