田方,陈文宇初,管维良,蔡路昀,张滋慧,张崇生,倪赞,陈祜福,黄旭辉
2025(2):1-11. DOI: 10.12441/spyswjs.20231205002
摘要:鱼糜在生产、贮藏及运输过程中易受到外界因素(温度、氧化、微生物等)的影响,导致其凝胶特性下降,进而降低鱼糜品质。凝胶特性受原料鱼种类、漂洗方式、加热方式和外源添加剂种类等多种因素影响,是评价鱼糜品质的一项重要指标,也是决定消费者购买意愿的主要因素。多酚是一类含有多个酚羟基的化合物,可以与蛋白质相互作用,具有来源广泛和绿色安全等优点。多酚不仅可以延缓蛋白质氧化和抑制微生物生长,还能增强鱼糜的凝胶特性,从而解决因外界因素引起的品质下降问题。因此了解多酚增强鱼糜凝胶特性的作用机制并总结其研究进展十分必要。作者综述了鱼糜凝胶机制以及多酚与蛋白质的相互作用机理,探讨了不同因素对鱼糜凝胶特性和多酚与蛋白质相互作用的影响,总结了多酚用于提高鱼糜凝胶特性的应用现状,为拓宽多酚在鱼糜及其他水产品加工领域的应用提供理论依据。
2025(2):12-22. DOI: 10.12441/spyswjs.20220317002
摘要:【
2025(2):23-32. DOI: 10.12441/spyswjs.20231215001
摘要:目的 提升α-L-鼠李糖苷酶(EC 3.2.1.40)的催化活性、热稳定性和pH稳定性。方法 基于已改良的单点突变体,构建了3个联合突变体:K423R-R307Y-D508N、K423R-R307Y-N561D和K389R-R307Y-N561D。结果 相比于原始酶(wild type,WT),K423R-R307Y-D508N在温度为65、70 ℃时的半衰期均提高了0.24 min,在pH为 7.0、8.0时的半衰期分别提高了145.64、4.91 min,但其相对酶活力仅为WT的41.01%;K423R-R307Y-N561D在pH为7.0、8.0时的半衰期分别提高了51.42、20.65 min,相对酶活力为WT的63.26%;K389R-R307Y-N561D的相对酶活力是WT的167.20%,在温度为65、70 ℃时的半衰期分别提高了1.60、1.34 min,但在碱性环境下的pH稳定性未发生明显变化。通过分子对接、分子动力学模拟和MM-PBSA分析发现,K389R-R307Y-N561D的催化结构域Loop区和底部部分α螺旋结构的柔性增大,使酶与底物结合更充分,提升了亲和性;但R307突变引发局部扰动,破坏氢键网络及π-π疏水相互作用,导致结构稳定性下降。结论 联合突变触发位点补偿机制是α-L-鼠李糖苷酶催化活性与结构稳定性难以协同提升的主要原因。
2025(2):33-42. DOI: 10.12441/spyswjs.20230215007
摘要:目的 实现阿魏酸酯酶(feruloyl esterases,Fae)和木聚糖酶(xylanase,Xyn)在大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)中的高效分泌表达。方法 从7种信号肽中筛选出适于中国荷斯坦奶牛瘤胃宏基因组来源的Fae和骆驼瘤胃宏基因组来源的β-1,4-内切木聚糖酶在大肠杆菌中分泌表达的信号肽,并构建相应的大肠杆菌工程菌,通过对发酵条件的优化实现2种酶的高效分泌表达。进一步以脱淀粉麦麸(de-starched wheat bran, DSWB)为底物发酵制备阿魏酸,确定了最佳发酵工程菌及最佳发酵条件。结果 摇瓶发酵48 h,阿魏酸产量和释放率分别达314.1 mg/L和90.0%。结论 以共表达Fae与Xyn的大肠杆菌工程菌发酵制备阿魏酸,为提高阿魏酸的快速高效生产提供了依据。
2025(2):43-53. DOI: 10.12441/spyswjs.20230308001
