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当期目录

2024年 第45卷 第2期    刊出日期:2024-01-25
上一期   
食品化学
亚油酸含量对大豆11S球蛋白膜理化性质的影响
周荣雪,赵源,石林凡,任中阳,翁武银
2024, 45(2):  1-8.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230403-009
摘要 ( 47 )   HTML ( 6)   PDF (2941KB) ( 67 )  
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为探究成膜液和膜中脂质和蛋白之间的相互作用,研究了亚油酸含量(蛋白质量的0%、10%、20%、30%和40%)对11S球蛋白成膜液的黏度及膜的微观结构和理化性质的影响。共聚焦激光扫描显微镜图像显示,成膜液中油滴尺寸均随亚油酸含量增加而增大,干燥成膜后油滴尺寸进一步增大。扫描电子显微镜结果显示,添加亚油酸后光滑致密的蛋白膜上表面出现油滴聚集,而下表面变得粗糙,但未出现油滴。添加40%亚油酸后,膜的玻璃化转变温度、抗拉伸强度和水蒸气透过系数分别由53.50 ℃、12.67 MPa和2.52×10-10 g/(m·Pa·s)降低至50.38 ℃、7.30 MPa和1.83×10-10 g/(m·Pa·s),而断裂延伸率由95.58%增加至198.15%。分子动力学模拟结果表明,11S球蛋白与亚油酸分子在200 ns内没有发生相互作用。添加亚油酸会导致11S球蛋白膜中离子键和二硫键比例下降,而疏水相互作用和非二硫键共价键比例增加。以上结果表明,添加亚油酸可以通过改变膜中蛋白间的化学相互作用,从而影响膜的理化性质。研究结果将为大豆蛋白乳液膜成膜机制的研究提供理论参考。
烹饪温度对牦牛肉蛋白质氧化和体外消化特性的影响
张燕,李升升,赵立柱,张强龙
2024, 45(2):  9-16.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230430-293
摘要 ( 44 )   HTML ( 16)   PDF (5207KB) ( 53 )  
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将牦牛肉烹饪至不同中心温度(40、50、60、70、80 ℃)后,对其肌原纤维蛋白进行模拟体外胃肠消化实验,并测定其肌原纤维蛋白的消化率以及消化前后的总羰基含量、总巯基含量、Schiff碱含量等指标,还利用紫外吸收光谱、内源荧光光谱以及十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分析蛋白样品,探究牦牛肉蛋白质在胃肠消化过程中的氧化及消化规律。经胃、肠消化后,中心温度为60 ℃的牦牛肉总蛋白酶水解率最高(88.64%)。与原料肉相比,中心温度为80 ℃的牦牛肉蛋白质胃蛋白酶水解率和总蛋白酶水解率分别降低了34.10%和22.47%,胰蛋白酶水解率提高了75.34%;其经胃、肠消化后的总羰基含量与原料肉相比分别升高了81.42%和77.40%,总巯基含量分别降低了30.02%和36.43%。随着中心温度升高,Schiff碱含量逐渐增大,紫外吸收光谱的吸光度显著增强,内源荧光光谱的荧光强度显著降低,SDS-PAGE图谱显示经消化后蛋白质发生严重降解至条带消失。结果表明:中心温度为60 ℃时牦牛肉的消化率最高,80 ℃时牦牛肉的蛋白质氧化程度最强,在胃肠消化过程中进一步加剧。
蛋白质磷酸化和亚硝基化互作对宰后羊肉嫩度的影响
杜曼婷,高梦丽,游紫燕,李可,白艳红
2024, 45(2):  17-23.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230417-162
摘要 ( 37 )   HTML ( 6)   PDF (3611KB) ( 24 )  
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以宰后羊背最长肌为研究对象,利用磷酸酶抑制剂、激酶抑制剂、S-亚硝基谷胱甘肽和一氧化氮合成酶抑制剂分别调控肉糜样品的磷酸化和亚硝基化修饰程度,通过分析孵育期间(4 ℃)样品的磷酸化水平、亚硝基化水平、pH值、肌原纤维小片化指数、肌间线蛋白和肌钙蛋白-T降解程度等指标的变化,探究蛋白质磷酸化和亚硝基化互作对宰后羊肉嫩度的影响。结果表明:在孵育前期(12 h)和后期(48~72 h),磷酸化处理组样品的磷酸化水平显著高于磷酸化和亚硝基化共同处理组(P<0.05),蛋白质亚硝基化会抑制磷酸化修饰反应。当磷酸化和亚硝基化修饰共同作用时,磷酸化修饰对pH值的影响占主导作用,并且亚硝基化可能会促进磷酸化对pH值的进一步影响;相反,蛋白质亚硝基化对宰后羊背最长肌肌原纤维内部结构的破坏起主要作用。当磷酸化和亚硝基化修饰共同存在时,蛋白质磷酸化抑制蛋白质亚硝基化反应,而蛋白质亚硝基化可能会促进蛋白质磷酸化对肌间线蛋白降解的抑制作用。在宰后孵育过程中,蛋白质磷酸化和蛋白质亚硝基化在不同反应时期调控作用不同,但最终均会使肌钙蛋白-T的降解程度下降。综上所述,蛋白质磷酸化和亚硝基化修饰互作负向影响宰后羊肉嫩度。
复配香辛料精油对鲶鱼肉风干肠品质及安全性的影响
张雨婷,董笑溦,张伯雅,马俪珍,梁丽雅
2024, 45(2):  24-31.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230428-272
摘要 ( 27 )   HTML ( 2)   PDF (2790KB) ( 20 )  
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为了探究不同的香辛料精油复配组合对鲶鱼肉风干肠品质及安全性的影响,在腌制好的鲶鱼肉馅中分别添加丁香精油和八角精油(CA组)、丁香精油和紫苏精油(CP组)、八角精油和紫苏精油(AP组)、丁香精油和八角精油和紫苏精油(CAP组),各种精油以质量比1∶1复配,添加量为肉馅质量的0.03%,搅匀后经灌肠、风干制成鲶鱼肉风干肠,以不添加香辛料精油组为对照(CK组)。对风干肠的水分含量、水分活度(aw)、pH值、色差、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)值、生物胺含量、N-亚硝胺含量、微生物数量进行测定,并对样品进行16S rDNA高通量测序分析。结果表明,AP组鲶鱼肉风干肠的水分含量为27.13%,aw值为0.765。CA组的L*值和a*值较高,具有风干肠典型的外观。4 个处理组的pH值均高于对照组,由高至低依次为CAP>AP>CA>CP。不同的精油复配组合在抑制脂肪氧化方面总体无显著差异(P>0.05),但均能显著降低风干肠的TBARS值(P<0.05)。AP组中生物胺和N-亚硝胺的含量较低,菌落总数、肠杆菌科数、气单胞菌数显著低于CK组(P<0.05)。高通量测序结果显示AP组和CAP组物种丰富度较低,且AP组中致病菌的相对丰度较低。综合分析,八角精油和紫苏精油复配(AP组)在改善鲶鱼肉风干肠品质和提高安全性方面效果优于其他组。
CaCl2替代NaCl协同海藻酸钠对虾糜凝胶特性的影响
王月月,刘莹,姜鹏飞,傅宝尚,祁立波,王利民,葛静慧,尚珊
2024, 45(2):  32-40.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230322-219
摘要 ( 37 )   HTML ( 3)   PDF (6089KB) ( 38 )  
