毕赤酵母(Komagataella phaffii)是一种天然的甲基营养真核微生物,能以甲醇为唯一碳源进行生长代谢,常用于生产蛋白和各种代谢产物,但其内源代谢途径的甲醇利用效率有待进一步提高。该研究过表达磷酸戊糖途径非氧化支路的转酮醇酶(transketolase, tkt)、核糖-5-磷酸-3-差向异构酶(ribulose-5-phosphate-3-epimerase, rpe)和果糖二磷酸酶(fructose-1,6-bisphosphatase, fba)的编码基因,以促进甲醇的同化代谢。结果表明,tkt-GS115生物量OD₆₀₀值提升约1.7%,其最大比生长速率(μ)达到0.23 h^-1;与对照菌株ΔFLDH相比,fba-ΔFLDH以最大比生长速率为0.23 h^-1提前18 h进入生长阶段;rpe-ΔFDH和fba-ΔFDH逆转了其亲本菌株ΔFDH不能在甲醇基本培养基中生长的表型,其中rpe-ΔFDH展现出巨大的生长潜力,最高生物量OD₆₀₀值达到6.97,而fba-ΔFDH的最大比生长速率高达0.36 h^-1。各重组菌株的甲醇利用率因出发菌不同而存在差异:tkt-GS115、tkt-ΔFLDH、fba-ΔFLDH的甲醇利用效率分别提高了0.017、0.007、0.034。该研究通过加强磷酸戊糖途径非氧化支路的3个关键基因,有效提升了K.phaffii重组菌的甲醇代谢能力。

D-阿洛酮糖作为一种重要的稀有糖,以其低能量甜味特性、脂质代谢调节功能以及血糖平衡调节能力而著称。该研究在枯草芽孢杆菌中,通过异源表达醛醇氧化酶(alditol oxidase,AldO)、L-墨角藻糖-1-磷酸醛缩酶(L-fuculose-1-phosphate aldolase,FucA)和果糖-1-磷酸酶(fructose-1-phosphatase,YqaB),成功构建了一条从甘油到D-阿洛酮糖的生物合成途径。为了进一步提升生物合成效率,对FucA的启动子进行精细优化,并对全细胞反应中双细胞的比例进行调整。此外,为简化双细胞转化系统,构建了单细胞转化系统。在此基础上,还考察了全细胞的反应条件,包括温度、pH、全细胞浓度以及甘油浓度,以确定最优的反应参数。经过一系列优化实验,最终确定全细胞反应条件:温度为30 ℃,pH值为6.5,全细胞质量浓度为150 g/L,甘油质量浓度为50 g/L。在优化条件下,通过甘油补料策略,提高了D-阿洛酮糖的产量,使其最高产量达到5.25 g/L,与对照组相比产量提高了26.5%。该研究展示了一种从甘油出发合成D-阿洛酮糖的食品级方法。

该文研究了发芽时间对发芽过程中小麦芽主要成分和酶活性以及烘焙前后麦芽香气和挥发性成分的影响。不同蛋白质含量的红皮和白皮小麦在发芽过程中的氨基氮含量、还原糖含量、淀粉酶活力和蛋白酶活力均呈现先增后降的趋势,在第5天达到峰值。相关性分析发现,小麦的淀粉含量与蛋白酶活力呈显著正相关。感官分析表明,烘焙前小麦芽的香气随发芽时间变化显著:酸香增强,麦芽香和草本香先增后降。而烘焙后的结晶小麦芽酸香减弱,焦糖香、坚果香、烘烤香和土豆香增强,尤其在发芽5 d时,焦糖香、甜香、面包香和土豆香最强烈。利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术和正交偏最小二乘判别分析,发现63种香气成分中37种随发芽时间变化显著,其中35种变量权重值大于1。同时对应的焦糖风味物质如麦芽酚、呋喃酮、2-乙酰基呋喃、糠醇等含量在发芽5 d时最高。该文为优化结晶小麦芽制备工艺提供理论依据。

该研究以牛皮胶原抗冻肽为保护剂,探究其对反复冻融过程中牛肉饼产品的水分状态、冻结特性、组织结构和食用品质的影响。结果表明,胶原抗冻肽通过降低牛肉饼冰点和结晶焓使牛肉饼冻结过程中形成更加细小均匀的冰晶,同时抑制反复冻融过程中冰晶的生长和重结晶,降低冰晶对牛肉饼组织结构的破坏,抑制牛肉饼中不易流动水向自由水的转化及肉饼脱水,显著提高牛肉饼保水性(P<0.05);延缓了牛肉饼硬度、弹性和回复性的降低(P<0.05),保持了良好的食用品质;延缓了蛋白和脂质氧化的发生,显著减少了牛肉饼中胺类物质、氢过氧化物和丙二醛的积累(P<0.05),延缓牛肉饼腐败变质与色泽劣变。研究表明,牛皮胶原抗冻肽对反复冻融牛肉饼品质保持具有积极作用,研究可为高品质冷冻肉制品产业发展提供理论依据和参考。

胭脂红酸是一种芳香族聚酮化合物,被广泛用作天然红色着色剂。长期以来,胭脂红酸的生产主要是从胭脂虫中提取,由于提取过程繁琐低效,其生产量始终无法满足逐渐增加的市场需求。近年来,通过生物法合成胭脂红酸引起了研究者的极大兴趣。该研究以解脂亚洛酵母为出发菌株,通过异源表达和筛选途径关键基因,在解脂亚洛酵母中实现了胭脂红酸的从头合成,其产量为0.7 mg/L。胭脂红酸的合成需要2个关键前体:丙二酰辅酶A和乙酰辅酶A,通过筛选ACC1突变体和引入非天然丙二酰辅酶A合成途径(non-carboxylative malonyl-CoA formation pathway,NCM途径)强化丙二酰辅酶A的供给,使胭脂红酸产量提高到1.2 mg/L。又通过调节脂质代谢强化乙酰辅酶A的供给,使胭脂红酸产量进一步提高到1.5 mg/L。为了提高底物的利用效率,将胭脂红酸生物合成途径导入到过氧化物酶体,使胭脂红酸产量达到1.9 mg/L。最终,在5 L发酵罐中进行分批补料发酵,胭脂红酸产量达到了9.6 mg/L(6.3×10^-3 mg/g),该研究为胭脂红酸的生物合成提供了参考。

该研究探讨微射流高压(dynamic high pressure microfluidization,DHPM)-谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)协同处理的改性乳清蛋白(DHPM-TG-whey protein concentrate,DHPM-TG-WPC)与壳寡糖(chitosan oligosaccharide,COS)的界面吸附顺序及浓度对藻油多层乳液热稳定性和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)缓释保护的影响。结果表明,“DHPM-TG-WPC-低酯果胶(low-methoxy pectin,LMP)-COS”顺序通过静电相互作用和共价交联作用形成稳定界面层,显著提升热稳定性;而“DHPM-TG-WPC-COS-LMP”顺序因界面层不稳定导致液滴聚集和结构破坏。COS浓度显著影响乳液性能,5 g/L COS可增强界面层强度,减少液滴聚集,提高稳定性;但10 g/L COS因吸附不均引发絮凝加剧,稳定性下降。在模拟消化中,5 g/L COS通过减少脂肪酶与油滴接触延缓DHA水解;而10 g/L COS在碱性肠液中易脱落,导致界面层失稳并加速DHA释放。该研究揭示了COS界面吸附顺序及浓度对多层乳液稳定性和DHA缓释的调控机制,为DHA功能性乳液优化设计提供了理论依据。

