该研究建立鹿肉掺假快速鉴定方法,可对掺假肉的种类进行定性鉴定。建立一种应用多重聚合酶链式反应技术鉴别梅花鹿肉中牛肉、猪肉的掺假鉴定方法。提取梅花鹿肉、牛肉、猪肉3个物种肉组织的基因组DNA,通过多重PCR对梅花鹿、牛、猪的特异性片段进行扩增,鉴别样品中是否含有梅花鹿、牛、猪3种动物源性成分。通过对特异性片段的PCR扩增,可同时将梅花鹿、牛、猪的肉与其他物种进行区分。该研究建立了一种基于多重PCR技术快速、准确鉴别梅花鹿中掺假牛、猪等其他肉类的方法,为解决食用药用性产品易掺假、难以鉴定的问题提供了一个新途径。

肌苷是一种具有重要生理功能的嘌呤核苷,被广泛应用在医药和食品领域。为构建肌苷工程菌株,该研究对阻断肌苷降解途径的大肠杆菌INO1-1进行了系统的代谢工程改造。结果显示,引入解淀粉芽孢杆菌的嘌呤操纵子和枯草芽孢杆菌来源的purF_bsu^{D293V, K316Q, S400W}突变基因,增强了肌苷合成途径,肌苷产量达到308.3 mg/L;将自身purA基因替换为枯草芽孢杆菌来源的purA_bsu^P242N突变基因,弱化了腺苷合成支路,使肌苷产量提升至1 412.5 mg/L;敲除purR基因及引入prs_eco^D128A突变基因,增强了前体物5-磷酸核糖-1-焦磷酸的供应,使肌苷产量提升至3.1 g/L;引入解淀粉芽孢杆菌的pbuE基因以促进肌苷外排,又敲除nupC基因以减弱肌苷吸收,使肌苷产量提升至5.0 g/L;最终菌株INO4-5经5 L发酵罐发酵48 h,肌苷产量达到20.2 g/L,糖酸转化率和生产强度分别为0.12 g/g葡萄糖和0.42 g/(L·h)。该研究从头构建了一株可稳定高效合成肌苷的工程菌株,为肌苷的发酵法生产提供了新的参考。

低温贮藏能维持果蔬采后品质,但冷敏型果蔬在低温贮藏过程中极易发生冷害,严重影响果蔬的贮藏品质和贮藏期。草酸是一种广泛存在于生物体内的次生代谢产物,对于调节果蔬生理生化过程发挥着重要作用,不仅能延缓采后果蔬的成熟衰老过程,还能减轻采后冷敏型果蔬低温贮藏中冷害的发生。该文主要从细胞膜结构和功能、抗氧化系统、能量代谢、渗透调节物积累、糖代谢和细胞壁代谢等方面综述了草酸处理减轻采后果蔬冷害机制,以期为草酸在控制采后果蔬冷害中的应用提供参考依据。

中链甘油三酯是指含有长度为C₈~C₁₂的脂肪酸的甘油三酯,同普通的植物油脂相比,其具有黏度小、表面张力小、氧化稳定性好等独特的理化性质和在人体中代谢速度快等特性。它既可作为治疗脂肪吸收不良、高血脂、肥胖等疾病的功能食品,又可作为食品添加剂和化妆品辅料,在食品工业、医药品及日用化工等领域具有广阔的应用前景。该文简述了中链甘油三酯的合成制备途径、分析检测技术以及其在食品、医药、化妆品领域的应用,以期为中链甘油三酯的开发与应用提供进一步研究参考。

该文主要概述了发酵食品的种类、营养价值以及茶多酚的结构、功能特性及其在发酵食品中的应用现状。研究表明,茶多酚在发酵肉制品、发酵乳制品和谷物发酵产品中应用较多。在发酵肉制品中,茶多酚对生物胺、杂环胺和丙二醛等有害物质有较好的抑制作用,最高抑制率分别为63.64%、70%和68%。此外,茶多酚也能较好地抑制发酵肉制品脂质氧化和杂菌的生成,并延长保质期。在发酵乳制品中,茶多酚能够较好地抑制酪蛋白的水解,并增强乳制品的抗氧化性和稳定性。在谷物发酵产品中,茶多酚能够降低丙烯酰胺和晚期糖基化终产物的含量。该综述通过研究茶多酚在传统发酵食品中的应用及作用效果,为发酵食品品质调控研究提供参考。