摘要:目的 制备一种性能优良的新型氨肽酶,并初步评价其对玉米肽的脱苦能力。方法 选取地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis,B. licheniformis)SQ1来源的氨肽酶YwaD在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B. subtilis)WB600中进行表达,纯化后探究其酶学性质及其对玉米肽的脱苦效果。结果 氨肽酶YwaD均在B. subtilis WB600中分泌表达,其相对分子质量约为49 000。氨肽酶YwaD最适反应温度为80 ℃,半衰期为24 h,且在4.0 mol/L的NaCl条件下相对酶活力高于90%,表明该酶具有较强的耐热和耐盐性能;氨肽酶YwaD具有底物特异性,以Leu-pNA为底物时,Km为0.093 mol/L,Vmax为18.975 μg/(L·min)。与碱性蛋白酶单酶酶解法制备的玉米肽(ZA)相比,氨肽酶YwaD联合碱性蛋白酶分步双酶酶解法制备的玉米肽(ZAAP)的水解度增加了12.14%;苦味氨基酸质量浓度提高了4.85倍,鲜味氨基酸质量浓度提高了4.74倍;相对分子质量小于500的肽段占比增加了21.14%;DPPH自由基清除率增加了34.53%,羟基自由基清除率增加了16.59%;苦味值降低了约80%,鲜味值提高了约27%。结论 氨肽酶YwaD可将苦味肽N端疏水性氨基酸(多为苦味氨基酸)释放出来,显著去除玉米肽的苦味并增强其抗氧化性,该酶在功能性植物肽制备中有良好的应用前景。
2025(2):54-62. DOI: 10.12441/spyswjs.20231202003
摘要:目的 验证来自新金分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum) NRRL B-3805的3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)是否具有C-9位羟基化和C-1,2位脱氢功能。方法 将ksh基因中的加氧酶组分kshA395和还原酶组分kshB122分别在大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli) BL21(DE3)中进行异源表达,以4-雄烯-3,17-二酮(4-AD)为底物,分别用KshA395、KshB122以及两者等比例混合对其进行酶催化反应。通过对反应体系优化构建pET28a-kshB-kshA等融合质粒,对KSH的双组分酶进行共表达,并以4-AD为底物进行酶催化反应。结果 KshA395和KshB122均对4-AD表现出脱氢功能,产物为1,4-雄二烯-3,17-二酮(ADD),未出现羟基化作用;等比例混合的KSH双组分酶在催化4-AD过程中,前期表现出强烈的C-9位羟基化作用,后期羟基化功能关闭,转为C-1,2位脱氢功能。KSH的双组分融合蛋白,包括KshB122-MBP-KshA395、MBP-KshB122-MBP-KshA395、MBP-KshB122-KshA395,在催化4-AD前期表现出C-9位羟基化作用,后期转变为C-1,2位脱氢作用;而KshB122-KshA395仅表现出C-1,2位脱氢作用,未表现出羟基化作用。结论 在甾醇降解途径中,KSH可以同时承担羟基化及脱氢功能,且先在C-9位羟基化,随后在C-1,2位脱氢,导致甾醇母核B环打开。
2025(2):63-70. DOI: 10.12441/spyswjs.20230407004
摘要:目的 制备一支莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii,C. reinhardtii)光敏通道蛋白2(ChR2)多克隆抗体,研究ChR2在鞭毛内通过感应光信号来影响细胞趋光性的应答机制。方法 将构建的表达载体pET-28a(+)-chr2转化至大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)BL21(DE3)感受态细胞,诱导表达6×His-ChR2融合蛋白,用镍柱对其进行亲和纯化。以此融合蛋白作为抗原进行动物免疫,产生相应抗体,再采用Protien A处理抗血清,使得抗体富集,获得纯度较高的莱茵衣藻ChR2多克隆抗体。通过免疫印迹检测莱茵衣藻ChR2多克隆抗体的特异性,并通过免疫荧光试验来确定ChR2在鞭毛中的位置。结果 6×His-ChR2融合蛋白纯化结果表明其纯度>85%;间接ELISA法检测莱茵衣藻ChR2多克隆抗体的效价为1∶25 600;在野生型莱茵衣藻CC-125细胞的全蛋白质提取物中出现了目的条带(相对分子质量93 000),而在突变型莱茵衣藻CC-5499(chr1和chr2双基因敲除的突变体)细胞的全蛋白质提取物中未出现目的条带,说明所得到的莱茵衣藻ChR2多克隆抗体特异性较高;ChR2定位于莱茵衣藻细胞的眼点和鞭毛。结论 该研究为后续探索ChR2在鞭毛内通过感应光信号影响细胞趋光性的机制奠定了基础。