酪氨酸是豆瓣酱和黄豆酱中白点物质的主要组成部分,降低酱醅中的酪氨酸含量可以显著降低白点的形成概率。该文旨在获得具有较强转化酪氨酸能力的微生物菌株,并在豆瓣酱发酵中进行应用。从豆瓣酱酱醅和白酒酒醅中筛选获得4株具有酪氨酸转化能力的菌株,将1株具有一定耐盐性的枯草芽孢杆菌R1作为诱变出发菌株,通过常压室温等离子体诱变技术结合两级筛选,获得4株酪氨酸转化能力提升的突变菌株,其中编号R1-14菌株在8 g/L盐度下的酪氨酸转化率达到33.0%,传代50次具有良好的遗传稳定性。通过实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)技术,发现该菌株可以同时利用冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)转化酪氨酸,其中AST占主导地位。将该菌株应用于豆瓣酱发酵发现能使酱醅中的酪氨酸含量减少45.7%,显著优于出发菌株,对于预防白点的产生具有潜在的应用价值。

果渣作为水果加工后的主要副产物,所含大量果胶类抗营养因子,极大限制了其在饲料领域的应用,如果利用具有产果胶酶能力的酵母对其进行发酵则可以有效提高果渣的附加值。从番茄渣中分离得到161株酵母菌,通过考察酵母菌在以果胶为唯一碳源培养基上的生长能力,并结合果胶酶活力和益生潜力分析,筛选获得一株产果胶酶酵母菌A9,其果胶酶活力为27.21 U/mL,在pH 2.5条件下存活率达86%,3 g/L胆盐条件下存活率达83%,疏水性与自聚集能力分别为43.25%和61.18%,与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌共聚集能力分别为41.18%和58.52%,溶血活性检测结果为不溶血,具有较好的益生性能,经鉴定其为德氏圆酵母(Torulaspora delbrueckii)。采用德氏圆酵母A9对果渣进行了发酵处理,果胶含量降低62.82%,还原糖含量提高156.72%,粗蛋白含量提高9.37%,酸溶蛋白含量提高316.17%,总抗氧化力提高108.85%,显著提升了果渣的营养价值。

为解决市场上生鲜吸水垫难降解、吸液率低、无抑菌性的问题,该研究以柠檬酸为交联剂,2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物(2,2,6, 6-tetramethylpiperidine-N-oxide,TEMPO)氧化纳米纤维素为增强剂,负载牛至精油,制备出应用于冷鲜肉保鲜的高吸水壳聚糖/明胶基复合冻胶海绵。并采用傅里叶红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析、扫描电镜分析表征海绵的结构,对其成型性、溶胀性、机械强度、孔隙率进行探究,在4 ℃贮藏条件下验证海绵垫对冷鲜肉的保鲜效果。结果表明,在柠檬酸交联作用下,海绵展现出由冷冻冰晶诱导的明显多孔结构,当加入30%柠檬酸和7%TEMPO氧化纳米纤维素(质量分数,基于壳聚糖和明胶)时,复合海绵展现出优异的吸水性能、机械性能。通过浸渍法负载牛至精油后复合海绵表现出优异的抗菌性能。在冷鲜肉贮藏期间,对比未使用吸水垫组和使用市售吸水垫组,负载牛至精油的壳聚糖/明胶复合海绵垫组表现出更加优异的汁液吸收率(P<0.05),能有效吸收猪肉多余汁液,显著降低冷鲜肉挥发性盐基氮含量、菌落总数,抑制微生物生长,将冷鲜肉保质期由4 d延长至8 d。

木香烃内酯作为最简单的倍半萜内酯,表现出强大的抗炎和抗肿瘤特性,近年来已被探索作为各种肿瘤的潜在抗癌剂。然而,化学合成和植物提取等获取方法均无法满足可持续的发展需求;因此,利用微生物细胞工厂合成木香烃内酯已成为可行的替代方案。该研究使用大肠杆菌作为宿主生物,以葡萄糖为碳源,过表达吉马烯A合成酶、吉马烯A氧化酶、木香烃内酯合成酶、细胞色素P450还原酶并引入外源甲羟戊酸途径,成功在大肠杆菌BL21(DE3)中构建了木香烃内酯生物合成途径。通过一系列策略,包括筛选表达系统和木香烃内酯合成酶、补充血红素前体、引入代谢工程菌株以及发酵条件优化,最终在摇瓶中产生了6.19 mg/L的木香烃内酯,与起始菌株相比增加了81倍。结果证明了使用微生物细菌细胞工厂合成木香烃内酯的可行性,并为其他倍半萜内酯的合成提供了一种参考策略。

为明确反,反-2,4-壬二烯醛(trans, trans-2,4-nonadienal,E24 N)对枇杷采后优势致病菌尖孢炭疽菌(Colletotrichum acutatum)的控制效果及机制,采用不同浓度E24 N处理尖孢炭疽菌,通过生理生化分析及微观结构观察研究其对尖孢炭疽菌的影响。结果表明,通过琼脂稀释法测得E24 N对尖孢炭疽菌的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度均为0.4 mL/L。0.05 mL/L E24 N溶液处理尖孢炭疽菌12 h后孢子萌发率仅为(7.01±1.98)%,显著低于对照组孢子萌发率(85.41±4.75)%(P＜0.05)。采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察发现,E24 N处理破坏了尖孢炭疽菌的菌丝形态,细胞完整性受损,细胞器结构无法辨认。此外,E24 N处理改变了尖孢炭疽菌细胞通透性,导致其蛋白质和核酸外泄,相对电导率升高,膜脂质过氧化反应增强,活性氧积累。果实实验结果表明,采用E24 N处理可以延缓枇杷果实炭疽病的发病进程,其抑制效果显著优于同为脂肪醛类的天然保鲜剂柠檬醛。综上,E24 N通过抑制尖孢炭疽菌孢子萌发和菌丝生长,破坏其细胞结构,促进脂质过氧化和活性氧积累,从而影响其正常生理功能,延缓枇杷果实炭疽病的发生,为脂肪醛类化合物在枇杷炭疽病防治中的应用提供了新的理论依据。

为探究冷应激对冷冻干燥乳酸菌活性的影响,通过以鼠李糖乳酪杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)B6为研究对象,考察7种保护剂和不同冷应激处理对其冷冻干燥的保护效果,以及探讨了在不同冷应激温度及时间下其存活率、酸化能力、乳酸脱氢酶及细胞膜完整性的变化规律。结果表明,100 g/L脱脂乳为最佳保护剂,其冷冻存活率达到了79.30%,显著高于其他保护剂的存活率(P<0.05)。在100 g/L脱脂乳为保护剂的基础上,4 ℃冷应激2 h时冷冻干燥存活率能够达到(97.94±1.1)%,较未冷应激对照组的存活率提高了18.64%,并且优于其他冷应激的条件(P<0.05)。此外,4 ℃冷应激2 h能够显著提高L.rhamnosus B6冷冻干燥后的酸化能力、乳酸脱氢酶的活性,以及维持细胞膜完整性。因此,该研究表明冷应激处理方法对冷冻L.rhamnosus的活力具有有效的保护效果。

