2025, 44(8):1-13. DOI: 10.12441/spyswjs.20240617002
摘要:食品外包装消杀是阻断新型冠状病毒传播、避免食源性病毒交叉污染的重要技术手段。然而,消杀后产生的次生危害物不仅种类复杂、特性各异,其形成还受多种因素影响,且关于次生危害物从包装材料到食品迁移行为的相关研究尚未系统梳理。因此,作者围绕食品外包装消杀后产生的次生危害物,系统综述了消杀技术与次生危害物产生的对应关系、次生危害物的特性、影响次生危害物形成的因素和次生危害物的检测技术。通过概述经典迁移模型,总结不同消杀技术下产生的次生危害物的迁移规律及危害,归纳预防迁移的具体措施,为预包装食品消杀后在运输和贮藏环节的安全保障提供指导。
2025, 44(8):14-21. DOI: 10.12441/spyswjs.20241111001
摘要:植物甾醇酯是一种通过植物甾醇与脂肪酸发生酯化反应制得的化合物。为明确植物甾醇(酯)的研发与应用,作者概述了植物甾醇(酯)的结构特点、合成方法及生理功能,并阐明了植物甾醇(酯)作为一种功能性食品原料,在降低人体胆固醇水平、抗氧化等方面具有重要作用。通过深入了解植物甾醇(酯)的生物活性,以及深化人们对其营养价值的认知,对其在食品中的研究与应用前景进行展望,为其在功能性食品中的应用提供理论依据。
2025, 44(8):22-30. DOI: 10.12441/spyswjs.20240301002
摘要:【目的】通过生物催化法提高阿洛醇的转化效率。【方法】在大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)BL21中分别表达来自产碱普罗威登斯菌(Providencia alcalifaciens)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)和产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)的核糖醇脱氢酶(RDH)基因rdh,分别命名为Pardh、Kprdh、Kordh,以筛选转化率较高的目标基因。进一步将产酸克雷伯菌来源的RDH与博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)来源的甲酸脱氢酶(FDH)进行偶联催化,并对催化条件和辅底物添加量进行优化,实现酶法高效催化合成阿洛醇。【结果】利用FDH和产酸克雷伯菌来源的RDH,在初始底物D-阿洛酮糖50 g/L、6 h后持续流加底物至总质量浓度为100 g/L,并以甲酸钠为辅底物的条件下,阿洛醇转化率达53.3%。【结论】通过RDH与FDH偶联体系催化可以提高阿洛醇转化率。
2025, 44(8):31-40. DOI: 10.12441/spyswjs.20241211002
摘要:【目的】从陕西化龙山国家级自然保护区采集到的蛹虫草(Cordyceps militaris,C. militaris)中筛选出高产虫草素、虫草酸等活性物质的菌株。【方法】对采集到的3株蛹虫草LH3、LY1和LY9进行分离和鉴定,并对各菌株的菌丝和发酵液的提取物中最主要活性成分的产量、羟自由基清除活性和细胞氧化保护活性进行测定。【结果】蛹虫草的主要活性物质虫草酸、粗多酚和粗多糖的产量在菌株LY9的菌丝提取物中最高,分别为2.94、28.79、65.01 mg/g,而虫草素产量在菌株LY1的发酵液提取物中最高,为0.53 mg/g;菌株LY9的菌丝和发酵液的提取物均具有显著的羟自由基清除活性(IC50值分别为0.923 mg/mL和0.619 mg/mL)和细胞氧化保护活性,当其质量浓度为1.00 mg/mL时,细胞存活率分别为82.65%和78.46%。对这3株蛹虫草进行子实体培养,仅菌株LY9形成了子实体,且其虫草酸、粗多酚和粗多糖产量都高于其菌丝。【结论】菌株LY9活性物质产量高,抗氧化和细胞氧化保护能力突出,且能稳定形成活性物质产量高的子实体,具有驯化成商品化蛹虫草的潜力。
2025, 44(8):41-48. DOI: 10.12441/spyswjs.20240914001
