刘书成,徐 杰,徐雯晴,孙钦秀,魏 帅,夏秋瑜,韩宗元,王泽富
2023, 42(2):1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.001 CSTR:
摘要:水产品极易腐败变质,需要采取一定的措施抑制其腐败变质。低温等离子体(Cold Plasma,CP)作为一种新型高效的广谱冷杀菌技术,可以在大气压下实现均匀、稳定放电,且对常见水产品致病菌和腐败菌具有较好的杀灭效果,可以延长水产品的货架期。作者综述了CP产生方式、灭活微生物机制及影响其灭菌效果的因素,同时探讨了CP对不同种微生物的杀灭效果及对水产品品质的影响,以期为CP在水产品保鲜中的应用提供参考。
2023, 42(2):10-17. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.002 CSTR:
摘要:咖啡因其独特风味和生物学功能成为世界3大饮品之首,较高的人均日饮用量使其成为丙烯酰胺摄入较高的食品来源之一。因此,采取有效措施减少咖啡饮品中丙烯酰胺的质量分数,一直以来是全球关注的热点问题。咖啡饮品的所有制作加工阶段(包括生豆采集、焙炒加工、磨粉泡煮、罐装贮存等)都会影响最终产品中丙烯酰胺的质量分数。作者综述了咖啡饮品制作各个环节中丙烯酰胺的减量措施,重点阐述了降低咖啡生豆中丙烯酰胺前体物质质量分数的方法、抑制丙烯酰胺生成的焙炒条件以及减少咖啡饮品中丙烯酰胺存留量的措施,为生产安全健康的咖啡饮品提供依据。
2023, 42(2):18-24. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.003 CSTR:
摘要:丁酸是结肠上皮细胞首选能量来源, 可提高肠屏障的完整性, 促进人的肠道健康。已有关于猴头菇β-葡聚糖(HEBG)促进人肠道菌群产丁酸的作用的报道,但有关其调控机制还不清楚。作者介绍了HEBG的制备方法及获得的具有不同结构特征的HEBG,并对人粪便中产丁酸特性的菌群进行了总结,最后综述了不同来源β-葡聚糖调控肠道菌群产丁酸的机制及研究进展。猴头菇β-葡聚糖是一种优良的膳食纤维,它可能通过直接或间接模式促进人肠道菌群产丁酸。本综述对猴头菇β-葡聚糖益生功能的开发及健康食品的创制具有指导性意义。
2023, 42(2):25-30. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.004 CSTR:
摘要:本研究旨在利用废弃虾壳粉末作为酪丁酸梭菌营养基底生产单细胞蛋白的氮源,探究了不同虾壳粉添加量对菌株生长和生产短链脂肪酸(乙酸、丁酸)的影响,测定了酪丁酸梭菌发酵虾壳粉得到的单细胞蛋白饲料的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪质量分数以及氨基酸组成,综合评价了蛋白饲料的营养价值。结果表明,在葡萄糖与虾壳粉碳氮质量比为8∶1.75时,生长性能最优且能够生产1.68 g/L的乙酸与3.45 g/L的丁酸。发酵虾壳粉后粗蛋白质量分数较虾壳粉原料提高了7%,粗脂肪、粗纤维质量分数也分别增加了117%和92%,同时灰分质量分数降低了13%。此外,饲料含有的氨基酸种类丰富,且与原料相比16种氨基酸中12种都相应增加。最后,结合发酵前后营养成分和其中短链脂肪酸的变化来看,酪丁酸梭菌发酵虾壳粉生产的单细胞蛋白饲料营养价值丰富,生产过程绿色,成本低廉,是一种有潜力的新型蛋白饲料。
2023, 42(2):31-39. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.005 CSTR:
摘要:大肠杆菌的氮磷酸转移酶系统(nitrogen phosphotransferase system,PTSNtr)在其工作过程中会消耗L-苏氨酸合成的前体物质磷酸烯醇式丙酮酸,敲除相关基因或可影响苏氨酸合成。作者利用CRISPR-Cas9系统,分别敲除PTSNtr相关基因ptsP、ptsO和ptsN,构建得到突变株MZ001、MZ002和MZ003。通过对出发菌株和突变菌株测定生长曲线,发现ptsP、ptsO和ptsN的单缺失使菌株培养前期生长迟缓,迟滞期延长,后期快速生长,稳定期生物量积累大于出发菌株。之后在出发菌株和突变菌株中引入含有苏氨酸合成的3个关键酶编码基因thrA*、thrB和thrC以及苏氨酸转运蛋白编码基因rhtC的表达质粒。对比菌株MG1655/pFW01-thrA*BC-rhtC,菌株MZ001/pFW01-thrA*BC-rhtC、MZ002/pFW01-thrA*BC-rhtC和MZ003/pFW01-thrA*BC-rhtC苏氨酸的产量有明显提高,分别为3.805、1.722、3.091 g/L。本研究表明,大肠杆菌的PTSNtr相关基因的敲除对提高其L-苏氨酸的合成能力有促进作用。
2023, 42(2):40-44. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.006 CSTR:
摘要:为探究麦谷蛋白、麦醇溶蛋白以及两者的不同配比对面包品质的影响,将谷朊粉、提取的麦谷蛋白、麦醇溶蛋白分别添加到面包中,以面包比容为评价指标,研究其对面包品质的影响。结果表明,三者均能提高面包比容,且在质量分数1.5%(占面粉基)的添加量下,麦谷蛋白与谷朊粉的改善效果相当。再将麦谷蛋白与麦醇溶蛋白重新配比添加到面包中,当麦谷蛋白/麦醇溶蛋白为3∶1时,在质量分数1.1%(占面粉基)的添加量下,与空白组相比,面包比容提高了11.4%,面包硬度降低。贮藏 5 d后,面包硬度增量低于空白组13.1%,延缓了面包的老化,且效果优于质量分数1.5%(占面粉基)谷朊粉添加量的效果。
2023, 42(2):45-50. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.007 CSTR:
摘要:微生物制备纳米硒具有低毒、温和等优点,具有广阔的应用前景。从武汉施加硒肥的土壤中分离纯化得到一株能将亚硒酸钠还原成纳米硒的菌株,对其进行菌种鉴定,测定其耐硒能力和生长动力学曲线,利用扫描电镜对制备的纳米硒颗粒进行表征,并将转化得到的纳米硒及菌株次生代谢产物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性进行初步探究。结果表明,在分离纯化的16株菌株中,坚强芽孢杆菌N4(Cytobacillus firmus N4)对亚硒酸钠的最大耐受性为36 mg/mL,产生的纳米硒粒径为150~220 nm。纳米硒质量浓度为0.625 mg/mL时对α-葡萄糖苷酶的抑制率为25.42%±0.69%;次生代谢产物质量浓度为2.500 mg/mL时,抑制率达到73.83%±4.63%。Cytobacillus firmus N4具有高耐硒性质,可为纳米硒的生物转化提供基础,且其次生代谢产物有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,值得进一步深入研究。
2023, 42(2):51-57. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.008 CSTR:
摘要:有害片球菌是啤酒酿造环境中较为常见且危害较大的腐败菌。作者比较了啤酒腐败有害片球菌生物被膜和浮游细胞进入活的不可培养(VBNC)状态的能力差异。将5种有害片球菌的浮游细胞和生物被膜细胞在啤酒中于26 ℃下进行培养,结果发现,生物被膜细胞和浮游细胞均可以被诱导进入VBNC状态,但形成VBNC状态的时间有所不同。生物被膜细胞进入VBNC状态至少需要70 d,而浮游细胞进入VBNC状态的时间为126~189 d。作者还用单叠氮丙啶与PCR相结合来扩增16S rDNA和horA基因,以证实生物被膜中VBNC细胞的存在。另外,与浮游细胞相比,生物被膜细胞对0.025 mol/L NaOH具有更强的抵抗力,而VBNC状态生物被膜又比同样状态下的浮游细胞具有更强的耐受力。综上所述,在啤酒酿造过程中,相比于浮游细胞,有害片球菌生物被膜在低pH、高浓度的啤酒花苦味物质、乙醇等压力条件下更易被诱导进入VBNC状态,而且还拥有更强的碱耐受力。