亚麻籽饼是油脂加工的副产物,其膳食纤维含量高达40%~45%,其中可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)含量约12%,SDF具有良好的生理功能,开发应用潜力巨大。基于此,该研究以亚麻籽饼为原料,在探究出亚麻籽饼基本组分分布特点的前提下,深入探究了不同种提取方法对SDF提取效率的差异,构建了高效的超声辅助-酸沉蛋白-酶解淀粉法用于亚麻籽饼SDF的提取,并将最佳提取工艺参数优化为:料液比 1∶20(g∶mL),超声时间30 min,淀粉酶加酶量0.9%,在该工艺条件下SDF的提取率高达85.32%,显著高于同类文献报道。结构表征结果显示,亚麻籽SDF平均分子质量为531.691 kDa,分子构象呈现无规则卷曲线状,是一种表面较为粗糙,颗粒密集,由鼠李糖、岩藻糖、半乳糖醛酸和半乳糖等单糖组成的酸性杂多糖。

蛋白酶在酱油生产过程中有重要作用。为提升酱油原料利用率和酱油品质,该文旨在表征淀粉液化芽孢杆菌BS5582产蛋白酶的酶学性质,并考察了其在酱油发酵中的应用效果。结果表明,BS5582产蛋白酶的最适温度和最适pH分别为50 ℃和pH 7.5,其在pH 6.0条件下的半衰期为86.93 min,高于2种市售蛋白酶。此外,该酶具有较好的高盐度耐受能力,其在140 g/L盐度下处理15 d仍能保持约50%酶活力,优于市售酶。最后,将BS5582菌株产蛋白酶应用于酱油发酵初始阶段,发现BS5582产蛋白酶的添加能够显著增加酱油中氨基酸态氮含量及挥发性风味物质的种类和含量,得到的酱油同时具有更强的果香、酱香和烟薰香,使酱油的风味更愉悦,口感更醇厚。由此可见,淀粉液化芽孢杆菌BS5582产蛋白酶具有良好的酶学性质,有利于提升酱油的风味和品质,在酱油生产过程中具有潜在应用价值。

采用网络药理学和分子对接技术揭示甘草(Glycyrrhiza uralensis)有效成分对大肠杆菌(Escherichia coli)的抑菌机制,并通过体外抑菌实验进行验证。TCMSP数据库用于获取甘草主要活性成分及其对应靶点,通过GeneCards和OMIM数据库获取抑制大肠杆菌靶点,利用jvenn在线平台获得交集靶点。采用STRING平台进行交集靶点蛋白互作网络分析,以Metascape平台进行GO功能富集和KEGG通路富集分析。获取抑制5种致病性大肠杆菌的交集靶点后,通过分子对接和体外抑菌实验验证甘草抑制致病性大肠杆菌的主要活性成分。筛选共得到86个活性成分和93个交集靶点。GO和KEGG富集分析表明甘草主要通过对外源刺激的反应和细菌源分子的反应等生物过程以及通过癌症通路、脂质和动脉粥样硬化等通路实现对大肠杆菌的抑制。抑制5种致病性大肠杆菌关键靶点为IL6、TP53和STAT3,分子对接结果显示柚皮素、异芒柄花素和3″-甲氧基光甘草定与以上靶点亲和力较高。上述3种活性成分对5种致病性大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为0.16~0.31、0.62~1.25、0.07~0.16 μg/mL,最小杀菌浓度分别为0.16~0.62、1.25~2.50、0.16~0.31 μg/mL,3″-甲氧基光甘草定抑菌效果最好。该研究为探究甘草抑制大肠杆菌的机制及发掘甘草中抑制致病性大肠杆菌的关键成分提供了基础。

果皮颜色是影响柑橘果实外观品质的重要因素,直接影响消费者的喜好。重庆地区早熟蜜橘存在果皮和果肉不同步成熟的问题,该团队前期研究发现661 nm红色LED光照射是一种有效促进早熟蜜橘果皮着色的手段。相关转录组数据表明,可能是转录因子CcbHLH130(Ciclev10005233 mg)在红光加速早熟蜜橘果皮着色过程中发挥重要作用。实验以重庆地区温州蜜柑果皮为材料,克隆了CcbHLH130 CDS序列,并对其进行生物信息学和转录因子特性研究。结果表明,CcbHLH130与拟南芥AtFBH4高度同源,定位于细胞核内,具有转录激活活性,其启动子区域具有光响应元件、脱落酸响应元件、赤霉素响应元件。在烟草叶片瞬时转化CcbHLH130后第2天时,瞬时转化部位叶片明显黄化,且叶绿素a和脱植基叶绿素b含量明显降低(P<0.05);在蜜橘果实中瞬时转化CcbHLH130,瞬转后第1天时,果皮中CcbHLH130的相对表达水平显著升高(P<0.05);瞬转后第2天时,叶绿素降解相关基因CcNYC1、CcChlase1-2、CcHCAR和CcRCCR显著上调表达(P<0.05);瞬转后第3天时,瞬转部位果皮出现转色,且叶绿素及其代谢物含量显著下降(P<0.05)。综上,转录因子CcbHLH130可能通过促进温州蜜柑果皮中叶绿素的降解来加速蜜橘果实的转色。

该研究旨在优化酒糟纳米肽的制备工艺,并探究其结构特征、抗氧化活性、胃肠液消化稳定等性质。通过SDS-PAGE分析,选择碱性蛋白酶降解酒糟醇溶性蛋白制备酒糟肽,并通过响应面法确定其最优的酶解条件为:酶解温度60 ℃,酶解时间为3 h,酶添加量为1.87%(质量分数),所制备的酒糟肽表现出较强的抗氧化活性,DPPH自由基清除能力显著高于谷胱甘肽。采用薄膜乳化超声法进一步制备酒糟纳米肽,Z-均粒径、多分散性指数和Zeta电位分析结果显示,该纳米肽具有良好的粒径均一性[(155.80±1.92) nm]和较高的稳定性。傅里叶变换红外光谱和荧光光谱分析表明,酒糟纳米肽通过静电作用和疏水性相互作用与脂质体膜结合,形成稳定的复合结构。在体外胃肠道消化实验中,酒糟纳米肽在胃消化液中表现出良好的稳定性,而在肠消化液中则呈现出快速释放特征,累积释放率达到(35.20±0.08)%。因此,酒糟纳米肽具有良好的稳定性和生物活性,在功能性食品领域具有良好的应用前景。

为改善燕麦蛋白(oat protein isolate,OPI)酸诱导凝胶性质进而扩大其应用,研究了不同含量的海藻酸钠(sodium alginate,SA,0、0.5、1.5 g/L)和葡萄糖酸内酯(glucono-delta-lactone, GDL,5%、10%、20%,质量分数, 基于蛋白质干重)对燕麦蛋白酸诱导凝胶特性的影响。结果表明,随着SA浓度的增加,凝胶中疏水相互作用和氢键显著增强,促进凝胶从颗粒聚集状或片状聚集转变成均匀多孔的凝胶网络。当GDL含量由5%增加到10%时,凝胶中的静电斥力减弱,疏水相互作用增强,促使OPI-SA凝胶从明显的相分离结构转变成均匀的三维网络结构,当GDL含量增加至20%时,由于静电吸引形成更紧密耦合的凝胶网络,而均匀多孔的三维网络结构有助于凝胶强度的提高,因此,SA含量为1 g/L,GDL含量为10%时,凝胶的硬度最高,可达226.25 g。总体而言,SA和GDL可以来调节酸诱导OPI凝胶的微观结构和凝胶特性,扩大燕麦蛋白的应用范围。