2025(2):71-79. DOI: 10.12441/spyswjs.20231204001
摘要:目的 探究酸胁迫下乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,L. lactis)IMAU51121的代谢物变化。方法 将L. lactis IMAU51121在pH为4.0的GM17肉汤培养基中酸胁迫0.5 h,用液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术检测酸胁迫前后的代谢物变化,采用多元统计方法对代谢组学数据进行比较分析。结果 共鉴定到1 178种代谢物,根据变量投影重要性(VIP)≥1、P<0.05和差异倍数(FC)>1.2的条件共筛选到20种主要差异代谢物。在酸胁迫后,L-组氨酸、天冬氨酸、异亮氨酸等11种代谢物相对含量增加,瓜氨酸、β-酪氨酸、尿苷二磷酸(UDP)-葡萄糖等9种代谢物相对含量下降。KEGG通路富集及拓扑分析表明,酸胁迫影响了精氨酸生物合成、半乳糖代谢等5条关键差异代谢通路。结论 酸胁迫影响L. lactis IMAU51121的生长和代谢,L. lactis IMAU51121通过调整氨基酸、糖、脂类、核苷酸等物质水平及代谢通路来抵御酸胁迫。
2025(2):80-89. DOI: 10.12441/spyswjs.20230131004
摘要:目的 筛选并鉴定能够高效降低柠檬汁中有机酸质量浓度的微生物菌株,并评估其应用效果。方法 通过微生物分离纯化技术筛选目标菌株,并优化其在柠檬汁降酸中的应用条件。结果 经过筛选发现,酵母菌株Saturnispora diversa SD-59 (SD-59)在高效降低有机酸的同时能产生令人舒适的风味物质。在最优培养条件(接种体积分数1.0%,温度31 ℃,转速200 r/min,培养时间60 h)下,柠檬汁的总酸质量浓度降低了97.9%,其中苹果酸和柠檬酸分别减少了100.0%和95.9%。结论 SD-59具有高效的降酸能力,为生物降酸提供了新的菌种资源,有望在高酸环境中发挥重要作用。
杨少娟,赵雯宇,黄河鸥,谢丹,尹延顺,杨军林,吴成,胡建锋,尤小龙,汪地强
2025(2):90-100. DOI: 10.12441/spyswjs.20231031003
摘要:目的 从高温大曲中分离和筛选放线菌(Actinomycetes),解析其功能特性,以期为酿造环境中放线菌资源的开发与利用提供理论依据。方法 采用平板稀释涂布法从高温大曲中筛选放线菌,并进行形态学和分子生物学鉴定;采用高效液相色谱、气相色谱检测菌株的代谢产物,并运用Illumina测序技术对菌株的全基因组进行测序。结果 筛选到一株能水解淀粉的放线菌XJ-DQ-B-0001,鉴定为芬克纤维微菌(Cellulosimicrobium funkei)。代谢产物检测结果表明,菌株代谢可产生乳酸、乙酸、β-苯乙醇、乙酸乙酯等14种代谢产物。基因组测序结果表明,菌株基因组全长3 043 158 bp,GC占比74.57%,共预测到2 769个编码基因;对基因的功能注释分析发现,菌株具有代谢产生碳水化合物水解酶、风味物质和潜在健康因子的潜力。结论 通过解析菌株XJ-DQ-B-0001的功能特性,发现放线菌能代谢产生对酿造白酒有益的水解酶、风味物质和健康因子,为酿造环境中放线菌资源的开发与利用提供了数据支撑。
2025(2):101-111. DOI: 10.12441/spyswjs.20230411002
摘要:目的 在冷鲜猪肉中添加亚硝酸钠(NaNO2)和茶多酚(TP)后油炸,探究其碳纳米颗粒(CNPs)对小鼠体内毒性的影响。方法 将无添加物(对照组)、添加NaNO2和添加TP的生猪肉油炸后获得CNPs,分别用剂量为5、15 mg/kg的CNPs对BALB/c雄性小鼠进行灌胃。结果 CNPs可明显抑制小鼠体质量增加,显著减少血液中红细胞(RBC)数、白细胞(WBC)数、血红蛋白(Hb)质量浓度和血小板(PLT)数(P<0.05);影响小鼠肝脏和肾脏功能;HE染色结果显示,CNPs对肝脏和结肠有明显的损伤作用;显著降低肝脏和结肠中过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)等抗氧化酶的酶活力和总抗氧化能力(T-AOC),增加过氧化产物丙二醛(MDA)、炎症因子白介素1β(IL-1β)和干扰素(IFN-γ)水平(P<0.05)。