络塞是一种抗高原反应药物的主要活性成分,可通过尿苷二磷酸糖基转移酶UGT73C5催化肉桂醇糖基化反应合成。然而UGT73C5在大肠杆菌宿主中可溶性表达极差,严重限制了其工业应用。该研究分别通过与分子伴侣共表达和与助溶蛋白标签融合表达的方式,提高UGT73C5在Escherichia coli BL21(DE3)中的可溶性表达。结果显示,除质粒pKJE7外,与分子伴侣质粒pG-KJE8、pGro7和pG-TF2共表达后均可提高UGT73C5酶活力,分别为原始酶活力(18.56 U/g细胞)的1.27、1.18、1.37倍。此外,利用硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)和谷胱甘肽巯基转移蛋白(glutathione S-transferase,GST)两种助溶蛋白标签,构建的融合酶Trx-UGT73C5 和GST-UGT73C5的酶活力为原始酶活力的1.45、2.54倍,且纯化后的比酶活力为原始酶的80%~90%。最后,在2 mmol/L肉桂醇合成络塞的反应中,相同浓度细胞破碎液(粗酶)融合酶GST-UGT73C5比原始酶催化效率更高,4 h后转化率可以达到90%以上,最终转化率达到93.6%。因此,助溶蛋白标签融合表达法可有效提高UGT73C5在大肠杆菌中的可溶性表达,且融合酶GST-UGT73C5在络塞的酶法合成中具有更大的应用潜力。

在人们生活水平提高和消费升级的背景下,近年来精酿啤酒种类不断增多,啤酒产品结构升级是大势所趋。果味啤酒由于含有丰富的营养物质,且又具有独特的风味特征,是未来精酿啤酒的发展趋势,而不同精酿果啤风味风格的形成,取决于麦汁的组成,酵母菌株,水果种类及其与酿造工艺的协调性等对啤酒中香气化合物的影响。该文综述了精酿果啤的种类及活性成分,对精酿果啤的酿造工艺进行了探讨,重点对不同水果种类、酿酒酵母和部分非酿酒酵母对精酿果啤的挥发性香气成分的贡献进行综述,以期为精酿果啤的酵母筛选和提高精酿果啤的风味品质等提供参考。

色醇(indole-3-ethanol,IET)正在日益成为重要的医药和化工合成的中间体,但是其合成目前还是以化学合成为主。该文通过对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Ehrlich途径相关基因的研究,利用不同基因的组合,通过生物生产IET来解决化学合成不环保、成本高的问题。该研究对涉及色氨酸代谢到IET的代谢途径中相关的13个基因根据中间产物吲哚丙酮酸和吲哚乙醛的代谢过程进行了分步骤的过表达,运用高效液相色谱对发酵液进行产物的检测,同时检测竞争途径副产物对羟基苯乙醇和苯乙醇的变化,探索出了最适合的利于IET生物生产的基因组合,并探究出了该过程的主要限速步骤,使IET在添加5 mmol/L色氨酸情况下得到了1.09 mmol/L的产量。

传统发酵食品历史悠久、风味独特并具有一定地域特色,深受当地居民喜爱,但在进一步推广中却面临产品质量不稳定、缺乏安全保障等问题。乳酸菌和酵母菌广泛存在于各类传统发酵食品中,并在发酵过程中起重要作用,因此,解析二者间的互作机制能为传统发酵食品发展提供理论支撑。目前已发现乳酸菌和酵母菌的互作机制可分为代谢产物互补、影响细胞生长、群体感应现象3大类。该文综述了乳酸菌与酵母菌混菌发酵两者间相互作用的研究方法及作用机制,以期为传统发酵食品工业化发展提供一定思路。