4-乙烯基愈创木酚(4-vinylguaiacol,4-VG)在制药、化妆品和食品工业中应用广泛,具有重要的商业价值,目前主要通过化学法合成,不环保且有副产物。通过酚酸脱羧酶(phenolic acid decarboxylase,PAD)催化阿魏酸(ferulic acid,FA)实现非氧化脱羧的生物法合成4-VG被认为是一种具有前景的方法,然而,FA和4-VG的抑制效应导致转化率低、产物浓度低、无重复利用,限制了该方法的实际应用。该研究将萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)来源的酚酸脱羧酶(Bapad)展示于酿酒酵母表面(SD-Bapad),并同步在毕赤酵母中表达,用于比较酶学特性及其对高浓度底物、产物和有机溶剂环境的耐受性。随后,采用双相反应体系在5L生物反应器中应用SD-Bapad进行4-VG的生产。结果显示,在55 ℃下孵育1 h后SD-Bapad仍保留54.7%相对酶活性,在pH 3和pH 10下孵育1 h仍保留65%以上相对酶活性,而游离酶几乎失活,且其在高浓度底物、产物及有机溶剂条件下表现出更强的耐受性。此外,SD-Bapad在有机/水两相体系中重复使用6次后仍保持63%的酶活性。最终,在5L反应器中利用SD-Bapad作为全细胞催化剂,将FA高效转化为4-VG,在20 h内获得约为157.4 g/L(1 047.9 mmol/L),产率约为7.9 g/(L·h),摩尔转化率约为84.8%。研究结果表明,酿酒酵母表面展示技术可显著提升Bapad的稳定性和重复使用性,为工业化生物法生产4-VG提供了新途径和潜在解决方案。

5-氨基乙酰丙酸合成酶(5-aminolevulinic acid synthase,ALAS)是α-氧代胺合酶家族中的一种磷酸吡哆醛依赖性脱羧酶,能够催化甘氨酸和琥珀酰-辅酶A生成5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)。然而,大多数ALAS存在活性较低和热稳定性差的问题,限制了其在工业化生产中的应用。该研究对沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)来源的RpALAS进行了分子改造,旨在提高其催化活性和热稳定性。通过利用Fireprot和HotSpot Wizard在线工具设计突变体,成功获得了一株热稳定性显著提升的突变体M4(T73L/L252F/T396M)。该突变体不仅酶活力提高了5%,最适反应温度提升了8 ℃,最适pH值也向中性偏移了0.5个单位。突变体M4在45 ℃下的半衰期(t_1/2)达到214.43 min,是野生型的8.9倍。分子动力学模拟分析表明,蛋白质疏水作用的增强和空间位阻的变化是导致酶热稳定性提升的关键因素。该研究成功获得了具有优良热稳定性的ALAS突变体,不仅丰富了ALAS突变体酶库,而且为深入理解ALAS结构与功能的关系提供了重要的实验依据和理论参考。

该研究首先基于核桃粕,组合不同种类蛋白酶和不同分子质量超滤膜(30、5、3、1 kDa)对酶解液组分进行筛选,获得DPPH自由基清除率和还原力较高的组分。随后添加到核桃油中,通过测定核桃油过氧化值(peroxide value,POV)、酸价(acid value,AV)、茴香胺值(P-anisidine value,P-AV)、共轭二烯值(conjugated diene value,CDV)4项氧化指标,采用气相色谱-离子迁移谱对风味成分进行测定,探究60 ℃加速贮藏条件下不同贮藏阶段抗氧化肽对核桃油氧化稳定性的影响,最后通过过氧化值建立数学模型并完成货架期预测。结果表明,经中性蛋白酶酶解后获得小于3 kDa的多肽抗氧化活性最好,与对照组相比添加0.2 g/kg多肽粉后的样品组其POV、AV、P-AV、CDV有效降低,贮藏第12天时样品组中具有刺激性气味的挥发性成分(如异硫氰酸烯丙酯、2-甲基-2-戊烯醛、己腈和二甲基三硫醚等)含量明显低于对照组。此外,模型预测也表明样品组在25 ℃下货架期比对照组提高了48.3%。研究结果表明,抗氧化肽的添加能够延缓油脂氧化,对油脂风味起到一定的积极作用,改善了油脂品质。

为了改善桑叶红茶的功能特性,探究不同厌氧处理对桑叶红茶中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)含量及其他活性成分的影响,并分析其体外抗氧化活性。结果表明,厌氧处理能显著提高桑叶红茶GABA含量,尤其是厌氧/好氧交替处理,能显著提高谷氨酸脱羧酶活性,促使谷氨酸脱羧生成GABA。厌氧处理4 h后,桑红茶GABA含量均达到Gabaron茶标准,而在厌氧/好氧交替处理3次时GABA含量达到最高(1.97±0.02) mg/g,是对照组的1.68倍,游离氨基酸、总黄酮、茶多酚含量比对照组分别提高了38.99%、25.83%、20.36%,可溶性糖和水浸出物分别下降了16.89%和8.57%,抗氧化活性ABTS阳离子自由基、DPPH自由基、羟自由基清除率、铁离子还原能力分别是对照组的2.52倍、2.29倍、1.84倍、1.03倍,相关性分析发现,茶多酚与羟自由基清除率相关性最高,GABA含量与DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力相关性最高。该研究为高含量GABA功能桑茶的研究与开发提供理论参考。

为增强小麦粉的面团网络结构,提高面条加工品质,该实验利用磁场技术对小麦粉进行改性处理,探究不同磁场强度(0、2、4、6、8、10 mT)处理对小麦粉的面团水分分布、面团混合特性、面团流变特性、面条品质的影响。结果表明,随着磁场强度的增加(0~8 mT),面团中水分子与淀粉及蛋白质结合更加紧密,面筋的耐机械搅拌力得到增强,面团表现出更具有弹性的凝胶网络结构。此外,磁场改性小麦粉显著改善了其面条质构及蒸煮品质(P＜0.05)。当磁场处理强度达到8 mT时,面团的结合水比例增加22.27%,蒸煮损失率降低20.76%,拉断伸长率增加了25.96%。磁场处理影响了面筋蛋白和淀粉分子的排列方式,有序的分子排列结构使得面团网络结构更加连续且稳定。综合分析,磁场技术对小麦的改性处理使得其面团网络结构更加致密稳定,可用于生产品质较高的小麦面条。

海藻糖是一种无色无味,性质稳定的天然双糖,具有保湿、抗辐射和保护生物分子结构的重要作用,其主要通过双酶法催化生产,但转化率较低。该研究成功构建麦芽寡糖基海藻糖合酶(maltooligosyltrehalose synthase, MTSase)、麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyltrehalose trehalohydrolase, MTHase)以及4-α葡糖基转移酶(4-α-glucanotransferase, 4αGT)的大肠杆菌表达系统,从而构建三酶法催化体系,并通过系统优化实现了海藻糖转化率的显著提升。首先,将麦芽寡糖基合酶MTSase、麦芽寡糖基水解酶MTHase以及4-α葡糖基转移酶4αGT整合至pBAD载体中,并在大肠杆菌TR07实现可溶性表达。为进一步提升表达水平,利用生物信息学工具对序列进行优化,获得表达MTSase的重组菌株TR07-1^*和表达4αGT的重组菌株TR07-3^*,酶活力相较于序列优化前分别提高了87%和52.8%。同时,将6种蛋白促融标签(谷胱甘肽巯基转移酶、麦芽糖结合蛋白、大肠杆菌转录延长的抗终止因子蛋白、蛋白质二硫键异构酶、小泛素样修饰蛋白和硫氧还蛋白)融合于酶的N端,并结合发酵诱导温度、诱导剂浓度和诱导时OD₆₀₀值的优化,使MTSase和MTHase的酶活力相较初始条件分别提高了31.9%和15.2%。最终,将优化后的重组大肠杆菌应用到海藻糖的转化中,使转化率由78.65%提升至83.33%。该研究对海藻糖工业化生产具有借鉴意义。