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为减少虾糜中NaCl的添加量,同时提高其凝胶特性,本研究通过测定3D打印效果、凝胶特性、质构特性、流变学性质、蛋白质二级结构和分子化学作用力等指标,在相同离子强度下,探究不同替代量的CaCl2协同海藻酸钠(sodium alginate,SA)对虾糜蛋白结构和凝胶特性的影响。结果表明,在CaCl2-虾糜体系中,随着CaCl2质量分数(0%~0.5%)的增加,虾糜凝胶的硬度、凝胶强度、β-折叠相对含量和氢键含量显著上升(P<0.05),而凝胶持水力呈现逐渐减小的趋势(P<0.05),3D打印支撑性变差。高浓度的CaCl2(质量分数0.5%)会使蛋白出现过度聚集,不利于形成良好的凝胶结构,导致凝胶持水性降低。添加SA提高了虾糜凝胶的持水性。蛋白质二级结构结合化学作用力结果表明,在SA-虾糜体系中,CaCl2的替代对蛋白二级结构无显著影响,但可以提高虾糜凝胶的氢键含量和疏水相互作用,促进凝胶网络形成,改善虾糜凝胶品质。以上结果表明CaCl2替代协同SA能够提高虾糜的凝胶特性与品质,研究结果可为低盐虾糜类产品的研发提供参考。
生物工程
基于表达元件优化提高脱氧雪腐镰刀菌烯醇解毒酶DepB在枯草芽孢杆菌中的表达水平
严茹雪,李越,牛家峰,陆兆新,孟凡强,朱萍,吕凤霞
2024, 45(2):  41-47.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230403-013
摘要 ( 22 )   HTML ( 2)   PDF (3197KB) ( 18 )  
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本研究实现了脱氧雪腐镰刀菌烯醇解毒酶DepB在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)RIK 1285中的异源表达,但DepB较低的发酵水平限制了其在食品加工和饲料中的应用,可采用转录和翻译相结合的策略提高DepB在枯草芽孢杆菌中的表达水平。首先,选择9 个单启动子替换原始启动子P43,其中单启动子PspoVG介导的重组菌经发酵后酶活力最高,酶活力为29.59 U/mL。其次,选择4 个具有较高DepB表达水平的启动子(P43、PsacB、PspoVG和PaprE)构建16 个双启动子系统,其中,DepB在双启动子PaprE-PspoVG的介导下活力达到最高,为48.87 U/mL。此外,通过对启动子PaprE-PspoVG的核心区域(-35和-10区)进行优化,Mutant-5酶活力高达69.17 U/mL,是原始菌株(14.45 U/mL)的4.79 倍。在此基础上,通过优化启动子PspoVG的核糖体结合位点序列,进一步提高了DepB的表达水平,RBS15酶活力为115.15 U/mL,是原始菌株的7.97 倍。研究结果表明,转录和翻译相结合策略是提高重组蛋白发酵水平的有效手段。
弯曲乳杆菌与清酒乳杆菌的比较基因组学分析
何苗,赵雨晴,李居行,葛佳琪,陈盼婷,应欣,张连慧,王昌禄,李贞景,郭庆彬,刘欢欢
2024, 45(2):  48-56.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230406-048
摘要 ( 39 )   HTML ( 5)   PDF (3117KB) ( 50 )  
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本研究对19 株弯曲乳杆菌(Latilactobacillus curvatus)和40 株清酒乳杆菌(L. sakei)的基因组进行了比较分析。平均核苷酸同一性及全基因组共线性分析表明,L. curvatus和L. sakei基因组间的核酸序列同源性较弱,可作为区分两个物种的指标。对两个物种分别构建泛基因组,并对泛基因组中的核心基因功能进行注释。结果显示,L. curvatus和L. sakei各自的核心基因组主要涉及菌株的基础代谢。对菌株个体基因组的比对分析发现:1)L. curvatus与L. sakei均含有广泛的糖苷水解酶类编码基因,在分解和代谢膳食纤维类多糖、乳糖利用以及木质纤维素中具有丰富的基因资源;2)3 个菌株含抗生素耐药性基因,且来源于基因横向转移;3)L. sakei特有的精氨酸脱亚胺酶途径、L. curvatus中的丝氨酸脱水酶途径及鸟嘌呤脱氨酶途径,以及个别菌株中谷氨酸脱羧酶的发掘,揭示了这两类菌不同的抗酸机制;4)冷应激蛋白编码基因的发现也赋予了这两类菌良好的冷加工特性。此外,部分L. sakei基因组中含有编码lactocin S及凝结素相关的基因簇。总之,本研究通过对L. curvatus及L. sakei进行基因组水平的比较和分析,提供了两个物种之间的分类标准以及菌株个体上的差异信息,为这两种乳酸菌的生理生化分子遗传机制研究以及工业应用奠定了基础。
枯草芽孢杆菌SNBS-3全基因组测序及其抑菌物质预测分析
纪帅奇,乌日娜,张淘崴,娄梦雪,丁瑞雪,马颖,武俊瑞
2024, 45(2):  57-63.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230409-075
摘要 ( 32 )   HTML ( 1)   PDF (2860KB) ( 26 )  
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为了详细解析枯草芽孢杆菌SNBS-3的基因组特征,本研究在前期研究基础上,采用Illumina二代测序技术和第三代高通量Pacbio测序平台,对从传统豆酱中筛选得到的枯草芽孢杆菌SNBS-3进行全基因组测序,获得菌株基因组特征信息、基因功能注释及分类、系统发育进化和次级代谢产物等关键信息。结果表明:SNBS-3的基因组为一条环状闭合DNA,大小为4 076 387 bp,共有4 000 个蛋白质编码基因,在直系同源集、基因本体论、京都基因与基因组百科全书、碳水化合物活性酶、抗生素耐药性数据库和致病毒力因子数据库分别注释到3 209、2 824、2 560、147、12 个和4 个功能基因。应用在线软件AntiSMASH和Bagel4发现其除具有合成Surfactin、Mycosubtilin、Plipastatin、Bacilysin和Bacillaene等多种抑菌物质的相关基因外,还具有一条完整的细菌素Subtilosin A合成基因簇,结合抑菌实验和蛋白酶K实验结果推测枯草芽孢杆菌SNBS-3具有合成细菌素Subtilosin A的能力。综上,枯草芽孢杆菌SNBS-3全基因组测序结果表明其本身可产生多种抑菌物质,是1 株具有生防潜力的微生物,相关分析结果可为包括细菌素Subtilosin A在内的多种抑菌物质的进一步开发应用提供理论基础。
乳酸菌消除不同特点酵母抽提物中酵母味分析
仇帅,利佳炜,马春蕾,李沛,陈雄,李欣
2024, 45(2):  64-71.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230411-102
摘要 ( 24 )   HTML ( 1)   PDF (3584KB) ( 20 )  
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以风味物质和氨基酸为重点,对8 种不同特征的酵母提取物(FG10、FM88、FM31、KU012、FIG12LS、F58、FIG03、KA02)进行基于乳酸乳球菌和乳酸链球菌混合生物转化体系(Lactococcus lactis and Streptococcus lactis biotransformation system,LSBT)去除酵母风味的研究,并对该微生物转化体系的适应性和广泛性进行评价。5 种酵母抽提物经转化后不再具有酵母味,而且FG10和FM88还具有发酵酱风味。没有吲哚的产生是LSBT成功的关键之一。同时,转化后的酵母抽提物中乳酸质量浓度不应低于10.00 g/L。原材料的差异在LSBT中起着重要作用,特别是原料中天冬氨酸的缺乏和苏氨酸的过量很可能是LSBT转化不成功的原因。总体而言,LSBT适用于大多数型号酵母提取物,但对于某些特定型号的酵母提取物(如F58、FIG03和KA02),还需要探索其他微生物组合技术或发酵条件。