乙醛广泛存在于食品和环境中,具有高毒性、诱变性和致癌性,对人类健康有很大的危害。乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)能催化多种脂肪族和芳香族的醛类转化为相应的酸,以此降低醛类物质特别是乙醛对人体的危害。以葡萄为材料,通过双硫仑抗性筛选结合酶活性测定获得1株高产ALDH的菌株,并研究了该菌株产的ALDH乙醛降解能力及酶学性质。利用形态学特征及ITS rRNA基因序列的测定与分析对其种属进行鉴定。根据NADH在340 nm的吸光值变化量计算出ALDH活性,并通过顶空气相色谱测定其乙醛降解能力。鉴定菌株为热带假丝酵母,命名为Candida tropicalis LBBE-W1。采用超声波破碎法提取菌株LBBE-W1的粗酶液,随后分离纯化得到乙醛脱氢酶(Candida tropicalis acetaldehyde dehydrogenase,CTALDH),比酶活力为181.17 U/mg。CTALDH的最适反应温度为60 ℃,最适反应pH为8.0~9.0,在30~60 ℃和pH 5.0~9.0下处理2 h显示较好的稳定性。Na⁺、K⁺、Ba²⁺金属离子对CTALDH的活性具有明显促进作用;Ni²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺对CTALDH具有较强的抑制作用。CTALDH的底物特异性研究表明,乙醛是其最适底物。CTALDH在2 h内对乙醛的降解率达到95.12%。通过研究获得了1株C. tropicalis LBBE-W1菌株,其产生的ALDH具有较高活性、稳定性和乙醛降解能力,为食品和环境中的乙醛降解提供了可能。

奥氏嗜热盐丝菌(Halothermothrix orenii)来源的精氨酸脱亚胺酶具有催化精氨酸水解生成瓜氨酸的活性,但其热稳定性有待进一步提升。为此,该研究对此来源的精氨酸脱亚胺酶进行三维结构分析和理性设计,选择了10个单点突变体。通过分子克隆、表达纯化和变性温度(T_m)测定,获得了2个酶活力稍降低但热稳定性提高的突变体T180Y和A190P,有序叠加后获得双点突变体T180Y/A190P,3个突变体的T_m值分别提高了2.5、1.9、5.2 ℃,相比于野生酶,3个正向突变体在50 ℃下保温180 min后,残余酶活力分别提高了30%、23%和41.8%。三维结构分析表明表面空穴填充和芳香环作用可能是T180Y热稳定性增强的原因,而A190P推测是由于脯氨酸的吡咯环刚性结构以及与空间相邻残基之间的疏水相互作用增强了其热稳定性。随后,将突变体应用于瓜氨酸的生产,双点突变体T180Y/A190P的生产速率和瓜氨酸产量均高于野生型。该研究为其他工业酶的理性设计提供了一定参考依据。

筛选到能够有效改善口臭并且具有良好口腔益生特性的口腔益生菌。通过抑制H₂S和挥发性硫化物的产生、降低产硫化物基因的表达量、抑制生物膜形成量等指标对乳杆菌进行筛选评估。评价2株有效的乳杆菌(植物乳杆菌CCFM1214和唾液乳杆菌CCFM1215)产H₂O₂的能力、自聚能力以及与具核梭杆菌的共聚能力。结果表明,植物乳杆菌CCFM1214和唾液乳杆菌CCFM1215均能显著降低具核梭杆菌的挥发性硫化物(volatile sulfur compounds, VSCs)的产生量、生物膜形成量及生长,效果显著优于唾液链球菌K12,并且有良好的自聚、共聚的能力。经过口腔益生特性评价,植物乳杆菌CCFM1214和唾液乳杆菌CCFM1215均有作为改善口臭的口腔益生菌的应用潜力。

