目前对于特香型大曲不同层次间微生物群落结构和数量变化特征,及其与风味物质的关联性尚不清晰。该研究运用绝对定量和相对定量扩增子测序技术,揭示特香型大曲不同层次结构的微生物组成及变化规律,并对主要细菌和真菌的来源进行了溯源分析。同时运用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS),比较分析大曲不同层次的风味化合物含量。结果表明,曲心的细菌总生物量显著低于曲皮和中层,为曲皮的55%,中层的53%。魏斯氏菌属(Weissella)、乳杆菌属(Lactobacillus)和肠杆菌属(Enterobacter)为曲皮的主要细菌类型,高温放线菌属(Thermoactinomyces)为曲心的特征优势细菌,而糖多孢菌属(Saccharopolyspora)在中层和曲心含量远高于曲皮。伊萨酵母属(Issatchenkia)和丝孢毕赤酵母属(Hyphopichia)为曲皮的主要酵母,曲霉属(Aspergillus)为曲心的优势霉菌。曲心的醇类、醛酮类、吡嗪类和醚酚类的总含量均高于曲皮和中层,而曲皮的酯类的总含量高于曲心。该项研究结果为优化特香型大曲制曲工艺,进而运用生态发酵技术提升大曲品质提供了重要参考。

6-α-葡萄糖基转移酶具有催化α-1,4-葡聚糖的外切水解和转糖基化功能,可通过转糖基活性产生非还原端连有α-1,6键的α-葡聚糖,可用于生产环交替糖及其分支衍生物和环异麦芽寡糖等新型功能糖。为了更好地将6-α-葡萄糖基转移酶应用于食品领域,该研究对来源于Bacillus globisporus N75的6-α-葡萄糖基转移酶在食品安全级菌株枯草芽孢杆菌中进行重组表达,并通过表达宿主的选择及优化发酵条件进一步提高重组蛋白产量。结果表明,宿主WHS9更有利于6-α-葡萄糖基转移酶的重组表达,在20 ℃的发酵条件下,胞内外可溶性总酶活力可达2.11 U/mL;在25 ℃添加20 mmol/L海藻糖发酵48 h后,总酶活力可达到2.21 U/mL;优化发酵时间后,发酵36 h总酶活力可达3.14 U/mL,是优化前WHS9表达酶活力的196倍。该研究首次实现了6-α-葡萄糖基转移酶在枯草芽孢杆菌中的重组表达。

为探究超声波(ultrasound,US)联合水杨酸(salicylic acid,SA)处理对冬枣采后黑斑病的防控效果及其机理,该文使用US单独或联合SA处理冬枣果实,测定发病率、自然腐烂率,筛选出最佳的处理条件,并从其对病原菌的直接作用、诱导枣果实抗病性等方面对其防治机制进一步研究。结果表明,US单独或联合SA处理均能有效控制冬枣采后黑斑病,并显著降低自然腐烂率,且联合处理的防治效果显著优于单独处理(P<0.05)。对其作用机制进一步探究,US联合SA处理能显著抑制Alternaria alternata的菌丝生长(P<0.05)。US处理不仅能降低A.alternata在冬枣伤口处的附着量,还能使冬枣果皮表面形成微裂纹,从而利于SA与果实接触,促进SA向果实渗透。此外,US与SA联合处理可以显著提高果实过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酸辅酶A连接酶活性(P<0.05),促进冬枣中的总酚、黄酮、游离酚、结合酚的积累(P<0.05),诱导枣果实抗病性,提高枣果实对病害的防御能力,从而降低果实腐烂率。综上所述,US联合SA作为一种绿色安全的处理方式对于控制冬枣采后黑斑病具有良好的研究潜力和开发前景。

短链脂肪酸酯是白酒重要风味物质,挖掘适用于白酒酿造体系的酯化酶对提升白酒品质具有重要的应用价值。该文在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达了7个霉菌角质酶,研究了其在单一酸和混酸条件下水相中催化合成风味酯的能力。研究结果表明角质酶AFLACUT-2在水相条件下具有较好的短链脂肪酸酯合成能力,其在30 ℃、pH 4的条件下酶活力最高。进一步酶学特性分析显示,当反应温度升到40 ℃时,该酶催化合成己酸乙酯的活力不变,而合成丁酸乙酯活力显著下降。角质酶AFLACUT-2催化合成己酸乙酯的最佳反应时间为18 h,比催化合成丁酸乙酯缩短了25%。此外,酸醇比例的提高有助于短链脂肪酸酯的合成,但过高的酸浓度会抑制酶活力,AFLACUT-2对已酸的耐受性优于丁酸。这些结果不仅拓宽了对白酒风味酯合成机制的认识,也为利用酯化生香技术定向调控基酒风味提供了新的策略。