过表达去饱和酶基因对大肠杆菌脂肪酸合成的影响
叶景,许思远,张琴,钱程,曹娟娟,赵沛
2024, 45(2):  72-78.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230509-076
摘要 ( 19 )   HTML ( 3)   PDF (3639KB) ( 21 )  
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为获得高效产油脂工程菌株,在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中表达了来自产油核桃内生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HB1310的去饱和酶基因,构建了单基因表达菌株BL21(DE3)/pET-de1、BL21(DE3)/pET-de2及共表达菌株BL21(DE3)/pET-de。结果表明,去饱和酶基因在E. coli BL21(DE3)中实现了高水平的表达,3 株工程菌的酶活性在60 h诱导过程中均高于野生菌株,尤以24 h的酶活性最高,分别为同时刻野生菌株的1.38、1.48 倍和1.75 倍。外源去饱和酶基因的过表达可引起E. coli中油脂产量和脂肪酸组分的变化,与野生菌相比,3 株工程菌的油脂产量有较大提高,其发酵24 h的油脂产量分别可达0.57、0.58、0.72 g/L,其中,饱和脂肪酸含量分别提高72.26%、66.93%、123.21%,不饱和脂肪酸含量分别提高112.18%、44.18%、134.30%。本研究可为产油脂工程菌的开发和应用提供有价值的菌种来源。
鲁氏接合酵母对高盐和高温胁迫响应的差异性与共性分析
刘梦奇,闫珍珍,胡娜,陈雄,李欣
2024, 45(2):  79-88.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230411-099
摘要 ( 19 )   HTML ( 1)   PDF (5281KB) ( 15 )  
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针对高温(40 ℃)和高盐(18% NaCl)逆境设计了最低营养需求全合成培养基,分析了鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)在长期逆境下生长的营养需求差异,重点解析了酵母细胞从生长适应期到对数生长初期阶段有机酸、氨基酸和糖类物质的代谢及基因表达差异。研究结果显示,遭遇高盐压力的鲁氏接合酵母细胞更需要外源氨基酸,而补充维生素和氨基酸有助于缓解酵母细胞的高温压力。鲁氏接合酵母针对高盐和高温逆境采用了差异明显的有机酸、氨基酸和糖代谢策略。MSN4(逆境转录子基因)和HOG1(高渗调控蛋白基因)响应高盐,而HSF1(热激调控蛋白基因)和SOD1(超氧化物歧化酶基因)对高温响应。本研究加深了对耐盐鲁氏接合酵母耐温机制的理解,有助于双抗新能力酿造酵母菌株的研制。
褐藻胶的酶法降解及其产物的体外免疫活性
章倩,戚慧敏,卞斌,马俊美,赖晨欢,黄曹兴,凌喆,勇强
2024, 45(2):  89-96.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230430-290
摘要 ( 15 )   HTML ( 1)   PDF (3479KB) ( 29 )  
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本研究以褐藻胶为底物,探究其在褐藻胶酶法降解过程中的分子质量变化以及酶法降解制备褐藻胶低聚糖的工艺参数,并在此基础上,评价了不同分子质量褐藻胶酶解产物的体外免疫活性。结果表明,褐藻胶经褐藻胶裂解酶降解后分子质量显著下降,通过乙醇分级分离可获得3 种不同分子质量的降解产物,其重均分子质量分别为13.4、5.73 kDa和3.85 kDa。单因素试验优化获得酶法制备褐藻胶低聚糖的最适工艺参数为pH 7.0、褐藻胶裂解酶用量15 U/g(底物质量计)、酶解时间24 h,此时,褐藻胶低聚糖得率为28.05%。利用小鼠巨噬细胞模型对褐藻胶及其3 种分子质量降解产物的体外免疫活性进行评价,发现褐藻胶及其酶解产物均具有一定的免疫增强活性,且重均分子质量为5.73 kDa的酶解组分免疫增强活性最好,优于褐藻胶低聚糖。同时,通过添加巨噬细胞受体蛋白Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)的阻断剂(TAK-242),验证了褐藻胶酶解产物通过诱导巨噬细胞TLR4的分泌,引起级联反应,增加NO、肿瘤坏死因子-α和白细胞介素6的分泌,从而调节巨噬细胞免疫活性。研究结果可为褐藻胶高值化利用提供理论依据。
过表达SlCCD1A基因调控番茄风味品质
娄茜棋,孟良哲,张清花,程宝慧,程国亭,梁燕
2024, 45(2):  97-103.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230426-255
摘要 ( 20 )   HTML ( 3)   PDF (3379KB) ( 16 )  
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为研究番茄(Solanum lycopersicum)类胡萝卜素双加氧酶A(Solanum lycopersicum carotenoid cleavage dioxygenases A,SlCCD1A)基因对番茄果实风味品质的影响作用,以樱桃番茄CI1005和大果番茄AC的SlCCD1A-OE株系为研究对象。结合实时聚合酶链式反应技术鉴定转基因植株,对转基因株系挥发物及主要品质性状进行测定。结果表明,与野生型(wild type,WT)相比,SlCCD1A-OE主要裂解果实番茄红素和β-胡萝卜素,提高6-甲基-5-庚烯-2-酮等11 种异戊二烯类挥发性物质含量,CI1005的OE-3株系总含量最高可增至WT的5.68 倍,AC的OE-8株系增至1.88 倍,果实花香、果香和甜感气味显著提升。CI1005型的OE-3株系可溶性固形物质量分数、总糖含量和糖酸比分别增至6.2%、37.34 mg/g和10.37,总酸和VC质量浓度分别降低至0.36 mg/L和42.10 mg/ml;AC型的OE-7株系可溶性固形物质量分数、总糖含量和糖酸比分别增至4.77%、20.03 mg/g和5.23,总酸和VC质量浓度分别降低至0.38 mg/L和37.10 mg/L,使果实变得高甜低酸。SlCCD1A基因有利于提升果实类胡萝卜素衍生挥发物的含量与丰富度,还能增加可溶性固形物、总糖等水平,提升番茄果实风味品质。
鞣花酸抑制酪氨酸酶的动力学、荧光光谱分析及分子对接
倪丹,蒋新元,唐玉莲,何思宜,杨迎舟
2024, 45(2):  104-112.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230411-097
摘要 ( 23 )   HTML ( 1)   PDF (6698KB) ( 37 )  