该文以恩施地区15种马铃薯为原材料,采用熟炕工艺加工,借助GC-MS和气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)测定分析产品的挥发性成分。结果发现GC-MS方法从熟炕马铃薯中共定性出来39种挥发性成分,以醛类、吡嗪类、酯类、烷烃为主,其中n110的总挥发性风味物质含量最高,其次为e7。香气活度分析发现壬醛、反,反-2,4-庚二烯醛、正癸醛、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2-正戊基呋喃以及4-乙烯基-2-甲氧基苯酚等是熟炕马铃薯特征风味物质,聚类分析发现e7、e11、Mira挥发性成分相似,主要呈现花香和酯香;e3、e14风味也相似,此类熟炕马铃薯在花香和酯香基础上增加了烤香味。此外利用GC-IMS方法共分离鉴定了46种挥发性成分,以醛类为主,指纹图谱比对和聚类分析均发现e7、e11、Mira;e3、e14的挥发性成分相似,这与GC-MS的测试结果一致。通过以上结果可以看出,不同品种熟炕马铃薯的挥发性成分含量有差异,可以根据加工产品的需要选择对应的马铃薯品种。

以核桃分离蛋白(walnut protein isolate,WalPI)为原料,采用低温等离子体(cold plasma,CP)处理和海藻酸钠(sodium alginate,SA)修饰,旨在探究不同CP处理电压对WalPI-SA结构及性质的影响。SDS-PAGE结果显示,经CP处理的WalPI-SA在凝胶电泳泳道中条带颜色变浅,表明WalPI的亚基参与了WalPI与SA的结合。紫外吸收光谱、傅里叶变换红外光谱及荧光光谱分析结果表明,CP处理使WalPI的结构松散解聚,促进WalPI-SA分子间相互作用。扫描电子显微镜观察发现未经处理的WalPI表面光滑,而经CP处理的WalPI-SA表面粗糙度增加,孔洞结构增多,提供了更多反应位点。CP处理电压80 V时WalPI-SA粒径及Zeta电位分别为524 nm和-30 mV,此条件下WalPI-SA粒径最小,WalPI-SA分子间电荷量达到最大,强静电相互作用抑制止了颗粒的聚集,体系的稳定性得到提升。差示扫描量热分析结果表明CP处理的WalPI-SA热稳定性增强。随着CP处理电压的增加,WalPI-SA接枝度和褐变程度均呈先增加后降低的趋势,在80 V时达到最大值,分别为25%、0.52%。表面疏水性结果表明,CP处理能降低WalPI-SA的表面疏水性,提升其水合特性。综上,CP处理能有效改善WalPI-SA的性质,提升其在食品加工生产的应用范围。

为提高包装膜的抗菌性,研究了不同比例的壳聚糖(chitosan,CS)、乳酸菌无细胞上清液(cell-free supernatant,CFS)复合保鲜液的抗菌、抗氧化性能,并以CS为成膜基质,制备CS与CFS不同体积比(15∶0、10∶1、10∶2、10∶3、10∶4、10∶5)的复合包装膜,探究CFS不同添加比例对复合膜形貌、结构、机械性能、阻隔性能等的影响。结果表明,复合保鲜液的抗菌和抗氧化效果与CFS的添加量呈正比,在CS和CFS为10∶5时达最大值,复合保鲜液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌的抑菌圈直径分别为14.68、15.83和13.40 mm,DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除率分别为94.46%和92.24%。随着CFS含量的增加,复合膜的光阻隔性优于纯CS膜,其厚度、水蒸气透过率、溶解性、水分含量增加,CO₂透过率降低。CS和CFS为10∶3时复合膜的机械性能和热稳定性最好,与纯CS膜相比,其拉伸强度和断裂伸长率分别提高了36.77%和70.94%(P＜0.05),熔融温度达125.28 ℃。表征分析表明复合膜具有良好的相容性,结构致密,稳定性较好。

新疆的果木资源丰富多样,但并未得到充分开发和利用。通过对烟熏液制作过程中成分的检测分析,可以选择合适的果木作为烟熏液的原料来源。该实验采用干馏热解法从香梨木、海棠木、核桃壳和红柳枝这4种香料中提取烟熏液,并利用大孔吸附树脂XAD-4对其进行精制处理。对这4种精制烟熏液的理化性质等关键参数进行了全面的检测分析,进而采用气相离子迁移谱技术对这4种不同品种烟熏液中的挥发性风味成分展开深入分析。结果表明,4种精制烟熏液品质差异明显,海棠木烟熏液pH值最高(2.94),红柳枝烟熏液pH值最低(2.15),4种烟熏液产品的L^*值为11.08~19.97,a^*值为4.66~13.87,b^*值为7.25~22.45,红柳枝烟熏液中总酚含量最高,达到17.88 mg/mL,核桃壳烟熏液中羰基化合物含量最高,达到18.57 g/100 mL,均未检测到3,4-苯并(a)芘。4种烟熏液中共鉴定出65种挥发性有机组分。通过指纹图谱分析,这4种烟熏液特征挥发性有机物质之间存在差异。主成分分析结果显示,不同果木制备的烟熏液具有不同的特征风味,与感官评价结果基本一致。其中,核桃壳烟熏液的香气分布均匀,风味丰富,更受人们喜爱。通过聚类热图分析,可以直观地验证指纹谱和主成分分析的结果。为了研究烟熏液并将其在未来食品工业中广泛应用,需要丰富烟熏液的种类,这将为相关研究和应用提供参考。

该文探究谷氨酰胺肽对GES-1细胞在酒精损伤下的修复效应。首先,以分子质量分布为指标,研究了体外胃肠道模拟消化对谷氨酰胺肽稳定性的影响。随后,构建酒精损伤的GES-1细胞模型,通过检测细胞内部活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)荧光强度、氧化损伤标志物、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)含量,探究谷氨酰胺肽对氧化应激的抵抗能力和对细胞屏障的保护作用。结果表明,谷氨酰胺肽经消化后的分子质量比例变化均不超过1.5%,具备消化稳定性;谷氨酰胺肽和肽段pEQ、LQ均能减少活性氧的累积、减少丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,增强SOD活力,增加GSH和GSH-Px含量,且呈浓度依赖性,其中谷氨酰胺肽(800 μg/mL)减少活性氧累积和提高GSH、GSH-Px含量的效果最佳,LQ(60 μg/mL)降低MDA含量的效果最好,pEQ(60 μg/mL)提高SOD活力最佳,与模型组相比均有显著差异(P<0.05)。该研究证明谷氨酰胺肽能够显著提高GES-1细胞对酒精损伤的抵抗能力,为治疗或修复酒精性胃黏膜损伤以及保护胃黏膜屏障功能提供了支持。