摘要:【目的】建立一种适用于禽蛋中赛红霉素残留量检测的高效液相色谱-串联质谱(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS/MS)方法。【方法】选取鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋这4种禽蛋为研究基质,以Mcllvaine-Na2EDTA缓冲液为提取溶剂,经亲水亲脂共平衡聚合物固相萃取(HLB)柱净化,以含体积分数0.1%甲酸的水溶液和乙腈为流动相,以C18色谱柱为固定相,采用多反应监测(MRM)模式结合HPLC-MS/MS外标法进行赛红霉素残留量测定。【结果】赛红霉素在色谱柱上分离效果良好, 标准曲线在1~100 μg/kg的线性关系良好(R2≥0.999), 检测限(LOD)为0.3 μg/kg,定量限(LOQ)为1.0 μg/kg;加标回收率为76.3%~102.6%,相对标准偏差(RSD)均小于15%(n=6)。【结论】该方法操作简单、定性及定量准确,适用于禽蛋中赛红霉素残留量的快速筛查与定量分析。
2025, 44(8):49-60. DOI: 10.12441/spyswjs.20250601001
摘要:【目的】验证并筛选具备维生素 A(VA)代谢能力的青春双歧杆菌,并探究其对结肠炎小鼠症状及肠道菌群的影响。【方法】通过体外发酵验证一批青春双歧杆菌的 VA 代谢能力,并选择其中 VA 代谢能力最强的菌株,将其通过灌胃方式对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠进行干预,干预期为 6 d。试验结束后,评估结肠组织的病理学改变,检测小鼠血清中肠道损伤相关标志物和结肠组织中的细胞因子、抗氧化酶、视黄酸(RA)水平,并采用宏基因组测序技术分析肠道菌群结构变化。【结果】具有最强 VA 代谢能力的青春双歧杆菌 FHNFQ5M4 可显著缓解 DSS 诱导的结肠炎小鼠的肠道损伤,调节结肠组织中细胞因子、RA 的水平,并改善小鼠结肠部位的氧化应激。同时,青春双歧杆菌 FHNFQ5M4 显著改变了结肠炎小鼠的肠道菌群结构,使肠道菌群中富集丁酸单胞菌,而葡萄球菌属的相对丰度降低。【结论】青春双歧杆菌 FHNFQ5M4 能够有效调节小鼠肠道菌群,缓解 DSS 诱导的结肠炎症状,显示出其作为益生菌治疗溃疡性结肠炎(UC)的潜力。
2025, 44(8):61-68. DOI: 10.12441/spyswjs.20241030001
摘要:【目的】构建一种基于离子液体中脂肪酶介导的糠醛氧化反应体系,实现温和反应条件下糠酸、5-羟甲基-2-呋喃甲酸和2,5-呋喃二甲酸的绿色合成。【方法】以糠醛为底物、Novozym 435脂肪酶为催化剂、过氧化氢为氧化剂、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体为反应溶剂,优化反应温度、反应时间、糠醛初始浓度、过氧化氢初始浓度等条件,并将该体系拓展至5-羟甲基糠醛的氧化反应,进一步结合咪唑型离子液体与叔丁基过氧化氢的化学氧化过程,实现一锅法合成2,5-呋喃二甲酸。【结果】在优化条件下,糠酸产率>99%;5-羟甲基糠醛氧化合成5-羟甲基-2-呋喃甲酸的产率为94%;通过一锅法偶联反应,合成了2,5-呋喃二甲酸,其产率为90%。【结论】该研究为糠酸、2,5-呋喃二甲酸等生物基化学品的绿色合成提供了思路和方法。
2025, 44(8):69-78. DOI: 10.12441/spyswjs.20250115002
摘要:【目的】乳酸菌和酵母菌协同用于酸面团的发酵可更好满足烘焙食品发酵剂的工业生产需求。【方法】通过测定发酵过程中活菌数、pH、吸光度、面团高度增加量和乙醇体积分数,考察各菌发酵过程中耐酸、产酸、产酶、产气和产醇的能力。通过测定面包面团的微生物数量、pH、拉伸面积、延伸度、硬度、黏性、储能模量(G′)、损耗模量(G″)等,评价不同发酵菌种对面包面团总滴定酸度(TTA)、拉伸特性、质构特性、流变特性的影响。【结果】副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)LG0260、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)LG1034、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LG0827以及单孢酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)J2808和单孢酿酒酵母J2815在整个发酵过程都保持良好的产酸速率和产酸能力。其中,副干酪乳酪杆菌LG0260、马克思克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)J2828、乳酸乳球菌LG0827分别表现出最高的植酸酶酶活性(23.21 mU/mL)、淀粉酶酶活性(0.82 U/mL)和蛋白酶酶活性(2.51 U/mL)。此外,单孢酿酒酵母J2808与副干酪乳酪杆菌LG0260共培养发酵制备的液体酸面团菌种MY2L1能够有效改善面包面团的拉伸面积和延伸度(最高分别为242 cm2和181 mm)。【结论】与商用安琪酵母相比,液体菌种对于酸面团硬度和黏性的影响较大;混合发酵的液体菌种使面团的流体性质增强。该研究可为发酵Ⅱ型酸面团发酵剂的挖掘和酸面团的品质提升提供参考。