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以蘑菇酪氨酸酶为靶点,采用抑制动力学、荧光光谱分析结合分子对接模拟技术,系统研究鞣花酸(ellagic acid,EA)对酪氨酸酶的抑制作用及机理。体外研究与动力学结果表明,EA以可逆的混合型抑制方式显著抑制酪氨酸酶活性(IC50=0.05 mg/mL),其结合常数KI<KIS,表明EA与游离酶的结合比与酶-底物复合物的结合更紧密。荧光光谱猝灭分析表明,EA与酪氨酸酶存在静态猝灭作用,两者通过自发的吸热过程结合生成复合物,主要作用力为疏水作用力,只有1 个或1 类结合位点。同步和三维荧光光谱分析表明,EA使酪氨酸酶的微环境极性增大,疏水能力减弱,酪氨酸酶的Trp残基更靠近结合位点。分子对接模拟分析进一步印证上述实验结果,形象地表明EA对酪氨酸酶为混合型抑制,EA主要通过疏水作用力和氢键与游离酶或酶-底物复合物进行结合,最终导致酶活性降低。本研究对EA在食品工业中作为保鲜剂的各种应用具有一定参考意义。
GI.5和GII.4诺如病毒P蛋白的克隆表达及与长牡蛎类HBGAs的结合特性
佟利惠,杨敏,王珊珊,王大军,王明丽,周德庆
2024, 45(2):  113-119.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230329-284
摘要 ( 17 )   HTML ( 1)   PDF (3219KB) ( 12 )  
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为明确人诺如病毒(human norovirus,HuNoV)与长牡蛎类组织血型抗原(histo-blood group antigens,HBGAs)的结合特性,本实验运用大肠杆菌表达系统,克隆表达了基因簇I.5(genogroup I.5,GI.5)和GII.4 HuNoV P蛋白,采用酶联免疫吸附测定研究HuNoV P蛋白与唾液HBGAs和长牡蛎类HBGAs的结合特性。结果表明,GII.4 HuNoV与唾液A型、B型、AB型和O型HBGAs均有较好的结合,而GI.5 HuNoV与B型HBGAs结合较弱,与O型HBGAs具有明显的结合优势。GI.5和GII.4 HuNoV在长牡蛎鳃、消化腺和外套膜中均可富集,其中在消化腺中富集最多,二者主要与类A型和H1型HBGAs结合,GII.4 HuNoV与类Lea型、Leb型、Lex型和Ley型HBGAs有不同程度的结合,而GI.5 HuNoV与类Leb型HBGAs仅微弱结合,与类H1型HBGAs具有明显结合优势。综上,不同型别HuNoV与HBGAs的结合特性不尽相同,GII.4 HuNoV具有广谱结合特性,GI.5 HuNoV具有选择结合特性。
新鲜莲子不同组织涩味成分与关键酶基因差异表达分析
杨银爱,韩延超,刘瑞玲,陈慧芝,牛犇,郜海燕,陈杭君
2024, 45(2):  120-127.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230509-067
摘要 ( 21 )   HTML ( 1)   PDF (5612KB) ( 26 )  
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为探究新鲜莲子不同组织涩味物质的差异及其合成过程中的关键酶基因,研究了莲子种皮、去种皮后莲肉和莲心中可溶性单宁、不溶性单宁和原花青素含量,同时对单宁合成途径中关键酶活性和相关基因表达量进行测定,结合感官评价和电子舌检测,并采用正交偏最小二乘判别分析和相关性分析。结果表明:引起莲子涩味的主要物质为可溶性单宁;蜡熟期莲子中的单宁对其优良风味的形成具有正向作用;花青素还原酶是影响莲子涩味强度的关键酶,SnANR9影响莲子不同组织涩味物质的合成。
基于基因组测序分析3 株不同来源副干酪乳酪杆菌的黏附特性及糖代谢途径
肖路遥,石婷婷,杨倩,李伟
2024, 45(2):  128-138.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230506-049
摘要 ( 22 )   HTML ( 2)   PDF (8076KB) ( 23 )  
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副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)ZY-1来源于西藏灵菇,L. paracasei S-NA5与L. paracasei S-NB分离自新疆老酸奶。本研究通过体外评价菌株的表面特性和黏附性能,结合全基因组测序,比较分析3 株菌株黏附作用相关基因的差异性。菌株S-NB的胃肠道耐受能力和黏附Caco-2细胞性能均优于S-NA5和ZY-1。3 株菌均含有2 个胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)合成基因簇,其中菌株ZY-1的EPS合成基因簇1与S-NA5和S-NB差别较大。同时预测到脂磷壁酸合成相关基因以及蛋白类黏附素的相关结构域,S-NB菌株的黏附蛋白基因编码产物的二级结构预测分析结果表明,11 种黏附蛋白的二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主。另外,在3 株菌中发现完整的乳糖和半乳糖、低聚果糖和菊糖以及母乳低聚糖代谢途径,呈高度保守。
基于宏基因组技术分析自然发酵羊肉香肠中微生物多样性及挥发性风味功能基因
牛茵,吴双慧,何济坤,蔡自建,尤天棋,陈娟
2024, 45(2):  139-148.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230409-076
摘要 ( 26 )   HTML ( 2)   PDF (4895KB) ( 19 )  
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利用宏基因组技术测定自然发酵过程中羊肉香肠的微生物群落演替,并运用直系同源蛋白分组比对、京都基因与基因组百科全书和碳水化合物活性酶数据库对挥发性风味物质代谢途径、参与代谢的微生物和酶进行注释与分析。结果发现,羊肉香肠样品中流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、酒类酒球菌等是发酵过程的优势菌种,样品发酵至14 d腐生葡萄球菌与马胃葡萄球菌相对丰度达到最大值(16.52%与10.53%)。在发酵0、5、14 d和26 d样品中,发酵5 d样品注释到的基因数最多,发酵过程中碳水化合物代谢和氨基酸代谢是注释最多的代谢途径,糖苷水解酶与糖基转移酶是数量最多的碳水化合物酶。有167 个基因参与氨基酸代谢所需酶的编码,碳水化合物代谢途径所需酶由217 个基因编码,脂肪酸代谢途径中共有92 个基因参与了相关酶的编码,参与3 条代谢途径的酶注释到的微生物主要是葡萄球菌属、明串珠菌属、假单胞菌属、嗜冷杆菌属、弧菌属等,发酵14 d样品中3 条代谢途径的大部分酶丰度达到最大值。研究结果对于解析羊肉香肠中微生物的动态变化以及挥发性风味物质的形成机理具有重要的参考价值。
金属抗菌肽SIF4对大肠杆菌拓扑异构酶活性及胞内核酸合成的影响
李玉珍,肖怀秋,周慧恒,李篮,匡燕,刘淼,赵谋明
2024, 45(2):  149-154.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230422-214
摘要 ( 19 )   HTML ( 1)   PDF (3837KB) ( 22 )  