2023, 42(2):58-65. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.009 CSTR:
摘要:比较不同酒龄猕猴桃酒挥发性特征香气物质的差异,为建立不同酒龄猕猴桃酒的鉴别方法和进一步建立不同酒龄猕猴桃酒整体品质评价的新方法提供思路。对不同酒龄猕猴桃酒的挥发性物质,采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)进行检测并比较成分变化,结合主成分分析(PCA)和“最近邻”指纹分析分析其挥发性物质的差异。GC-IMS指纹图谱显示,不同酒龄猕猴桃酒的挥发性物质存在差异,明确定性的挥发性物质有单体及部分物质的二聚体共29种;糠醛、3-甲基丁醛、2-甲基丁酸乙酯、异戊酸乙酯等可作为5年酒龄猕猴桃酒的特征挥发性物质;苯甲醛可作为4年酒龄猕猴桃酒的特征挥发性物质;乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸等可作为3年酒龄猕猴桃酒的特征挥发性物质。PCA和“最近邻”指纹分析结果显示,各组样品分离度良好。GC-IMS技术结合聚类分析方法证明不同酒龄猕猴桃酒所含挥发性物质存在差异,研究结果可为不同酒龄猕猴桃酒的辨识提供一定的思路。
2023, 42(2):66-72. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.010 CSTR:
摘要:为了实现对冷冻葡萄的快速、高效脱皮,采用冻前红外表面加热处理和冻后红外表面加热处理2种方式,探索不同时间红外表面加热预处理结合冷冻手段对葡萄自动脱皮效果的影响。结果表明,冻前红外表面加热处理5 min以上能够使葡萄果皮出现明显的开裂现象,自动脱皮效果明显,然而过长时间的红外处理也会导致葡萄硬度、颜色等指标的下降。冻后短时红外处理能够更好保持葡萄的品质,1 min的红外表面加热能够保证葡萄在未解冻的前提下出现裂口,从而使得后续可以采用各种手段使葡萄实现自动脱皮。
2023, 42(2):73-79. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.011 CSTR:
摘要:为比较4种地黄(生地黄、熟地黄、生地炭、熟地炭)成分的相似性及差异性,采用傅立叶红外光谱仪测试了4种地黄红外光谱,并计算了它们的二阶导数图谱,用综合热分析仪分析了它们在受热过程中热性能变化,用X射线能谱仪和扫描电子显微镜分析了它们表面化学元素质量分数和微观结构。结果表明:4种地黄红外光谱主要吸收峰位置、峰形相似,但吸收峰强度有差异,它们均有地黄糖、醇和氨基酸等分子的—OH、—CH、C=O、—NH的吸收峰,其中熟地黄的糖质量分数较高,生地炭和熟地炭在多处吸收峰强度明显降低。在1 200~500 cm-1波段,4种地黄红外光谱二阶导数图在强度和形状均存在较大差异。在190~350 ℃温度段,由于地黄中多种糖类、醇、氨基酸等热分解导致较大的热失重,其中,生地黄和熟地黄比生地黄炭和熟地黄炭热失重更明显。生地炭和熟地炭比生地黄和熟地炭的氧元素原子质量分数低,而碳元素原子质量分数高,这些研究表明4种地黄化学成分相似,且生地黄和熟地黄有相似化学成分和微观结构,而生地炭和熟地炭有相似化学成分和微观结构,生地炭和熟地炭的糖、醇和氨基酸等质量分数比生地黄和熟地黄明显降低。
2023, 42(2):80-89. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.012 CSTR:
摘要:研究了不同干燥方式对浙贝母淀粉结构与功能特性的影响。采用真空冷冻干燥、热风干燥和红外热风干燥处理浙贝母鳞茎,用酶法提取淀粉,进行基本组分(水分、蛋白质、总淀粉、直链淀粉和支链淀粉)和理化性质(溶解度、膨胀度、冻融稳定性、透明度、凝沉性和老化值)测定,并进行SEM、LS粒度分布、FTIR、XRD、DSC分析。真空冷冻干燥组淀粉质量分数最高,对淀粉颗粒的损害最小,抗凝沉性最强;红外热风干燥组粒度体积与表面积占比最大,溶解度最低,凝沉性、结晶度最高,冻融稳定性最佳;3种干燥方式中淀粉膨胀度与透明度无显著差异,真空冷冻干燥更适合于浙贝母淀粉资源的利用与产品开发。