通过基因组精简可获得代谢背景降低、更适用于工业生物技术的底盘细胞。产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)是具有优良抗逆性能的工业菌株,对其基因组进行精简以获得更优的底盘化细胞。以CRISPR/Cas9为工具进行C.glycerinogenes基因组非必需DNA大片段删除,实现了25、50 kb片段的敲除,并研究了缺失菌的耐受性和发酵特性。结果显示,片段删除菌株的胁迫耐受能力无明显改变,30 ℃下Δ7.8 kb菌生物量降低20%,42 ℃下Δ7.8 kb、Δ25 kb菌的生物量下降20%。而在发酵过程中各缺失菌均表现出生物量降低20%,其中Δ7.8 kb菌株表现出了发酵初生物量提高了14%、单位菌体甘油产量提高了22%,还原力相关基因G6PD、6PGDH分别上调10倍和29倍,NADPH/NADP⁺值提高了100%。结果表明,上述非必需DNA大片段删除对C.glycerinogenes耐受特性无明显影响,而会导致生物量降低和单位菌体甘油产量提高,缺失菌株可能因基因表达水平的差异而与野生菌株在性状上产生区别。该研究是对CRISPR/Cas9系统在C.glycerinogenes中的潜力挖掘,有助于推进该非模式工业菌株底盘化进程和应用。

该研究旨在评估驼乳源乳铁蛋白(lactoferrampin-lactoferricin, LFA-LFC)嵌合肽对变异链球菌、唾液链球菌和远缘链球菌的抗菌效果并初步探究其作用机制。首先预测并鉴定驼乳源LFA-LFC嵌合肽的分子特性和二级结构;通过测定嵌合肽最低抑菌(minimum inhibitory concentration, MIC)、杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC),绘制时间-致死曲线,评估嵌合肽的抗菌效果;分析嵌合肽对生物膜的预防、消除作用。采用电子显微镜观察嵌合肽对细菌的作用位点,测定菌体DNA迁移率,对嵌合肽的抗菌机制进行初步研究。结果表明,驼乳源LFA-LFC嵌合肽对变异链球菌、唾液链球菌和远缘链球菌的最低抑菌浓度分别为32、32、64 μmol/L;最低杀菌浓度分别为128、128、256 μmol/L;细菌在1×MIC嵌合肽浓度处理30 min后完全致死;当嵌合肽浓度为128 μmol/L时预防生物膜生成约80%,512 μmol/L时消除生物膜约50%;4×MIC嵌合肽浓度处理细菌后发现其细胞膜均出现裂解,DNA未发生迁移。该研究认为驼乳源LFA-LFC嵌合肽对3株菌表现出显著的抗菌效果,嵌合肽可通过破坏细菌细胞膜,进入细胞内部作用于DNA,抑制细菌生长繁殖。

天然叶绿素具有较强的抗氧化活性,但其脂溶性和易降解的特点限制了其在食品加工中的应用。该研究以明胶和果胶为复合壁材,采用复合凝沉法制备叶绿素微胶囊。以包埋率为指标,利用响应面试验优化得其最佳参数。结果表明,在pH 4,明胶与果胶的质量比为4∶1,明胶与叶绿素的质量比为40∶1时,最优的叶绿素包埋率为(80.21±1.18)%。在21 d的自然光照射下,微胶囊组的叶绿素保留量比未处理组高约40%;在酸处理条件下,微胶囊组在低pH环境下(2.5、4.5),叶绿素的保留量均大于85%。复合凝沉法制备的叶绿素微胶囊的平均粒径为(337.2±19.6)nm,粒径分布均匀且集中。叶绿素-明胶/果胶微胶囊为墨绿色,色泽均一,通过扫描透射电子显微镜观测其微观结构,微胶囊多数呈不规则球型,疏松多孔,少数呈条带状。研究结果可为脂溶性天然色素在食品工业中的应用和产品开发提供借鉴和参考。