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为系统阐明金属抗菌肽SIF4基于DNA拓扑异构酶靶点的非细胞质膜抑菌机理,以大肠杆菌为模式菌株,研究了金属抗菌肽SIF4与基因组DNA的结合方式、对DNA拓扑异构酶I/II活性以及胞内核酸生物合成的影响机理。研究发现,金属抗菌肽SIF4可能以类似溴化乙锭嵌插方式与基因组DNA结合,对拓扑异构酶I有较强抑制活性,但对拓扑异构酶II影响较小,可通过影响DNA负超螺旋解链和RNA聚合酶结合催化RNA转录过程发挥抑菌活性。研究还发现,经金属抗菌肽SIF4处理12 h后,大肠杆菌胞内总DNA和总RNA生物合成量均受到不同程度的抑制,且呈现良好的量-效关系,1/2最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)组与对照组(0 MIC)相比,胞内DNA和RNA生物量差异不显著(P>0.05),MIC和2 MIC组与对照组相比,胞内DNA和RNA生物量差异显著(P<0.05)。实验结果可为金抗肽SIF4在食源性大肠杆菌生物防控中的应用提供理论支持。
人源分离长双歧杆菌长亚种的体外益生特性分析
王明芳,陈丽澜,张雪玲,田丰伟,倪永清
2024, 45(2):  155-162.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230408-068
摘要 ( 23 )   HTML ( 2)   PDF (4510KB) ( 22 )  
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对新疆伊宁县哈萨克族学龄儿童粪便样品双歧杆菌(Bifidobacterium)进行分离鉴定,重点开展长双歧杆菌长亚种(B. longum subsp. longum)菌株的体外益生特征实验。依据groEL功能基因测序和重复性外源性回文聚合酶链反应指纹分型技术,416 株双歧杆菌隶属于B. longum、B. bifidum、B. pseudocatenulatum、B. catenulatum和B. breve。依据优势种B. longum subsp. longum的指纹分型,27 种基因型显示了个体间菌株的遗传差异,同时发现同一个体肠道有多菌株共存现象。27 株代表菌株的体外实验结果表明,菌株2B3-21、1B23-11、2B33-3和1B68-16的耐酸、耐胆盐能力最优,菌株1B68-16、2B13-5、2B33-3和1B39-2的抑菌能力较强;菌株1B38-1、2B33-3、1B68-16和2B13-28体外抗氧化能力较强,综合所有菌株的抗生素耐药性和利用多种植物源聚糖的能力进行考虑,筛选菌株1B68-16和2B33-3作为潜在的益生菌菌株后续开展体内益生特性研究,本研究可为开发适应特定区域人群的优良益生菌株及产品奠定基础。
噬菌体Pu29特性分析及其在沙门氏菌磁分离富集中的应用
丁一峰,张宇,刘茜,黄晨曦,邵彦春,王小红
2024, 45(2):  163-171.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230504-017
摘要 ( 17 )   HTML ( 1)   PDF (5453KB) ( 14 )  
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以1 株鸡白痢沙门氏菌噬菌体Pu29为研究对象,全面分析其生物学及基因组特性,将其作为识别元件,建立基于噬菌体Pu29的沙门氏菌磁分离富集技术。该噬菌体属于轮状病毒属(Roufvirus),具有二十面体的头部和不可收缩的长尾部。Pu29具有较宽的宿主谱,15 min时对宿主细胞的吸附率为88.67%,潜伏期为30 min,裂解期为180 min,裂解量为115.74 PFU/cell。同时Pu29具有较好的耐热性(30~60 ℃)和pH值耐受性(pH 4~11)。Pu29基因组由45 715 bp(GC含量46.08%)和81 个开放阅读框组成,包括18 个具有已知功能的阅读框,不携带编码毒性或抗性因子的基因。通过酰胺反应将噬菌体Pu29与羧基化的纳米磁珠偶联制备探针PhagePu29-MBs。使用25 μg探针与沙门氏菌在37 ℃孵育20 min时,对沙门氏菌的捕获效率最高可达到83.93%,最低捕获细菌浓度为45 CFU/mL。采用透射电镜观察到PhagePu29-MBs能够特异性地捕获沙门氏菌。在加标样品中,PhagePu29-MBs分离富集沙门氏菌的捕获效率最高能达到92.92%。该方法分离富集沙门氏菌的时间大约为30 min。因此,本研究基于噬菌体Pu29建立了一种快速、特异性强的沙门氏菌磁分离方法,可为基于噬菌体快速分离富集食源性病原菌奠定研究基础。
苹果酸补料策略提高枯草芽孢杆菌DF生长和产孢效率
丁跃,陈琛,鲁佳康,陈雄,黄亚男,王志
2024, 45(2):  172-177.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230424-231
摘要 ( 21 )   HTML ( 11)   PDF (4414KB) ( 15 )  
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为了提高枯草芽孢杆菌生长和产孢效率,在30 L发酵罐水平考察了苹果酸对菌株DF生长代谢的影响。发酵16~27 h耦合pH 8.0流加苹果酸(终质量分数1.5%)使得生物量(22 h)达到3.68×1010 CFU/mL,较对照提高71.9%;同时,芽孢数为3.63×1010 CFU/mL,较对照提高92.1%。转录组差异分析表明:苹果酸强化了菌株DF糖异生途径、磷酸戊糖途径(pckA、fbaA、zwf上调0.38~1.51 倍)、三羧酸循环(citZ上调2.10 倍)的代谢效率;降低了细胞氧化胁迫强度(丙酮酸氧化酶编码基因poxL下调72.9%、硫氧还蛋白还原酶编码基因trxA上调2.88 倍,19~24 h的H2O2浓度下降了45.9%~51.3%);增强了Spo0A的磷酸化效率(kipL、rapAD、abrB下调57.5%~75.9%;clpX、phrCF、spo0B、sigA上调0.73~12.76 倍),显著提高菌株DF的生长及芽孢形成效率。本研究可为枯草芽孢杆菌工业化高效发酵生产提供理论支撑。
基于高通量测序技术分析不同窖龄窖泥真菌群落多样性与空间异质性
任海伟,李志娟,刘美琪,蔡早宁,孙一帆,郭晓鹏,范文广,张丙云,李彦涛,尉军强
2024, 45(2):  178-187.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230329-297
摘要 ( 22 )   HTML ( 2)   PDF (5569KB) ( 21 )  
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利用Illumina NovaSeq高通量测序、冗余分析和FUNGuild等方法对甘肃金徽酒10 a和50 a窖龄窖池及其不同空间位置窖泥的真菌群落结构、真菌菌群与理化因子之间的关系以及真菌功能预测等进行研究。结果表明,随着窖池深度的增加,10 a窖池窖泥的多样性和丰富度呈现降低趋势,50 a窖池窖泥的多样性整体呈现升高趋势,而丰富度则呈现先降低后升高趋势,其中10 a窖池窖壁上层的多样性和丰富度均显著高于其他位置(P<0.05),而50 a窖池窖底层的多样性和丰富度均显著高于其他位置(P<0.05)。10 a窖池窖壁层的多样性和丰富度显著高于50 a窖池(P<0.05),而50 a窖底层的多样性和丰富度明显高于10 a窖池(P<0.05)。所有窖泥样品共检测到21 个真菌门和520 个真菌属,其中子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和罗兹菌门(Rozellomycota)4 个优势真菌门以及曲霉属(Aspergillus)和哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)等多数优势真菌属的相对丰度随窖池窖龄和空间位置的变化差异显著(P<0.05)。镰刀霉属(Fusarium)、Aspergillus、Kazachstania和红曲霉属(Monascus)与水分、腐殖质、K+和Ca2+含量呈正相关,枝孢菌属(Cladosporium)、维希尼克氏酵母属(Vishniacozyma)与pH值呈正相关。窖泥真菌营养类型主要有腐生营养型和病理-腐生-共生营养型等7 种,功能类群包括4 个单一功能群和7 个混合功能群。通过系统分析不同窖龄窖池和空间位置的窖泥真菌群落多样性,为明确甘肃金徽酒窖泥的真菌群落结构及空间分布规律奠定了理论基础。