该研究将肉桂精油(cinnamon essential oil, CEO)与丁香精油(clove essential oil, CO)结合,以CEO与CO体积比3∶1为最佳配比,以纤维素纳米晶(cellulose nanocrystals, CNC)稳定的复合精油(compound essential oil, CEOs)为原料制备Pickering乳液(essential oil nanoemulsion, CEON),并以壳聚糖(chitosan, CS)为成膜基材制备形成CNCs-CEOCO Pickering乳液复合膜。研究了CEON的粒径和不同体积分数的复合精油CEOs含量(0%、0.5%、1.0%、1.5%和2%)的CEON生物基包装膜的力学性能、阻隔性能和微观结构,并探究了复合膜对牛肉肠贮藏12 d的保鲜效果。结果表明,CEON与CS具有良好的相容性,且随着CEOs体积分数的增加,液滴尺寸增大,复合膜逐渐变厚,断裂伸长率降低,拉伸强度降低。此外,由于精油疏水性影响乳液中水分子的扩散路径,微观结构更致密的复合膜具有较低的水蒸气渗透系数,从而防止水的渗透。并且通过研究其对牛肉肠的保鲜效果发现,随着膜中CEOs添加量的增加,其膜的抗氧化和抗菌活性也随之增加,即可以有效延长牛肉肠的保存时间。添加2%CEOs的复合膜在贮藏过程中对香肠具有显著的抗氧化和抗菌作用。因此,CEOs体积分数为2%的复合膜效果最佳。

该研究通过将板栗淀粉与酯化板栗淀粉按照质量比5∶2混合,配制成质量分数为10%的溶液,并添加不同用量的塑化剂二羟甲基脲[1,3-bis(hydroxymethyl)urea, DMU]糊化制备得到热塑性淀粉。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、差示扫描量热仪和热重分析仪对不同组分的热塑性淀粉结构和形貌进行了表征,在DMU用量为25%时,DMU与板栗淀粉之间的氢键作用最强,塑化效果最好;并将其制备为热塑性淀粉薄膜,对薄膜的透光率、耐水性、力学性能和降解性进行测试分析,透光率最高可达79.25%,吸水率明显降低,拉伸强度和断裂伸长率分别为4.41 MPa和16.31%,稳定性略有提高。

该研究分别对去青皮鲜核桃及鲜核桃仁进行抽真空和加脱氧剂处理并在-18 ℃贮藏6个月,通过分析核桃色泽、硬度、失重率、油脂品质(脂肪含量、过氧化值、酸价、丙二醛)、可溶性蛋白、总抗氧化能力、脂肪酸组成及挥发性风味的变化探究不同处理方式对核桃品质的影响。结果表明,抽真空与加脱氧剂处理在贮藏过程延缓去青皮鲜核桃及鲜核桃仁褐变、保持硬度、降低失重率以及减缓过氧化值、酸价和丙二醛的上升,保持鲜核桃风味特征方面均优于不做任何处理的对照组;贮藏6个月时抽真空处理更好地保持去青皮鲜核桃及鲜核桃仁的品质。综合分析表明,真空处理能有效延缓去青皮鲜核桃及鲜核桃仁在冻藏过程中的品质劣变,该结果为鲜核桃的冻藏保鲜提供科学参考。

超声和厌氧好氧交替处理能够显著提高γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的积累,然而超声协同厌氧好氧交替处理如何通过影响GABA支路和多胺降解途径促进GABA积累的机制尚不清楚。该研究以桑叶为原材料,通过对比添加氨基胍盐酸盐与未添加氨基胍盐酸盐的桑叶在超声、厌氧好氧交替以及超声协同厌氧好氧交替处理下的相关代谢物含量、酶活性和基因表达变化,揭示GABA积累的分子机制。结果表明,桑叶经超声、厌氧好氧交替和超声协同厌氧好氧交替处理后,GABA含量分别提高了3.0、5.0、6.7倍。3种处理方法不仅增强了谷氨酸脱羧酶活力和基因表达及钙调蛋白基因表达,使GABA支路富集GABA的能力提高,还提高了多胺的含量,增强了二胺氧化酶、多胺氧化酶(polyamine oxidase,PAO)和氨基醛脱氢酶活力,上调了PAO的基因表达。多胺降解途径对超声、厌氧好氧交替和超声协同厌氧好氧交替处理桑叶中GABA积累的贡献度分别为28%、30%和37%,表明GABA的积累主要依赖于GABA支路。研究结果表明,超声协同厌氧好氧交替处理通过激活GABA支路和多胺降解途径的关键酶活力及其相关基因表达,显著促进了GABA在桑叶中的高效积累,为开发富含GABA的桑叶茶及功能食品提供了科学依据和技术支持。

以草莓汁为原料,优化植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum 85,LP85)与唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivarius subsp. thermophilus 81,ST81)混菌发酵条件,对照鲜果汁,全面分析巴氏杀菌后草莓发酵汁感官评分、理化指标及挥发物质的组成,采用细胞实验揭示其营养功效。正交实验结果表明,发酵优选工艺为LP85与ST81以3∶1的配比接种10⁷ CFU/mL,糖添加量100 g/L,初始pH值4.0,37 ℃条件发酵14 h后巴氏杀菌30 min(T14-5)。发酵显著提升感官评分、改善草莓汁褐变、增加总酚含量及抗氧化活性。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术共检测到以酯类为主的47种挥发性成分,相较于鲜汁,T14-5显著增加正辛醛及酮类(如4-羟基-2,5-二甲基l-3(2H)-呋喃酮,2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮),是护色及发酵香甜风味保持的主要物质。为进一步研究混菌发酵对草莓汁营养功效的提升作用,构建脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)细胞炎症模型,对比鲜汁,T14-5以剂量依赖型显著提高细胞活力,降低细胞肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)、一氧化氮(nitric oxide,NO)、前列腺素E2(prostaglandin e2,PGE2)和白介素-6(interleukin-6,IL-6);T14-5显著改善高糖诱导的人肝癌细胞(HepG2)胰岛素抵抗,增加细胞葡萄糖消耗,减少高糖引起的HepG2细胞凋亡,降低葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase,G6pase)、糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK3β)和Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4),提高葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)、胰岛素受体(insulin receptor,INSR)和蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)。研究结果为非活菌型发酵草莓汁的产品研发提供理论依据,表明其有望成为具有潜在商业价值的健康饮料。

为了解云南香格里拉地区牦牛乳中乳酸菌的组成并获取其中宝贵的乳酸菌资源,该研究通过纯培养方法从云南香格里拉地区的10份牦牛乳样品中分离得到170株乳酸菌,经16S rRNA测序技术将其鉴定为7个属和9个种。其中瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)是分离数量最多的种(47.1%),其次为食二酸迟缓乳杆菌(Lentilactobacillus diolivorans)(23.5%)和副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)(12.4%)。为了从高海拔地区牦牛乳中获得优良菌种,对乳酸菌分离株耐受性进行研究。首先对分离菌株的NaCl耐受能力进行评估。结果发现,3株菌株具有良好的NaCl耐受性。进一步对菌株的潜在益生特性进行筛选,研究其人工胃肠液耐受性和对食品中3种常见致病菌的抑菌能力。最终筛选出1株L.paracasei IMAU13337,并对其进行安全性评价。证明了菌株IMAU13337具有较好的人工胃肠液耐受性、抑菌特性和安全性。因此表明L.paracasei IMAU13337具有作为优良耐盐乳酸菌发酵剂的潜力,为高盐发酵产品的开发利用提供基础数据。