2025, 44(8):79-86. DOI: 10.12441/spyswjs.20250320001
摘要:【目的】为开发优质刺梨(Rosa roxburghii,R. roxburghii)发酵产品,筛选适于刺梨发酵的酵母菌株。【方法】以自然发酵刺梨果渣为材料,通过TTC显色初筛和发酵能力复筛,SO2、乙醇、低pH和葡萄糖耐受性试验,以及形态学和分子生物学方法对菌株进行鉴定。【结果】最终获得3株性能突出的菌株(B17、B19、B29),3株菌可耐受250 mg/L 的SO2、质量分数60%的葡萄糖、体积分数8%的乙醇及pH 3.5的环境。经鉴定,B17、B29 为库德里亚毕赤酵母(Pichia kudriavzevii),B19为马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus),产酯量分别为4.11 、4.31、3.93 g/L。【结论】筛选出的菌株具备工业化生产刺梨发酵制品的潜力,尤其适用于开发低乙醇、高风味的果酒产品。
黄河鸥,吴成,杨少娟,谢丹,赵雯宇,杨军林,胡建锋,胡峰,汪地强
2025, 44(8):87-96. DOI: 10.12441/spyswjs.20240408002
摘要:【目的】开发酱香型白酒窖泥中功能微生物菌种资源,探索其优化发酵过程和提升白酒品质的潜力。【方法】采用平板稀释涂布法从酱香型白酒窖泥中筛选乳酸菌,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测序技术对菌株进行全基因组测序。【结果】从酱香型白酒窖泥中分离筛选得到11株乳酸菌,其中植物乳植杆菌(Lactobacillus plantarum)r-JN-1的生长速率较快且产酸能力最强。植物乳植杆菌r-JN-1的pH、温度、NaCl溶液耐受范围分别为4.0~10.0、25~40 ℃、0~7 g/dL,且可利用多种糖类进行发酵。植物乳植杆菌r-JN-1培养液中挥发性成分测定结果表明,其能够发酵产生醋嗡、乳酸乙酯等多种酱香型白酒中的重要香气成分。植物乳植杆菌r-JN-1全基因组测序分析结果表明,其基因组序列大小为3 330 678 bp,GC占比44.32%,蛋白质编码基因3 301个。分别在COG、GO、KEGG、CAZy数据库中进行基因注释,均得到大量碳水化合物代谢相关基因。【结论】该研究为乳酸菌的拓展应用以及白酒酿造功能微生物的进一步挖掘提供了理论依据。
2025, 44(8):97-106. DOI: 10.12441/spyswjs.20241207001
摘要:【目的】优化茶花(Camellia japonica,C. japonica)多酚提取工艺,并初步研究茶花多酚抗氧化、降血糖等功能特性,以提高茶花利用率。【方法】以信阳毛尖茶花为原料,采用超声波辅助法提取茶花多酚,并对其抗氧化、降血糖活性进行分析。以茶花多酚提取率为评价指标,采用响应面法探究乙醇体积分数、料液比、提取时间、超声功率对茶花多酚提取率的影响。【结果】当乙醇体积分数为54%、料液比为1 g∶33 mL、提取时间为49.5 min、超声功率为210 W时,验证试验的实际提取率为12.60%,相对标准偏差(RSD)为2.28%,优化结果可靠。此外,茶花多酚对DPPH自由基、羟基自由基和ABTS+自由基具有较强的清除能力,且该清除能力与茶花多酚质量浓度呈正相关,其半抑制质量浓度(IC50)分别为0.044、0.065、0.068 mg/mL。茶花多酚对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性有良好的抑制作用,其IC50分别为0.054、0.057 mg/mL。【结论】茶花多酚可作为一种较好的天然抗氧化剂和降糖剂,具有潜在的应用价值,该研究可为茶花精细化加工提供理论依据。
2025, 44(8):107-115. DOI: 10.12441/spyswjs.20250623001