亚麻籽是一种营养价值极高的功能食品,富含不饱和脂肪酸、亚麻籽胶、木酚素和环肽等功能活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗高血压和预防心血管疾病等多种功效。该文综述了亚麻籽的主要功能成分及其近年来在生物活性方面的研究,着重介绍了环肽在结构、提取分离方法、活性功效方面的研究进展,并基于现有研究提出值得进一步挖掘的方向,以期为亚麻籽在功能食品领域的深入研究及开发利用提供理论依据和参考。

白酒是我国优势传统发酵食品,经固态发酵蒸馏而来,富含微生物发酵产物。然而,作为一种酒精饮料,白酒过量饮用会导致酒精性肝脏疾病(alcoholic liver disease, ALD)。Akkermansia muciniphila是一种专性厌氧的革兰氏阴性菌,为哺乳动物肠道中最丰富的微生物之一,被认为是新一代益生菌,同时是ALD发病过程中的关键微生物。该研究以C57BL/6 J小鼠为研究对象,建立了白酒及酒精灌胃干预的小鼠模型;采用实时荧光定量PCR技术,使用系列浓度梯度的重组质粒构建标准曲线,建立了肠道A.muciniphila绝对定量的分析方法;测定了小鼠肠道A.muciniphila的数量随白酒干预的变化规律,并比较了白酒干预与酒精干预之间的差异。结果表明,白酒与酒精摄入均会导致小鼠肠道A.muciniphila数量的减少,且随造模时间逐步下降;同等酒精剂量条件下,白酒组小鼠肠道A.muciniphila的数量高于酒精组,暗示白酒中的成分可以保护酒精诱导的肠道A.muciniphila数量下降。该研究为A.muciniphila改善酒精引起相关损伤提供了理论基础,并为挖掘白酒中有益活性物质的必要性以及为白酒中的活性物质提升肠道中有益微生物的数量及阐明活性物质的功能提供理论依据。

透明质酸具有保湿、润滑等多种生理功能,广泛应用于食品、医药和化妆品领域。目前透明质酸主要依赖于兽疫链球菌发酵生产。然而,遗传背景不清晰等问题,限制了兽疫链球菌作为底盘细胞的相关改造以及透明质酸发酵水平的提升。该研究首先对兽疫链球菌WSH-24的全基因组和转录组数据进行了测序分析,发现该菌株具有高效的糖酵解和乳酸合成能力,以及不完整的三羧酸循环和多种氨基酸合成途径的缺失。结合生长曲线分析,进一步明确该菌株为缬氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和色氨酸4种氨基酸缺陷型。在此基础上,通过外源添加对应的氨基酸使透明质酸产量达到(2.65±0.02) g/L。其次,结合转录组测序数据,确定了维生素B₅、维生素B₇和维生素B₁₂相关合成基因的转录水平过低。通过外源添加对应的维生素有效提高透明质酸的合成,使其产量达到(2.46±0.07) g/L。最后,通过培养基优化,在3 L发酵罐上透明质酸发酵质量浓度达到5.63 g/L,生产强度为0.31 g/(L·h),相较优化前提高了33.33%。该研究为进一步改造兽疫链球菌WSH-24奠定了基础,为透明质酸的产量提升提供了支撑。

β-1,4-内切葡聚糖酶在洗涤行业有着广泛的应用价值,其中具有较好的低温和碱性耐受能力是其实现工业应用的重要前提。该论文通过基因挖掘获得一株具有低温耐受能力的Deinococcus cellulosilyticus来源新型β-1,4-内切葡聚糖酶基因EgDC,并将其在大肠杆菌中实现了可溶性表达,其中大部分存在于周质空间,少部分分泌至胞外。对EgDC酶的酶学性质进行了表征,发现该酶的最适温度和最适pH值分别为40 ℃和pH 6.5,其在20 ℃能保持70%以上活力,且在pH 8.0和pH 9.0的半衰期分别达到83.43 min和53.79 min。EgDC酶具有较好的催化性质,其比酶活力k_cat/K_m值分别为(26.38±1.43) U/mg和(520.03±17.07) s^-1/mg,且对于金属离子以及表面活性剂均具有较强耐受能力。由此可见,新型β-1,4-内切葡聚糖酶EgDC具有较好的催化能力,且在低温、碱性以及存在表面活性剂环境下较为稳定,因此具有潜在的工业应用价值。