红毛藻血管紧张素转化酶抑制肽的筛选及其稳定性评价
吴靖娜,洪乔茜,廖榕榕,蔡水淋,陈晓婷,苏海燕,苏筱,许莉,潘南,卓诗晴
2024, 45(2):  188-194.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230710-123
摘要 ( 19 )   HTML ( 1)   PDF (4540KB) ( 13 )  
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本实验以红毛藻为原料,利用酶解法及超滤分级制备获得不同分子质量的肽组分,经高效液相色谱法测定体外血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制活性发现F2组分(800~2 000 Da)的ACE抑制率最高;采用液相色谱-串联质谱技术和PEAKS Studio软件的de novo从头测序对F2组分进行氨基酸序列鉴定,并结合分子对接筛选出与ACE稳定结合的6 个ACE抑制肽。利用固相合成法制备预测肽并经体外ACE抑制活性验证,发现L1(LVLLFLFGE)的ACE抑制活性最高,半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)为14.22 μg/mL。分子对接结果表明,L1对ACE的抑制主要归因于其能够与ACE的活性口袋形成氢键相互作用。最后,探讨温度、pH值、金属离子、光照类型和模拟胃肠道酶系消化对L1稳定性的影响,结果表明L1具有较好的热稳定性和离子强度稳定性,pH>2时抑制活性逐步减弱,紫外光处理会影响其抑制活性,体外模拟胃肠液处理后L1的ACE抑制率虽然显著降低,但仍具有较高ACE抑制活性。
3 个不同地区母婴粪便来源嗜黏蛋白阿克曼菌的分离及其体外益生特性分析
万开瑞,孟凡姝,陈丽澜,田丰伟,黄丽丽,倪永清
2024, 45(2):  195-202.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230505-030
摘要 ( 25 )   HTML ( 1)   PDF (4900KB) ( 16 )  
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本研究采用改良的黏蛋白富集培养基结合实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)检测了48 份母婴粪便样品,优化了分离效果,从8 份阳性样品中分离纯化到24 株嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila,Akk)。基于16S rRNA基因测序以及Akk菌株特异引物PCR扩增结果,24 株菌全部隶属于Akk。基因外重复回文序列PCR遗传指纹图谱可将24 株菌划分为4 个基因型小群。同时对24 株菌的模拟胃肠液耐受能力、疏水性、抗生素敏感性、聚糖利用能力进行体外检测。结果显示,菌株HN18D-1、HN18D-3、WW48D1-13对模拟胃、肠液耐受性最高。所有Akk分离株对万古霉素、克林霉素、卡那霉素和红霉素具有一定的耐药性,低聚木糖、大豆低聚糖对Akk菌株具有益生元效应。综合以上各项体外益生特性,Akk分离株HN18D-1、HN18D-3、WW48D1-13可作为潜在益生菌菌株进行后续系统的研究。
发酵过程中乌鳢鱼糜的品质特征变化
李松林,钱心睿,张艺彤,马海清
2024, 45(2):  203-210.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230329-299
摘要 ( 23 )   HTML ( 2)   PDF (5457KB) ( 23 )  
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与自然发酵组作对比,以pH值、总酸、挥发性盐基氮、脂肪酸、色差、质构特性、氨基酸和感官评分为评价指标,分析接种戊糖片球菌对乌鳢鱼糜发酵过程中品质特征的影响。结果表明,与pH值下降的趋势相反,总酸含量逐渐升高,且接种发酵组在发酵48 h后比自然发酵组增加了52.29%。与自然发酵组相比,接种发酵组总挥发性盐基氮值的增加受到显著抑制。饱和脂肪酸含量在自然发酵组中增加,而在接种发酵组中降低。与单不饱和脂肪酸含量呈减少的趋势不同,接种发酵组多不饱和脂肪酸含量在发酵完成后高于自然发酵组。接种发酵组具有更高的L*值,且硬度和附着性的绝对值高于自然发酵组。接种发酵提高了鱼糜总必需氨基酸和鲜味氨基酸含量,必需氨基酸指数从73.9提高到74.8。发酵48 h后,接种发酵组的气味、色泽和总体接受度评分高于自然发酵组,且与品质特征显著相关。综上,采用戊糖片球菌发酵可以更好地提升乌鳢鱼糜的品质。
成分分析
冷榨亚麻籽油特征风味成分分析
衡新蕊,王天亮,姚云平,李昌模
2024, 45(2):  211-217.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230425-242
摘要 ( 31 )   HTML ( 2)   PDF (2744KB) ( 26 )  
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本研究采用定量描述分析法、顶空固相微萃取和同时蒸馏萃取法及气相色谱-质谱-嗅闻仪(gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry,GC-MS-O)结合化学计量分析方法分析冷榨亚麻籽油的整体风味特征及挥发性风味物质。结果表明:冷榨亚麻籽油的风味独特,主要呈新鲜清新的青草味及鱼腥味。GC-MS共检测出34 种挥发性物质,包括醛类12 种、醇类7 种、酸类5 种、萜烯类3 种、烷烃类3 种、酮类2 种及芳香族类化合物2 种。综合GC-O、检测频率值≥6以及气味活度值≥1分析,明确了2-乙基己醇、己醇、(E)-2-己烯醛、己醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛是冷榨亚麻籽油青草味的主要来源物质,而(Z)-4-庚烯醛是鱼腥味的主要来源物质。通过主成分分析进一步验证了不同地区冷榨亚麻籽油的特征风味强度与感官风味属性间的相关性。本研究结果可为冷榨亚麻籽油的风味改善、工艺优化及品质提升提供理论参考依据。
不同年龄驼肉蛋白组成的差异分析
斯仁达来,何静,明亮,伊丽,吉日木图
2024, 45(2):  218-228.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230503-009
摘要 ( 24 )   HTML ( 3)   PDF (5497KB) ( 17 )  