热膨化是加工具有特定口感质地食品的重要手段。淀粉热膨化特性的研究对淀粉基膨化食品开发具有重要意义。该文介绍了淀粉热膨化发生机制,较系统地论述了影响淀粉热膨化的因素,研究指出,淀粉的热膨化效果受多方面因素影响,包括淀粉的种类及共存成分等原料因素、料坯制备及热膨化条件等工艺因素。接着从淀粉的改性、外源物添加和热膨化新技术3个方面总结了国内外关于淀粉热膨化加工特性调控的研究进展。在后续研究中,应深入开展淀粉热膨化机理的研究,并结合目标类别产品有针对性地实施热膨化调控技术,从而为高品质淀粉基膨化食品的创新开发提供理论和方法参考。

α-葡萄糖苷酶因其有水解糖苷键和转移糖基的功能,目前在工业上主要用于制备低聚异麦芽糖,同时该酶在合成有生物功能的糖-共轭复合物方面显示出巨大的应用潜力,在化妆品、食品、医药等领域展现出广阔的应用前景。该文综述了不同来源的α-葡萄糖苷酶的特征和异源表达的研究进展,探讨了α-葡萄糖苷酶制备低聚异麦芽糖的工业合成途径和合成糖苷类生物活性物质方面的应用潜力,并展望了α-葡萄糖苷酶分子改造的发展方向,为获得符合特殊需求的糖苷合成酶突变体提供参考。

通过将前体5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, 5-ALA)合成模块和5-ALA合成血红素模块分别设计在解淀粉芽孢杆菌与大肠杆菌中,构建了血红素合成共培养体系,实现了血红素的积累。首先,重构解淀粉芽孢杆菌的高谷氨酸合成代谢流方向,改善谷氨酸流向血红素前体5-ALA的效率,并在大肠杆菌中表达5-ALA合成血红素的7个途径基因。通过对上述2株工程菌共培养发酵实现了血红素积累。此外,通过适配性优化关键途径基因、阻遏竞争途径代谢流、载体工程以及发酵过程优化等策略来进一步改善共培养体系合成血红素的能力,获得了65.38 mg/L的血红素积累。该研究首次采用共培养体系从葡萄糖生产血红素,为其他天然产物的生物合成提供了崭新的思路。

白酒是中国著名的传统发酵蒸馏酒,它的生产存在于一个复杂的酿造体系中,其风格的形成受到诸多因素的影响,其中原料作为酿造生产的源头,它对白酒品质的影响至关重要。该文综述了浓香、酱香和清香型白酒生产酿造原料的概况,对原料中的淀粉、蛋白质、脂肪、单宁与酿造性能和白酒品质的关系进行了探讨,并对近些年来关于酿酒主要原料的蒸煮香气可能对白酒风味的贡献进行了阐述,解释了原料在白酒酿造中起到的重要作用,对未来研究酿造原料中各种组分的最佳比例在选育优质酿酒原料中的作用,以及探索原料的风味成分如何在发酵过程中通过一系列反应最终形成白酒的风味进行了展望。

为研究东海带鱼风干前后的营养成分变化,采用生化分析方法和模拟实验对肌肉常规营养成分、质构特性、蛋白质消化率、氨基酸和脂肪酸进行测定分析,为带鱼的营养评价提供科学依据。结果表明,风干终点时,带鱼的水分含量降低了14.25%,粗蛋白、粗脂肪和粗灰分分别增加了0.80%、13.23%和0.29%,弹性和消化率显著提高(P<0.05);带鱼风干前后均检出20种常见氨基酸和微量牛磺酸,风干带鱼的氨基酸含量较高;根据氨基酸评分,色氨酸为新鲜与风干带鱼的第一限制性氨基酸,缬氨酸和含硫氨酸分别为新鲜和风干带鱼的第二限制性氨基酸;化学评分中,色氨酸和含硫氨酸是新鲜与风干带鱼的第一、第二限制性氨基酸;必需氨基酸指数值分别为0.87和0.91。带鱼风干前后脂肪酸含量有明显的差异,风干带鱼中二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸含量高于新鲜带鱼。综上,风干带鱼是一种高蛋白、易消化且口感更佳的鱼类加工制品。