摘要:【目的】探究余甘(Phyllanthus emblica)提取液制备的纳米银(AgNPs)的结构表征、抑菌活性和抗氧化能力。【方法】以余甘提取液为还原剂制备AgNPs,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米粒度分析仪(PCS)、透射电子显微镜(TEM)等对AgNPs的结构进行表征,并研究了不同质量浓度的AgNPs对大肠杆菌(Escherichia coli)ATCC25922、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC25933、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PAO1的抑菌活性、最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentrations,MIC),以及其清除超氧阴离子自由基、ABTS+自由基能力和还原能力。【结果】余甘提取液制备的AgNPs呈面心立方结构,粒径主要分布在10~30 nm,具有良好的分散性。其抑菌活性随着AgNPs质量浓度升高逐渐增强;且AgNPs对大肠杆菌ATCC25922的抑制效果最强、铜绿假单胞菌PAO1次之,对金黄色葡萄球菌ATCC25933的抑制效果相对较弱,MIC分别为0.031、0.063、0.125 mg/mL。高质量浓度的AgNPs具有较强的抗氧化能力,当质量浓度为1.000~2.000 mg/mL时,AgNPs对超氧阴离子自由基、ABTS+自由基均表现出较强的清除能力,但是还原能力相对较弱。【结论】采用余甘提取液绿色制备的AgNPs分散性良好,具有较强的抑菌活性和抗氧化能力,为AgNPs保鲜剂的研究和开发提供科学指导,同时为其在未来食品保鲜中的应用提供借鉴。
蒋佳雯,蔡彬,熊科,毛书灿,陈贻强,李松林,张鹏程,杨威,李泊瑞
2025, 44(8):116-127. DOI: 10.12441/spyswjs.20240811002
摘要:【目的】为提高丝氨酸羧肽酶在酶解过程中的稳定性并拓展其工业应用,针对其易失活的问题,通过理性设计与固定化技术开发高效稳定的酶催化剂。【方法】基于米曲霉(Aspergillus oryzae)M30011来源的丝氨酸羧肽酶Y(CPY)设计了单突变酶M517R、I464R、Y271R以及三突变酶M517R/I464R/Y271R,并利用大肠杆菌系统进行原核表达与酶活力检测,随后采用共价有机骨架材料(COFs)固定活性最高的突变酶(COFs@突变酶),系统评估游离突变酶与COFs@突变酶的pH稳定性、温度稳定性、半衰期及重复使用性。此外,以米糠蛋白质为底物,探究其与碱性蛋白酶(AP)联用的酶解效果。【结果】4种突变酶被成功表达并纯化,其中三突变酶M517R/I464R/Y271R的酶活力最高(1 069.54 U/mg),因此用COFs固定化三突变酶M517R/I464R/Y271R(COFs@三突变酶)。与游离三突变酶相比,COFs@三突变酶在较宽的pH与温度范围内具有较强的稳定性,半衰期延长至498 min,且经过6次重复使用后其相对酶活力仍维持在50%左右。酶解试验结果显示,AP与COFs@三突变酶组合酶解米糠蛋白质制得的低聚肽的费歇尔比(F值)为34.01,远超制备阈值(>20),表明该组合在低聚肽制备中具有良好的应用潜力。【结论】通过突变酶设计与固定化技术协同策略显著提升了丝氨酸羧肽酶的工业适用性,为功能性低聚肽生产和工业酶催化效率优化提供了新方向,展现出广阔的应用前景。
2025, 44(8):128-138. DOI: 10.12441/spyswjs.20241208001
摘要:【目的】明确柚皮素和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在抑制烤肉中2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑[4,5-b]吡啶(PhIP)形成中的关键作用,揭示两者通过调控前体物消耗和中间产物积累的分子机制,为食品加工中降低杂环胺风险提供科学依据。【方法】测定烤鸡胸肉中PhIP前体物的变化,建立了黄酮、丙酮醛(MGO)和苯丙氨酸(Phe)模型反应体系,并通过分析各关键物质反应动力学曲线变化,探究柚皮素和EGCG对杂环胺PhIP的抑制机理。【结果】柚皮素和EGCG能够抑制鸡胸肉在烤制过程中PhIP生成前体物肌酸和氨基酸的消耗,从而发挥其对PhIP的抑制作用。以MGO代替葡萄糖(glucose,Glc)建立模型反应体系,有利于减少反应体系中复杂产物的干扰,从而确定柚皮素和EGCG干预PhIP形成关键环节。加入柚皮素和EGCG能降低PhIP前体物苯乙醛及美拉德反应中间物MGO的生成量。由反应动力学模型参数的结果可知,EGCG和柚皮素与苯乙醛之间发生的消除反应速率最大,是两者抑制PhIP生成的关键反应。【结论】EGCG和柚皮素对PhIP的抑制作用机理是通过消除苯乙醛,降低反应体系中的苯乙醛生成量,从而抑制PhIP的生成。