2023, 42(2):90-96. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.013 CSTR:
摘要:为探讨红曲中桔霉素导致毒性的内在机理,通过搜索Swiss Target Prediction、Similarity ensemble approach、Comparative Toxicogenomics Database和GeneCards数据库,利用Metascape、Kobas 3.0、Cytoscape 3.7.2和AutoDock软件,开展了网络药理学分析。结果显示,通过筛选去重获得桔霉素与“liver toxicity”和“kidney toxicity”相关的潜在靶点110个,GO 富集分析功能条目496条,其中涉及分子功能、生物过程和细胞组成的条目分别为97、354和45条。KEGG信号通路富集靶点数和显著性均较高的是肿瘤MicroRNA通路、肿瘤通路、乙型肝炎等通路。桔霉素可能通过TP53、CASP3、MAPK3和ALB等关键靶点导致肝肾毒性。分子对接实验证明,桔霉素与靶点可以结合,揭示了桔霉素导致肝肾毒性的潜在作用靶点和信号通路,为进一步研究桔霉素致毒机理和健康防护提供理论参考。
2023, 42(2):97-103. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.014 CSTR:
摘要:为探明金属抗菌肽SIF4对金黄色葡萄球菌细胞通透性的影响机制,从胞外碱性磷酸酶活性、细胞表面电位、细胞表面疏水性、细胞内膜通透性和胞内生物大分子泄漏等角度考察了SIF4对细胞通透性的影响。研究发现,SIF4可破坏细胞壁结构完整性,随着抗菌肽质量浓度和温育时间的延长,胞外碱性磷酸酶活性也同步增长,2MIC组与TritonX-100组无显著差异(P>0.05);细胞表面电位与SIF4质量浓度呈负相关关系;细胞表面疏水性与SIF4质量浓度呈良好的量-效正相关关系;细胞内膜通透性与抗菌肽质量浓度和温育时间呈正相关;胞内生物大分子泄漏与抗菌肽质量浓度和温育时间呈正相关,温育1 h时,胞内蛋白质泄漏呈差异性显著(P<0.05),温育3 h后,2MIC与TritonX-100细胞内生物大分子泄漏差异基本不显著(P>0.05)。结果表明,SIF4可增强细胞通透性并使胞内物质泄漏,还能增强细胞表面疏水性和降低细胞表面电位,使细胞聚沉并诱导细胞坏死。
2023, 42(2):104-111. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.02.015 CSTR:
摘要:研究了富硒菌C5和双歧杆菌三联活菌胶囊、地衣芽孢杆菌活菌胶囊的益生菌制剂对小鼠肠道菌群的影响。将小鼠分为益生菌制剂组A组(三联活菌组)和B组(地衣芽孢杆菌+三联活菌组)、实验组C组(富硒菌C5组)和空白组D组,饲养4周后取小鼠粪便,PCR扩增细菌16S rRNA基因的V3-V4区,用Ⅰllummina HiSeq 2500进行高通量测序,利用QIIME2软件生成不同分类水平上的物种丰度表,对样品Alpha多样性指数进行评估和Beta多样性分析。富硒菌C5和地衣芽孢杆菌活菌胶囊、双歧杆菌三联活菌胶囊一样能调节小鼠肠道菌群丰度和多样性,Alpha多样性的ACE、Chao1和Shannon均有所升高(P<0.05);富硒菌C5能提高小鼠肠道菌群中Firmicutes(厚壁菌门)和Lactobacillus(乳杆菌属)的相对丰度;降低Staphylococcus(葡萄球菌属);提高Lachnospiraceae(毛螺菌科)中的Agathobacter(无杆菌属)的相对丰度(P<0.05)。富硒菌C5能够改善机体的肠道微生态,在微生物制剂改善肠道菌群健康方面具有一定的应用价值。
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