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采用串联质谱标签定量蛋白质组学与液相色谱-串联质谱联用技术分析不同年龄组驼肉之间蛋白质组成差异,筛选与驼肉品质相关的关键蛋白。结果发现,蛋白质的差异表达对骆驼不同年龄肉品质的差异有重要影响。在3 个年龄组(3~4、6~7 岁和9~10 岁;分别以I、II和III表示)骆驼背最长肌中共检测到差异显著蛋白质311 种;I vs II组、II vs III组以及I vs III组差异蛋白质数分别为245、16 个和139 个,其中上调蛋白质分别为194、1 个和110 个,下调蛋白质分别为51、15 个和29 个。基因本体论功能注释分析表明,结构蛋白质、代谢蛋白质和热应激蛋白质可以作为驼肉不同年龄的标志蛋白质。京都基因与基因组百科全书通路分析表明,差异蛋白质主要参与了脂肪酸代谢、糖酵解/葡萄糖生成、氨基酸的生物合成和低氧诱导因子-1信号通路;蛋白质相互作用分析表明,代谢酶类蛋白质是影响驼肉的关键连接蛋白质;相关性分析表明,共有16 个差异蛋白质与嫩度品质有显著相关性,3 个年龄组驼肉嫩度品质主要受肌动蛋白、组蛋白和蛋白激酶类的影响。本研究结果可为驼肉的分级评定、屠宰年龄的选择以及驼肉品质特性研究提供科学依据。
乌龙茶茶树品种制白茶的风味特征及特征组分分析
戴浩民,张灵枝,梁轶琳,王治会,汪莹,曹士先,荣杰峰,孙威江,陈志丹
2024, 45(2):  229-239.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230303-035
摘要 ( 48 )   HTML ( 6)   PDF (4246KB) ( 41 )  
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为探究乌龙茶品种所制白茶与传统白茶的风味品质差异,以紫玫瑰等8 种乌龙茶品种所制白茶为研究对象,以福鼎大毫茶所制传统白茶为对照,结合感官审评、生化检测和多元统计分析手段进行分析。结果表明:乌龙茶品种所制白茶的外形、汤色较传统白茶暗,观感欠佳;而滋味和香气优于传统白茶。生化成分检测分析发现电导率、pH值、可溶性糖含量、游离氨基酸含量、没食子儿茶素没食子酸酯含量以及表没食子儿茶素没食子酸酯含量的差异是导致传统白茶与乌龙茶品种所制白茶滋味迥异的重要因素。挥发性物质检测表明:反式-2-壬醛、顺-3-壬烯-1-醇、棕榈酸甲酯、芳樟醇、亚油酸甲酯、柏木脑、甲酸香叶酯、苯乙醇、橙花醇、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和植酮是影响传统白茶与乌龙茶品种所制白茶香型呈现的关键差异香气成分。本研究揭示了乌龙茶品种所制白茶与传统白茶间的风味品质差异,证明了乌龙茶品种具有开发花香型白茶的潜力,可为白茶风味进一步多元化提供理论参考。
高邮鸭蛋特征品质指标分析
陈梦颖,龚兰,何涛,朱磊,栾枫婷,豆维胜,邵雪梅,方晓敏,尤兆荣,魏瑞成,王冉
2024, 45(2):  240-247.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230417-157
摘要 ( 23 )   HTML ( 2)   PDF (3290KB) ( 17 )  
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为挖掘高邮鸭蛋品质特征指标,采用代谢组学等技术对高邮鸭蛋的蛋品质指标、基础营养指标及小分子代谢物进行测定分析。结果显示,高邮鸭蛋的蛋质量、蛋形指数、蛋黄色度、哈夫单位、蛋白高度、蛋黄指数、粗蛋白质量分数指标高于其他品种;总氨基酸、鲜味氨基酸、支链氨基酸、总脂肪酸、不饱和脂肪酸含量较高,饱和脂肪酸含量低,表明高邮鸭蛋的部分感官蛋品品质参数、氨基酸和脂肪酸水平可表征高邮鸭蛋的特征品质。基于代谢组学技术绘制高邮鸭蛋的代谢指纹图谱,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘法分析(partial least-squares discrimination analysis,PLS-DA)模型、层次聚类分析(hierarchical clustering analysis,HCA)等方法挖掘高邮鸭蛋的特征组分。蛋黄中鉴定出252 个化合物,差异化合物22 个,蛋清中鉴定出184 个化合物,差异化合物40 个。其中,尿苷5’-单磷酸、鸟苷5’-单磷酸、N-乙酰基-D-葡萄糖胺为主要差异营养物质,蛋黄中的花生四烯酸为高邮鸭蛋特有营养成分,蛋清中的吲哚在高邮鸭蛋中未检出。
小贯小绿叶蝉刺吸对青心大冇美人茶香气和滋味代谢物的影响
李明金,朱艳宇,何春梅,闫佳伟,金珊
2024, 45(2):  248-257.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230422-215
摘要 ( 23 )   HTML ( 5)   PDF (4472KB) ( 30 )  
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为了探究小贯小绿叶蝉刺吸对青心大冇茶树品种制作的美人茶代谢产物的影响,采用感官审评、超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术,对无叶蝉刺吸鲜叶和叶蝉刺吸鲜叶加工而成的美人茶的感官品质和代谢物进行比较分析。结果表明,有叶蝉刺吸的美人茶品质较好。与无刺吸美人茶相比,有刺吸美人茶中黄酮和黄酮醇及其糖苷、酚酸、茶黄素、糖苷衍生物和单宁含量增加,氨基酸、糖类和脂质含量下降。基于气味活度值(odor activity value,OAV)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA),确定了香叶醇、芳樟醇、β-月桂烯、水杨酸甲酯和D-柠檬烯这5 种特征挥发物。该研究从植物代谢组学角度揭示了有无叶蝉刺吸的美人茶代谢产物的差异性。
室温贮藏对花果香红茶风味品质的影响
宋振硕,卫聿铭,李铁汉,项丽慧,张应根,陈林,宁井铭
2024, 45(2):  258-267.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230414-130
摘要 ( 41 )   HTML ( 1)   PDF (4776KB) ( 29 )  
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为探明室温贮藏对花果香红茶风味品质和生化组成的影响,本研究比较了4 种不同年份(0、1、2、3 a)花果香红茶风味感官品质,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术和超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱对花果香红茶中挥发性化合物和非挥发性化合物进行检测。结果表明,室温贮藏对花果香红茶的感官品质影响显著,室温贮藏3 a茶叶失去花果香品质特征,以陈酸等品质特征为主。基于主成分分析和系统聚类分析均可将供试茶样划分成不同年份的4 个类群,基于偏最小二乘判别分析和单因素方差分析可从不同贮藏年份花果香红茶中筛选出芳樟醇、顺式-β-罗勒烯、己酸等15 种挥发性差异化合物(变量投影重要性(variable importance in project,VIP)>1和P<0.05),茶氨酸、表儿茶素、葡萄糖酸等154 种非挥发性差异化合物(VIP>2和P<0.05)。挥发性化合物中芳樟醇、己醛、顺式-β-罗勒烯、2-戊基呋喃等的含量随贮藏年份增加而减少,而己酸、二氢猕猴桃内酯、1-乙基-2-甲酰基吡咯、反式-β-紫罗兰酮等的含量随贮藏年份增加而增加。非挥发性化合物中大部分氨基酸类、核苷酸类、糖类、茶多酚等的含量随贮藏时间延长而减少,而有机酸和脂类化合物等的含量多呈增加趋势。研究结果可为阐明花果香红茶贮藏过程的风味品质变化提供科学依据,也有利于引导市场理性存茶和科学消费。