麦角硫因(ergothioneine,EGT)是一种含硫组氨酸衍生物,广泛应用于食品、化妆品及医药等领域。然而,当前国内外针对EGT生物合成的研究以合成途径明确的分岐杆菌与粗糙脉孢菌为主,而作为EGT主要天然来源的食药用真菌,其合成酶研究相对较少。该研究通过生物信息学分析结合LC-MS检测,鉴定出PTR-Egt1和PTR-Egt2为食药用真菌虎奶菇中催化EGT合成的2个关键酶。为实现EGT的高效合成,成功在大肠杆菌中共表达这2种关键酶,并通过优化蛋白标签组合,筛选出携带SUMO标签的PTR-Egt1与携带MBP标签的PTR-Egt2为最佳重组方案。在优化条件下,发酵120 h发酵液中EGT产量达到74.20 mg/L。进一步研究表明,添加前体物质L-组氨酸显著提升了EGT产量,当组氨酸添加量为1 g/L、发酵时间为120 h时,EGT产量提高至124.03 mg/L,生产效率达到1.03 mg/(L·h)。该研究系统地探索了虎奶菇来源EGT合成酶的功能及其异源表达优化策略,为食药用真菌中EGT的高效生物合成提供了重要的理论依据和实践指导。

为研究辣椒油树脂对清油火锅的影响,分别制作辣椒油树脂添加量0%、0.6%、1.2%、1.8%、2.5%(质量分数)的清油火锅底料样品,采用全二维气相色谱-嗅闻-质谱技术和高效液相色谱-二极管阵列检测器分析技术全面分析了辣椒油树脂添加后清油火锅底料的风味变化,并结合正交偏最小二乘法判别分析了辣椒油树脂对清油火锅底料挥发性化合物的影响。结果表明,共检测出80种挥发性化合物,22种萜烯类化合物、22种醛类化合物、16种醇类化合物、10种酯类化合物、8种酮类化合物、2种其他化合物。随着辣椒油树脂的添加各种类挥发性化合物含量明显增加,但在辣味物质方面只对辣椒素含量影响较大。感官结果进一步证实,辣椒油树脂添加可以有效增强清油火锅底料的风味。该研究为优化清油火锅底料风味提供了科学依据,具有重要的应用价值。

该研究从不同红曲产品中分离、鉴定红曲霉并探究其抑菌效果,利用代谢组学方法鉴定其潜在的抗菌活性物质种类。以红曲米/粉为材料,分离得到5株红曲霉,其中红曲霉H3-1对黑曲霉的抑菌效果明显而对细菌无抑制效果,经鉴定,该菌株为紫色红曲霉(Monascus purpureus)。进一步对其发酵产物分别用乙酸乙酯和甲醇分离提取,并进行抑菌能力测定,发现只有乙酸乙酯提取物对黑曲霉有抑菌活性,其代谢粗提物对黑曲霉菌的最小抑菌浓度为0.625 mg/mL,最小杀菌浓度为1.25 mg/mL。从H3-1的乙酸乙酯和甲醇提取物中共鉴定出6 728 种差异代谢物,上调1 935种,下调4 793种,其中氨基酸及其衍生物和苯及其代谢物的数量最多,分别占比20%和17%。此外,在显著上调的30种代谢物中,氨基酸及其代谢物的含量占比高达30%。由此说明氨基酸及其衍生物和苯及其代谢物可能是H3-1产生抗菌活性的主要成分。研究结果可为红曲霉的开发利用提供科学依据。

硫化氢(H₂S)是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体,酒类中过量的H₂S不仅会影响其饮用风味,而且会对人体造成危害,因此对于酒类中H₂S含量的检测是非常必要的。该文构建了一种基于H₂S引起的特殊还原反应的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)纳米探针,用于葡萄酒和啤酒中H₂S的快速灵敏检测。首先制备了金纳米星(gold nanostars,AuNSs)、金纳米立方体(gold nanocubes,AuNCs)和金纳米球(gold nanospheres,AuNPs),然后通过Au-S键分别共价连接上H₂S的供体4-硝基苯硫酚(4-nitrophenylthiophenol,4-NTP),获得3种探针AuNPs@4-NTP、AuNCs@4-NTP和AuNSs@4-NTP。通过比较三者的拉曼图谱,筛选出拉曼增强效果最好的AuNSs@4-NTP作为SERS纳米探针开展H₂S的检测。当H₂S存在时,SERS纳米探针中的4-NTP的硝基被H₂S还原成氨基,使得硝基峰的拉曼信号强度明显降低,从而实现对H₂S的灵敏检测。实验结果表明,H₂S在10~200 nmol/L范围内,SERS纳米探针对其表现出良好的线性响应,检测限为3.24 nmol/L。该SERS纳米探针具有良好的H₂S检测特异性,对其他干扰物质的响应能力较弱。重要的是,该SERS纳米探针可应用于检测市售葡萄酒和啤酒样品中的H₂S,回收率在97.54%~101.78%,具有良好的实际应用潜能。

为提高猪大肠的高值化利用,促进地方美食大肠汤的工业化转化,该研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱技术对新鲜猪大肠(C)、市售大肠汤(L、Y、U、S)和自制大肠汤(F)的挥发性化合物进行检测鉴定。结合气味活度值和偏最小二乘法判别法对挥发性化合物进行数据分析。通过感官评价对大肠汤的风味可接受性进行评分。结果表明,大肠汤Y和F感官评分最高,但风味有差异。Y大肠汤中猪大肠固有香味较浓郁,主要来源于对甲基苯乙酮、6-十一酮、反,反-2,4-癸二烯醛和少量的对甲酚;而F大肠汤香料风味更浓郁,是由于苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、芳樟醇、桉树醇、苯乙醇、丁香酚、4-烯丙基苯甲醚、癸酸乙酯、水芹烯和3-乙基甲苯等风味化合物的引入。这些化合物引入使C中异味化合物对甲酚、3-甲基吲哚和吲哚的含量显著降低,一定程度上掩盖或降低了C的异味。研究结果表明,大肠汤的工业化可参考Y和F样本,以满足消费者的不同偏好。

为研究贮藏方式对牦牛肉品质的影响,选取牦牛的背最长肌进行常温、冷藏、冷冻、先冷藏后冷冻、先冷冻后冷藏,对其进行煮制、煎制和烤制。营养成分按照国家标准测定,并计算感官评价分数。结果显示,热鲜肉、冷鲜肉蛋白质、水分、灰分等营养成分保持完整,冷冻肉、先冷藏后冷冻肉和先冷冻后冷藏肉营养损失严重;多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值均为理想值;各组pH值都在正常范围内;热鲜肉挥发性盐基氮值最低,为3.12 mg/100 g;热鲜肉、冷鲜肉的肉色、嫩度、蒸煮损失、离心损失和加压损失优于冷冻肉、先冷藏后冷冻肉、先冷冻后冷藏肉;不同贮藏方式的牦牛肉在不同的加工方式下剪切力、质构、加工损失和感官评价分数差异显著(P<0.05),相较于食用品质的剪切力,经过加工处理后牦牛肉的剪切力值均有所增加;感官评价结果表明,煮制后的热鲜肉口感最好,煎制、烤制后的冷鲜肉口感最好。总体而言,热鲜肉、冷鲜肉的营养品质、食用品质和加工品质优于冷冻肉、先冷藏后冷冻肉和先冷冻后冷藏肉,食用价值较高。热鲜肉适合煮制,冷鲜肉适合烤制、煎制。该研究为控制牦牛肉市场流通的品质提供理论参考。