该文使用高压均质手段构建脂质体以提高辅酶Q10(coenzyme Q10,CoQ10)的稳定性和生物可接受率。采用乙醇注入法结合高压均质技术制备脂质体,并分析其粒径、多分散指数、电位和包封率等理化指标,评价CoQ10脂质体的储藏稳定性和模拟消化特性。结果表明,所制备的脂质体为球形,包封率均在96%。50、100 MPa的高压均质处理将脂质体的粒径从(538.26±11.25) nm分别降低为(240.21±7.23)、(130.17±3.13) nm,而对脂质体的电位和包封率无显著影响。同时,高压均质处理有效延缓了储藏期间CoQ10脂质体酸价、过氧化值的增长,但过高的均质压力对脂质体稳定性具有不利影响。模拟体外消化显示,脂质体明显提高了CoQ10的生物可接受率,高压均质处理将该值分别提高至(31.97±1.62)%和(31.61±2.72)%。实验结果表明,采用高压均质技术制备脂质体是实现CoQ10高稳定和高生物可接受率递送的可靠方法,对CoQ10相关产品的开发具有参考价值和指导意义。

以小米椒和玉米粉为原料,植物乳植杆菌XZ3和生香酵母菌Y50为菌种,制作一款混菌发酵鲊辣椒。以鲊辣椒的模糊感官评分为响应值,采用Box-Behnken中心组合设计试验对鲊辣椒混菌发酵工艺进行优化,并测定其产品的功能性成分。结果表明,混菌发酵鲊辣椒的最优发酵条件为:植物乳植杆菌XZ3与生香酵母菌Y50的比例为1∶1、混菌添加量为2.5%、食盐添加量为4%、发酵时间6 d。在此优化条件下,鲊辣椒的感官评分为8.45分。与不接种自然发酵鲊辣椒和利用植物乳植杆菌XZ3纯种发酵的鲊辣椒进行对比,发现优化后的混菌发酵鲊辣椒的香气更突出。进一步测定其功能性成分发现,混菌发酵鲊辣椒中多酚组分含量最高且种类检出最多,其总酸含量、辣椒碱含量和总黄酮含量都显著高于自然发酵鲊辣椒。除此之外,相比于其他两种,混菌发酵鲊辣椒中甜味氨基酸的含量上升,苦味氨基酸的比例降低。该研究为混菌发酵鲊辣椒的生产提供了有益参考。

肉桂地链霉菌(Streptomyces cinnamonensis)发酵产生的聚醚类抗生素莫能菌素(Monensin)因其环保且高效的特性而被广泛应用在医药、农业等领域,但莫能菌素实际生产中普遍的低氧条件严格限制了肉桂地链霉菌发酵莫能菌素水平。该文在前期整合表达莫能菌素生物合成基因簇中途径特异性正向调控基因(monH、monRⅡ)基础上,尝试通过异源整合表达透明颤菌血红蛋白基因vgb,以期通过改善菌株摄取溶氧能力来提高莫能菌素产量。结果显示,在40 mmol/L Ca²⁺、供受体菌比例100∶1和培养18 h覆盖抗生素条件下,接合转移效率提高3倍;成功将基因vgb与莫能菌素生物合成途径特异性调控基因monH/monRⅡ进行串联整合,得到工程菌2110-monH-vgb和2110-monH-monRⅡ-vgb,其摇瓶生物量在高限氧条件下稍有提高(6%),但发酵效价分别较异源表达前提高18.0%和21.3%;后者在5 L罐水平生物量较异源表达前略有提高,发酵效价高达11.5 kU/mL,较出发菌提高47.3%。通过优化遗传操作系统并用于肉桂地链霉菌发酵产莫能菌素基因工程改造,成功获得有效提高莫能菌素发酵效价的vgb异源串联整合表达菌,为其后续的工业应用奠定基础。

酸笋是竹笋经微生物发酵作用而成的一种中国传统发酵蔬菜,目前常作为螺蛳粉、桂林米粉的配料,因其独特的风味深受广大消费者的喜爱。酸笋中微生物群落的构成及其代谢是酸笋生产的核心,酸笋中风味物质的含量和种类是决定酸笋品质的关键。而微生物是酸笋风味的主要来源,两者在发酵过程中密切相关。因此,该文总结了酸笋中微生物的构成及其演替规律,分析了影响酸笋微生物演替的因素,概述了酸笋中的风味物质,阐述了微生物诱导风味物质形成的机理,有助于进一步了解酸笋中复杂微生物群落和风味物质的互作效应,从而为酸笋的品质提升及质量控制提供理论依据。