相较于灌胃从NaNO2浸渍后油炸的猪肉中提取的CNPs的小鼠,灌胃从TP浸渍后油炸的猪肉中提取的CNPs的小鼠的体质量缓慢降低,脏器损伤较轻。此外,肠道微生物分析显示,CNPs可改变小鼠肠道菌群的相对丰度及多样性,尤其是可减少肠道中与抑制结肠炎发生密切相关的Lactobacillus的相对丰度,增加与败血症和阑尾炎相关的Bacteroides的相对丰度。NaNO2可加剧肠道中Lactobacillus相对丰度的减少和Bacteroides相对丰度的增加,而TP则可有效缓解上述肠道微生物的相对丰度变化。结论 相较于对照组,添加NaNO2的生猪肉油炸后产生的CNPs对小鼠的损害更严重;与对照组和添加NaNO2的生猪肉油炸后产生的CNPs相比,添加TP可降低CNPs的体内毒性。这为预防CNPs引起的体内毒性提供了方向,也为评估红肉制品对健康的影响提供了理论依据。
2025(2):112-121. DOI: 10.12441/spyswjs.20240628003
摘要:目的 对从稻米中分离的一株稻米内生贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis, B. velezensis)BR-1进行安全性评估。方法 在全基因组测序的基础上,应用综合抗生素耐药数据库(CARD)和毒力因子数据库(VFDB)对BR-1的抗生素耐药基因和毒力基因进行注释,同时对BR-1进行抗生素药敏试验和溶血试验,并利用KEGG数据库注释贝莱斯芽孢杆菌BR-1与益生菌相关的基因。结果 该稻米内生贝莱斯芽孢杆菌BR-1总碱基对为1 071 550 432 bp,平均GC占比46.3%,包含4 027个蛋白质编码基因,含有14个CRISPR-Cas;不含有编码溶血素BL(Hbl)、非溶血性肠毒素(Nhe)、肠毒素(细胞毒素K)和催吐毒素(cereulide-Ces)等毒素基因;KEGG数据库注释到可耐酸、耐高温、耐胆盐等具有良好的胃肠耐受性、抗氧化活性和优异益生菌特性的基因;预测到菌株BR-1含有2个耐药基因vmlR和clbA,对9种抗生素高度敏感且不含有耐药质粒。结论 贝莱斯芽孢杆菌BR-1不含有编码毒素的基因,不具有广谱耐药性,不具有溶血活性,含有益生菌特性相关的基因,符合GB/T 41728—2022《微生物肥料质量安全评价通用准则》的安全性要求,可以作为微生物肥料。
2025(2):122-132. DOI: 10.12441/spyswjs.20240517002
摘要:目的 探究环境因素对蓝靛果(Lonicera caerulea,L. caerulea)花色苷稳定性的影响,以期为富含花色苷饮料的加工和贮藏提供理论依据,并扩大蓝靛果在食品加工中的应用范围。方法 采用超声辅助提取和大孔树脂纯化的方法提取蓝靛果花色苷,根据pH示差法测定蓝靛果花色苷在不同温度(50~90 ℃)、pH(1.0~7.0)、光照、氧化还原剂、防腐剂、糖类和金属离子条件下的保留率并探讨其环境稳定性,同时根据不同pH和温度下的降解动力学分析其热力学特性。结果 蓝靛果花色苷对温度和pH敏感,随着pH和温度的增大,花色苷保留率逐渐降低,且降解过程符合一级动力学方程,在pH 2.0和pH 3.0条件下,花色苷表现出较强的热稳定性,且花色苷的热降解过程是一个非自发的吸热反应,光照、氧化还原剂以及防腐剂均会对花色苷稳定性产生不同程度的不利影响。低质量浓度和短时间作用下蔗糖较葡萄糖更有利于保持花色苷稳定性,高质量浓度下葡萄糖较蔗糖更有利于花色苷的稳定。Zn2+、Ca2+和Mg2+对花色苷起到增色作用,Fe2+、Fe3+、Cu2+和Al3+破坏了花色苷的颜色。结论 温度、pH、光照、氧化还原剂和防腐剂等环境因素会对花色苷的稳定性产生不利影响,糖类的添加质量浓度、种类及金属离子种类会对花色苷的稳定性产生不同的影响,该研究为蓝靛果花色苷在食品加工中的应用提供了科学依据。
2025(2):133-142. DOI: 10.12441/spyswjs.20230801002