为解析小磨香油、机榨香油与冷榨芝麻油的风味组成特征,使用气质联用和二维气质联用技术测定3种芝麻油的挥发性成分,比较2种检测结果的差异,并由正交偏最小二乘方判别模型(orthogonal partial least square discriminant analysis models,OPLS-DA)分析各类芝麻油风味成分特征。结果显示,2种方法检测的挥发物组成有明显差异,如二维气质联用法检测出化合物种类是气质联用法的2.17倍。但两者结果有以下相似性:(1)71种成分在2种方法中均有检出;(2)2种香油挥发物以烘烤味、坚果味和焦糖味的杂环类成分为主,冷榨芝麻油挥发物以草木味的烷烯类、醇类成分为主;(3)19种成分在2种方法的OPLS-DA模型中均为关键挥发性成分,其中2-甲氧基苯酚、3-乙基-2, 5-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪及2, 3, 5-三甲基吡嗪对芝麻油风味有重要贡献;(4)水溶性与低沸点挥发物在两类香油的分布有显著区别。结果表明,二维气质联用法可有效弥补气质联用检测法的不足,2种气质联用法的结合能推动芝麻油挥发物组成解析。

该研究旨在探究“金花”菌(Aspergillus chevalieri)固态发酵紫娟红茶过程中挥发性成分和多酚类物质的变化。利用气相-离子迁移谱(gas phase ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术和理化成分测定,分析挥发性成分和多酚类物质的动态变化,并通过主成分分析和聚类分析揭示其规律。结果表明,GC-IMS共检测出112种挥发性物质,定性100种,主要包括醇类、醛类、酮类和酯类。发酵过程中,二丙基甲酮、反-2-辛烯醛等物质含量减少,醋酸丙酯、α-水芹烯等物质含量增加;茶多酚和7种儿茶素单体含量显著下降,花青素含量先降后升,总黄酮含量总体上升。研究表明,“金花”菌发酵显著改变了紫娟红茶的挥发性成分和多酚类物质,赋予茶叶木香与“菌花”香,降低苦涩味成分,为紫娟红茶的品质控制及紫色茶树资源的加工利用提供了理论依据和新思路。

为进一步明确乳脂肪球膜(milk fat globule membrane, MFGM)和婴儿配方奶粉常用磷脂的脂质差异,该研究利用非靶脂质组学技术,以母乳MFGM作为对照,系统分析了羊乳MFGM以及2种婴儿配方乳粉磷脂原料(大豆磷脂和蛋黄卵磷脂)中磷脂与脂肪酸的组成。结果表明,4种样品中共鉴定出13种脂肪酸和548种磷脂分子。其中棕榈酸(C16:0)和油酸(C18:1)分别是含量最高的饱和及不饱和脂肪酸。磷脂组成分析显示,羊乳MFGM和母乳MFGM具有更高的相似性,尤其是在鞘磷脂的组成上。大豆磷脂和蛋黄卵磷脂中磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺的组成与母乳MFGM具有较高相似性。值得注意的是,部分羊乳MFGM中相对含量较低的脂质分子,如PC(O-20:0/22:0)、PE(P-20:0/22:0)、Cer(d14:2/22:1)在大豆磷脂或蛋黄卵磷脂中呈现较高的相对含量。此外代谢途径分析显示,4种样品中磷脂最主要的代谢途径为甘油磷脂代谢。该研究揭示了不同乳源MFGM和膳食磷脂的磷脂和脂肪酸组成差异,为以羊乳为基料的婴儿配方奶粉的脂质母乳化研究提供了重要理论依据和数据支持。

第二信使分子在细菌响应外界环境变化的信号传导过程中发挥重要作用。环状二核苷酸(cyclic dinucleotides,CDG)是一类新发现的第二信使分子包括环二鸟苷酸(cyclic diguanosine monophosphate,c-di-GMP)和环二腺苷酸(cyclic diadenosine monophosphate,c-di-AMP),调控细菌细胞壁代谢、钾离子稳态、生物膜形成和DNA修复等生理功能。为理解CDG分子调控机制,该文综述了响应CDG的核糖开关结构及其调控机制,通过系统分析CDG核糖开关对基因表达的调控作用,旨在深化对信号转导机制的理解,以期为第二信使分子介导的信号网络调控研究提供借鉴。

糖是蜂蜜中最重要的组成部分,占总成分的75%。其中葡萄糖和果糖含量最高,占蜂蜜总糖的85%~95%,其次是蔗糖,占蜂蜜总量的1%~5%,除此之外还包括近30种低聚糖。这些糖类化合物是蜂蜜的重要营养组分,也可以作为内源性指标,因此蜂蜜中糖的检测方法的建立对蜂蜜的分类、糖浆掺假鉴别以及植物源溯源具有重要的意义。该文综述了国内外蜂蜜中糖分的分析方法,包括旋光法、滴定法、液相色谱法、气相色谱法、离子色谱法、光谱法,介绍了各种方法的原理、适用范围以及优缺点,旨在为蜂蜜中糖分分析方法的开发提供参考。

花生肽是花生蛋白的深加工产品,具有稳定性好、能直接被小肠消化吸收、增强人体免疫力等优点。目前对花生肽的研究主要集中在其抗氧化和抗菌特性上,但其也表现出优异的金属离子螯合活性。花生肽金属离子螯合物作为一种新型的金属元素补充产品得到广泛关注。与无机金属离子相比,花生肽金属离子螯合物更易于被胃肠道消化吸收、生物利用度和安全性更高,因此被认为是理想的金属元素补充剂。该文综述了花生金属离子螯合肽的制备工艺及其分离纯化方法,分析了影响花生肽螯合能力的因素,进一步总结归纳了花生肽金属离子的螯合机制,同时还探讨了花生肽金属离子螯合物的生物利用度。该文旨在为花生肽金属离子螯合物的制备及其在功能性食品和新型金属离子补充剂的开发应用提供理论参考。

神经退行性疾病是严重影响人类健康的神经系统疾病,尚无完全治愈的方法。近年来,对能改善或预防神经退行性疾病的天然化合物的探索成为研究热点。猴头菇(Hericium erinaceus),是一种珍贵的食药用菌,不仅以其独特的风味和丰富的营养价值备受青睐,更因其潜在的药用价值而备受关注。猴头菌素(Erinacines)是一种从猴头菇菌丝体分离的具有神经营养与神经保护特性的鸟巢烷型二萜化合物,但因其分离纯化体系不完善、生物合成机制不明确等原因而未被充分开发利用。该文从猴头菌素分离、生物合成与生理功能3个方面进行概述与展望,以期为猴头菌素的研发与利用提供参考,同时促进猴头菇产业的高值化发展。

作为构成生命体的重要组成部分之一,多糖具有多种生物活性,其生物活性受结构影响,且其特殊结构限制了其在加工和活性方面的应用。近年来,对天然多糖的结构进行修饰成为了研究的热点,羧甲基化修饰作为一种有效的化学改性策略,能够显著改善多糖的生物活性和应用特性。该文概述了羧甲基化多糖的合成路径和表征,探讨了羧甲基化修饰对多糖结构、生物活性的影响及其在食品工业和生物医药领域中的应用。旨在为羧甲基化多糖的研发与应用提供理论参考,促进多糖修饰领域的进展。

整个白酒酿造的过程构建了一个复杂的、动态的微生态系统,微生物相互作用对于酿造微生态系统中微生物结构和功能的调节至关重要,并直接影响白酒的风味和质量。近年来,随着多组学技术的发展,大量的研究解析了微生物群落的多样性、功能和演替规律等,但对微生物之间的相互作用及其机制的全面研究比较有限。该文系统综述了十二大香型白酒的酒曲、发酵、窖泥及黄水中酿造微生物的多样性、核心微生物的功能,比较全面地梳理了微生物之间的各种相互作用,探究了微生物之间相互作用在强化大曲、改善风味和调控品质安全等方面的初步应用,旨在为定向调控白酒酿造微生态、改善白酒风味和提升白酒品质提供参考。