使用双水相萃取大规模生产木瓜蛋白酶时,为获得较高的回收率,通常需要较高的萃取剂浓度和体积比,但这会导致目标物的纯度和浓度降低。该研究采用聚乙二醇和柠檬酸钠组成的双水相体系在多个离心管之间的转移来模拟工业上常用的多级错流萃取和多级逆流萃取过程,以分配系数、酶活性回收率为指标,采用McCabe Thiele图解法得到多级逆流双水相萃取的理论级数,结果表明,当相比为0.5,原料液下相的木瓜蛋白酶的初始质量浓度为0.20 mg/mL时,使用3级逆流双水相萃取木瓜蛋白酶的酶活性回收率达到了96.75%,同时设计出多级逆流双水相萃取木瓜蛋白酶的优化方案。

黄酒生产贮存过程中酒体经常会产生异杂味和少许沉淀等。活性炭因其强大的吸附能力,广泛应用于酒类的后期处理。该实验将黄酒经过酒类活性炭过滤,不仅去除了异杂味,且对于黄酒中的一些非喜好代谢物质产生了吸附作用,例如杂醇、生物胺、嘌呤、氨基甲酸乙酯等物质。结果表明,活性炭添加量越大,对以上物质的吸附量就越大,但对原酒样的色度和风味损失也越大。最佳吸附条件为:活性炭添加量10 g/L,吸附温度35 ℃、吸附时间9 h。此时黄酒感官评价得分85分(初始82分),总酸降低27.96%,且氨基酸态氮损失不大。杂醇降低14.22%,生物胺降低31.10%,嘌呤降低27.78%,氨基甲酸乙酯降低30.77%,酯类风味物质保持较好。该研究可对黄酒工业化生产过程中品质的控制提供一种便捷有效的方法。

研究不同干燥方式处理的绿碎茶多酚提取物体外抗氧化和抗糖尿病活性及对乙酰胆碱酯酶抑制作用。以绿碎茶为试验材料,采用蒸干结合真空干燥与真空冷冻干燥2种干燥工艺对绿碎茶乙酸乙酯萃取相进行干燥处理,比较研究了2种提取物的色泽,DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、羟自由基(·OH)清除能力和铁离子还原能力以及α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶的抑制能力和抗糖基化能力。结果表明,真空冷冻干燥绿碎茶多酚提取物(BGTE-FD)较蒸干结合真空干燥绿碎茶多酚提取物(BGTE-SVD)颜色相对偏黄,具有较强的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、·OH清除能力和铁离子还原能力,其IC₅₀值分别为2.64、5.17、247.01、27.73 mg/L。同时,BGTE-FD具有较高的α-淀粉酶、乙酰胆碱酯酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用,IC₅₀值分别为85.84、416.45、4.38 mg/L,且其对α-葡萄糖苷酶的抑制能力显著强于阿卡波糖(IC₅₀值为929.59 mg/L)。此外,BGTE-FD和BGTE-SVD对晚期糖基化终产物抑制率分别高达65.28%和63.66%,略低于氨基胍(71.81%)。因此,真空冷冻干燥绿碎茶多酚提取物具有较强的体外抗氧化和抗糖尿病活性及一定的乙酰胆碱酯酶抑制能力,绿碎茶可作为降血糖和抗痴呆产品的潜在资源。

碱韭是我国西北地区人们日常生活中一种常见的“药食同源”植物,黄酮类化合物是其主要活性物质。为促进天然碱韭的黄酮开发利用,对超声波辅助高效提取碱韭总黄酮的工艺及碱韭总黄酮抗氧化活性进行了研究。以天然碱韭为试材,通过单因素试验考察了乙醇浓度、提取温度、提取时间、料液比、超声功率对总黄酮提取的影响,确定了影响总黄酮提取率的主要因素和最佳范围。在此基础上,对正交试验设计和五因素三水平Box-Behnken响应面法设计进行对比,确定出高效提取碱韭总黄酮的最佳组合工艺条件;同时,以维生素C为对照,比较了碱韭不同部位总黄酮对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、·O₂^-、·OH 4种自由基清除能力和还原能力。结果显示碱韭叶总黄酮的最佳提取工艺为:乙醇体积分数、提取温度、提取时间、料液比、超声功率分别为60%、50 ℃、40 min、1∶40 (g∶mL)、400 W,提取率为(5.47±0.035)%,与预测值5.22%高度相符,总黄酮纯度为(34.59±0.13)%。碱韭总黄酮抗氧化活性和还原能力测定结果表明,碱韭各部分总黄酮均能够有效清除4种自由基,最高清除率分别为87.87%、98.86%、91.68%和98.35%。其中对·O₂^-和·OH的清除效果优于DPPH自由基和ABTS阳离子自由基,且叶和花的清除效果优于根。碱韭各部位总黄酮的还原能力均大于维生素C,还原能力表现为根＞花＞叶。研究结果表明,响应面法优化超声波辅助提取碱韭总黄酮工艺高效安全可靠,得到的总黄酮提取物有良好的抗氧化活性和还原能力,可以为碱韭综合化、高值化开发利用提供科学参考。