2025, 44(8):139-147. DOI: 10.12441/spyswjs.20240103001
摘要:【目的】降低生产β-烟酰胺单核苷酸(β-NMN)的成本,并简化其酶催化法的生产流程。【方法】在作者所在课题组前期建立的6种酶催化合成β-NMN体系的基础上,将这6种酶基因进行两两组合,构建双酶共表达重组菌;采用共表达获得的粗酶液进行多酶级联催化反应,以合成β-NMN。【结果】当底物D-核糖浓度为10 mmol/L时,β-NMN的产率达72.90%;各双酶共表达重组菌的最佳发酵条件均为诱导温度25 ℃、IPTG诱导浓度0 mmol/L;确定了对5-磷酸核糖-1-焦磷酸合成酶(EcPrs)储存稳定性有显著提升作用的盐离子和多羟基化合物,且发现Mn2+、乳糖和山梨醇对β-NMN产率基本无影响。【结论】该研究建立的双酶共表达体系下多酶级联催化反应制备β-NMN的方法,以及对EcPrs储存稳定性的优化策略,为酶催化法合成β-NMN提供了新思路。
2025, 44(8):148-161. DOI: 10.12441/spyswjs.20240807001
摘要:【目的】研究外源酶处理对夏季绿茶品质的影响并优化酶处理条件。【方法】采用感官审评对经6种外源酶处理的茶样进行评价与筛选,结合电子舌和化学计量学方法研究纤维素酶和单宁酶及其处理条件对夏季绿茶感官品质、苦涩滋味属性及主要成分的影响,并通过系统聚类分析、相关性分析和主成分分析(principal component analysis,PCA)确定2种酶的最优处理条件。【结果】感官审评结果显示,纤维素酶和单宁酶对茶样风味品质改善效果最为显著。电子舌检测和生化成分分析结果表明,2种酶处理均能显著降低茶样中苦味、涩味预测质量浓度及茶多酚与酯型儿茶素(ester-type catechins,ETC)质量分数,同时提高可溶性糖、非酯型儿茶素(non-ester-type catechins,NEC)、没食子酸(gallic acid,GA)水平,且单宁酶效果优于纤维素酶。系统聚类分析和PCA结果表明,外源酶处理组茶样品质与对照组差异较大,其中影响茶样品质的核心因素为涩味预测质量浓度和感官得分;2种外源酶的最优处理条件为:酶浓度30 U/mL、料液比1 kg∶20 mL、处理时间40 min。【结论】该研究可为利用外源酶改善夏季绿茶滋味品质、提升夏季茶鲜叶资源利用率提供理论依据。
2025, 44(8):162-172. DOI: 10.12441/spyswjs.20250315001
摘要:【目的】探究乳杆菌在增强宿主免疫、预防阴道白色念珠菌感染中的作用。【方法】采用人阴道上皮细胞(VK2/E6E7细胞)模型,从10株阴道源乳杆菌中筛选抗菌肽LL-37诱导活性最强的菌株。构建小鼠阴道白色念珠菌感染模型,并采用苏木精-伊红(HE)染色、ELISA、qPCR、16S rRNA测序等技术,系统评估口服目标乳杆菌菌株对小鼠阴道黏膜免疫、系统性炎症平衡及阴道菌群稳态的调控效应。【结果】副干酪乳酪杆菌CCFM1433的菌体裂解物和发酵上清液均可上调VK2/E6E7细胞抗菌肽LL-37的分泌水平,较空白组分别提高22.5%和12.3%,优于其他菌株。副干酪乳酪杆菌CCFM1433活菌组小鼠阴道组织抗菌肽CRAMP水平是模型组的1.82倍,分泌型免疫球蛋白A(sIgA)的水平较模型组提高52.9%,血清中免疫球蛋白G(IgG)的水平较模型组提高16.9%,脾脏中IL-10的水平较模型组增加23.9%,TNF-α的水平较模型组降低20.3%。此外,副干酪乳酪杆菌CCFM1433活菌及其后生元均可抑制TLR4/MyD88信号通路,防止炎症通路的过度活化。16S rRNA测序结果表明,该菌株的活菌能有效维持阴道乳杆菌属菌群的稳态,且其干预效果与小鼠阴道菌群的功能基因在信号分子及其受体通路上显著富集密切相关。【结论】副干酪乳酪杆菌CCFM1433可通过直接激活宿主黏膜免疫、调节炎症反应并恢复以乳杆菌为主导的阴道微生物群落,从而发挥抗感染作用,有效预防白色念珠菌感染,为益生菌在预防阴道感染中的应用提供理论依据。
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