摘要:目的 为了改善扇贝多糖的生物活性,明确海洋贝类多糖的构效关系。方法 以扇贝多糖为原料,采用氯磺酸-吡啶法制备不同取代度的硫酸酯化多糖,对其基本成分、结构、抗氧化活性、免疫活性等指标进行对比。结果 硫酸酯化扇贝多糖SSP1、SSP2的硫酸根质量分数分别为22%、32%,且主要由葡萄糖组成,是一种不具有三螺旋结构的α-吡喃环酸性多糖。体外抗氧化活性结果表明,SSP1、SSP2具有较好的DPPH自由基清除能力,对ABTS和羟基自由基清除能力较弱。免疫调节活性结果表明,经硫酸酯化修饰后多糖的免疫活性较弱。结论 经硫酸酯化修饰后扇贝多糖结构发生改变,提高了对DPPH自由基的清除能力,且随硫酸根质量分数的增加,清除能力增强并降低了原有多糖的免疫活性,但对细胞无毒副作用。该研究为硫酸酯化改善扇贝多糖的生物活性提供了参考。
2025(2):143-153. DOI: 10.12441/spyswjs.20241029001
摘要:目的 提高杜仲(Eucommia ulmoides)黄酮的稳定性和利用率。方法 以酵母细胞为壁材对杜仲黄酮进行包封,通过单因素结合响应面试验优化微胶囊的制备工艺,研究高温、紫外光照射和长期贮存对微胶囊稳定性的影响,并探究微胶囊在模拟体外消化和食品模拟物体系中杜仲黄酮的释放行为。结果 最佳制备工艺为芯壁质量比1∶3、包埋时间5.9 h、包埋温度45 ℃,此时包埋率为(78.6±0.8)%。微胶囊经高温、紫外光照射和长期贮存后仍具有较高的保留率,在模拟肠液中的释放率显著高于模拟胃液,在体积分数95%乙醇中的释放量显著高于体积分数10%乙醇。在食品模拟物体系中的释放行为均符合Zero-Order和Hixson-Crowell模型(R2>0.90),且Ritger and Peppas模型的K值<0.45,表明扩散方式为菲克扩散。微观形貌结果表明,微胶囊呈椭圆形,表面光滑无裂痕,但经乙醇处理后微胶囊出现明显凹陷和裂痕。结论 酵母细胞包埋杜仲黄酮可显著提高其稳定性和缓释特性。
2025(2):154-162. DOI: 10.12441/spyswjs.20241221001
摘要:目的 探究离子交换色谱技术作为大鼠粪便样本预处理方法的可行性。方法 采集大鼠粪便样本后分别进行3种预处理:对照组(Con组)、离心分离预处理组(Cen组)和色谱分离预处理组(Chr组),比较不同预处理方法下样本的DNA提取质量、16S rRNA扩增子高通量测序结果及特定菌群的实时荧光定量PCR结果的差异。结果 Chr组样本提取的DNA质量浓度分别是Cen组和Con组的1.44倍和6.49倍;Con组样本的操作分类单元(OTUs)数量为2 630个,而Cen组和Chr组分别增至3 220个和3 223个。α多样性分析和β多样性分析结果表明,Chr组样本具有更高的微生物多样性,且组内样本间相似度高、重现性好。实时荧光定量PCR结果表明,3组样品的青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)丰度差异极显著:Chr组样本的青春双歧杆菌丰度最高,其次是Cen组,Con组最低;当菌悬液添加量从100 μL增至200 μL时,Con组的青春双歧杆菌丰度无显著差异(P>0.05),而Cen组和Chr组分别提升至1.32倍和1.70倍,这表明离子交换色谱能更好地保留粪便样本中的微生物。结论 离子交换色谱作为大鼠粪便样本的预处理方法,能够显著提高肠道菌群分析的重现性和灵敏度。
2025(2):163-172. DOI: 10.12441/spyswjs.20241129003
摘要:目的 建立一种快速、高效且灵敏的大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli) O157:H7检测方法。方法 运用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)介导法,以时间分辨荧光微球为标记物与抗体进行偶联,使用荧光读取仪定量分析检测大肠杆菌O157:H7。通过对缓冲液的标记pH、时间分辨荧光微球探针添加量、T线抗体质量浓度以及样本与标记抗体的孵育时间进行优化来提高检测灵敏度。结果 在最优条件下,大肠杆菌O157:H7的检测灵敏度可达3.2×103 CFU/mL,比传统胶体金免疫层析方法提高了10~1 000倍,并且与其他8株常见的食源性致病菌不存在交叉反应。另外,该方法在人工污染的饮用水、牛奶和牛肉实际样品检测中均表现出良好的检测性能。结论 该Eu-TRFM免疫层析试纸条适用于大肠杆菌O157:H7的检测。
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