该研究以蛋清蛋白作为品质改良剂制备低脂凝固型酸奶,探究乳蛋白与蛋清蛋白比例、总蛋白质含量和蔗糖含量对凝固型酸奶pH、硬度、流变学特性、水分状态及感官品质的影响。蛋清蛋白添加比例的升高使得酸奶pH、硬度、储能模量、表观黏度和持水性增加。总蛋白质量分数2.5%时无法形成凝固酸奶,总蛋白质量分数为3.5%和4.5%的酸奶能良好凝固。添加蔗糖能够改善酸奶的感官品质,结果显示添加蔗糖质量分数为6%的酸奶具有最高的感官评分。相关性分析表明,酸奶质地与其储能模量、pH呈正相关,与持水能力呈负相关。这些结果表明,蛋清蛋白能够改善低脂凝固型酸奶的品质。

为了评价灵芝孢子油缓解小鼠体力疲劳的作用并探究其可能机制。将144只SPF级雄性KM小鼠随机分为4组,即溶剂对照组、灵芝孢子油低、中、高剂量组,每组36只,灌胃30 d。共分为4批,分别用于负重游泳实验(I)、肝糖原(II)、血乳酸(IV)以及血清尿素氮、肌糖原及其他指标(腓肠肌HE染色、PAS染色和TUNEL染色)测定(III)。结果表明,与溶剂对照组相比,灵芝孢子油中剂量组小鼠负重游泳时间极显著延长(P<0.01);灵芝孢子油各剂量组小鼠的血清尿素氮水平均极显著降低(P<0.01);各组小鼠的肝糖原和肌糖原含量无显著差异(P>0.05);灵芝孢子油各剂量组小鼠的血乳酸曲线下面积均极显著降低(P<0.01)。腓肠肌HE染色结果显示各组均未见明显病理改变。PAS染色结果显示灵芝孢子油高剂量组肌糖原阳性面积显著增加(P<0.05)。TUNEL染色结果显示灵芝孢子油低剂量组凋亡细胞阳性率显著降低(P<0.05)。因此,在本实验条件下,灵芝孢子油具有缓解体力疲劳的作用,其机制可能与减少机体糖原消耗、减轻肌细胞凋亡有关。

为了优化红曲霉奶酪品质及缩短成熟时间,该试验将前期筛选的优良红曲霉应用于奶酪的制作,首先确定了红曲霉BC20和ZX99为1∶1时为最优复配比例,之后通过单因素试验和响应面优化得到了最佳的成熟工艺参数,并对其理化、质地和抗氧化特性进行了研究。结果表明,最优复配比例下,在相对湿度为55.3%,第一阶段成熟时间为8.9 d、成熟温度30.2 ℃时,形成的红曲霉奶酪具有最佳的感官品质和较好的蛋白水解度。在成熟过程中,水分含量下降,pH值先下降后上升;色度指标中,L^*值下降,a^*和b^*值上升;红曲色素含量逐渐增加;硬度和咀嚼性均先增加后下降,凝聚性先减弱后增强,而黏性整体呈下降趋势;与未接种红曲霉的对照组奶酪相比,红曲霉奶酪具有更好的抗氧化特性。总之,该成熟条件工艺优化可以改善奶酪的感官品质,缩短成熟时间,并证实了红曲霉的添加可以有效改善奶酪的抗氧化活性。

海参是我国传统保健食品,具有极高的保健及营养价值。海参多糖是海参的重要活性成分之一,具有免疫调节、抗肿瘤、抗凝血、抗炎、降血糖、降血脂、抗氧化等生物活性,在食品和医疗领域有着巨大的开发价值和应用潜力。海参的品种、多糖的提取和纯化方法的不同,均会使制备的海参多糖在产率、化学组成、化学结构和生物活性等方面存在一定差异。该文综述了近几年国内外关于海参多糖的提取、分离纯化、含量测定、化学组成分析的方法及其生物活性,为海参多糖的深入研究以及开发应用提供理论依据。