秭归丝绵茶鲜叶非挥发性成分及丝形态结构分析
刘璇,李玉川,宋育林,雷震东,李艳,余志,倪德江,陈玉琼
2024, 45(2):  268-273.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230330-309
摘要 ( 26 )   HTML ( 2)   PDF (4911KB) ( 19 )  
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为研究丝绵茶品质形成特点,以秭归当地生产丝绵茶的茶树种‘丝绵土茶’6 个嫩度部位叶片为研究对象,通过超高效液相色谱飞行时间质谱、电感耦合等离子体发射光谱和扫描电子显微镜,分析其非挥发性代谢成分、矿质元素、“丝”结构及数量特点。结果表明,丝绵茶鲜叶中的非挥发性代谢成分在嫩度较高的叶位富集较多,其中一叶和二叶(L1、L2)中氨基酸、生物碱、儿茶素和香气糖苷物质含量较高;茶氨酸、有机酸和黄酮类在第三叶(L3)富集最多。而嫩度较低的五六叶中非挥发性成分含量相对较低。不同嫩度鲜叶原料积累的各种元素具有明显差异,氮、磷、钾、锌和铜元素在嫩度较高的一、二叶位(L1、L2)含量较高,L1分别为32.41 mg/g、4.53 mg/g、15.65 mg/g、45.45 μg/g、10.75 μg/g,L2分别为30.60 mg/g、3.70 mg/g、14.12 mg/g、35.82 μg/g、9.02 μg/g;而铁、锰和钙在成熟叶位含量较高。通过扫描电镜观察发现丝绵茶鲜叶中“丝”结构包括三股卷曲和单股卷曲两种形式,分布在主脉和侧脉的维管束木质部内螺纹或环纹导管;且二、三、四叶中“丝”的数量较芽头和一叶多。
基于电子鼻与GC-MS融合技术的优质红茶和缺陷红茶香气品质评价
王立磊,杨艳芹,谢佳灵,缪伊雯,王启威,江用文,邓余良,童华荣,袁海波
2024, 45(2):  274-282.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230417-163
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依据专家感官审评结果将14 个红茶样本按香气品质的优劣划分为优质红茶与缺陷红茶2 组,基于快速气相电子鼻(fast gas chromatography-electronic-nose,GC-E-Nose)和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)融合技术结合多元统计分析对2 组茶样进行判别分析,筛选影响两类茶样分类的关键差异组分。结果显示:GC-E-Nose(44 维)和GC-MS(73 维)相融合可以得到117 维融合数据集,用其建立的正交偏最小二乘判别分析模型可以实现两类红茶的准确分类,其模型解释能力和预测能力(R2Y=0.976,Q2=0.959)较单一的GC-E-Nose或GC-MS数据模型更优。基于变量投影重要性>1.6和P<0.05双变量原则,共筛选出二甲基硫醚(B3、B25)、β-紫罗酮(A59)、(3E)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯(A20)、二氢猕猴桃内酯(A64)、芳樟醇(A17)、苯乙醇(A19)、δ-辛内酯(A41)和γ-壬内酯(A45)8 个关键香气组分对分类起重要作用。研究结果表明,GC-E-Nose与GC-MS融合技术可以实现缺陷红茶和优质红茶的快速、准确分类,该方法可作为传统感官审评方法的补充,为红茶品质控制和质量提升提供技术支撑。
安全检测
表面增强拉曼光谱法同时检测果汁中的啶虫脒和福美双
马立鑫,吴玮,许骞,尹丽梅,韩恩,白竣文,蔡健荣
2024, 45(2):  283-289.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230407-065
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目的:基于优化的金银合金纳米颗粒基底的表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)同时检测果汁中啶虫脒和福美双。方法:对不同质量浓度的啶虫脒和福美双标准溶液及其混合物采集拉曼光谱并进行峰位归属分析,选择苹果汁作为代表果汁样本,对不同质量浓度梯度的混合农药残留进行检测分析,利用两种农药的拉曼特征峰强度与农药残留质量浓度分别建立校正曲线。最后通过回收率实验评估此方法的准确性和精密度。结果:631 cm-1处的拉曼特征峰作为啶虫脒的识别峰,1 380 cm-1处的拉曼峰作为福美双的识别峰,同时检测苹果汁中混合农药残留,得到啶虫脒和福美双的检测限分别为0.422 31 mg/L和0.035 56 mg/L,均低于国家规定的苹果中啶虫脒(0.8 mg/L)和福美双(5 mg/L)的农药残留限量。回收率实验显示苹果汁中福美双和啶虫脒的平均回收率分别为81.67%~101.25%和98.70%~119.36%,相对标准偏差范围分别为2.72%~7.68%和5.44%~15.15%。结论:利用SERS技术的峰尖锐、峰宽窄的特点,结合金银合金纳米颗粒基底可实现果汁中啶虫脒和福美双的同时定量检测。此方法可以进一步应用于其他多种污染物的现场同时快速检测。
基于硅烷化三聚氰胺海绵的改良QuEChERS结合UPLC-MS/MS快速测定猪肉中49 种抗生素多残留
季宝成,侯铸琛,任承雨,许旭,杨贻轲,王洪云,吕佳,白艳红
2024, 45(2):  290-298.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230331-317
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采用十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane,OTS)与N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺(N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine,ATS)改性三聚氰胺海绵(melamine sponge,MeS)制备得到2 种新型弹性多孔硅烷化MeS(OTS@MeS和ATS@MeS)净化材料,将其用于改良QuEChERS(quick, easy, cheap, effective, rugged and safe)基质净化过程,通过溶液自发浸润和物理挤压过程即可快速、高效分离干扰基质,结合超高效液相色谱-串联质谱技术建立了同时测定猪肉中49 种抗生素多残留的分析方法。样品用1.0%乙酸-乙腈溶液提取并用2.0 g Na2SO4和0.5 g NaCl盐析,离心后取1 mL上清液复配使用OTS@MeS与ATS@MeS净化,随后使用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱,以甲醇溶液和含有0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸铵的甲醇-水溶液(5∶95,V/V)为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾电离源、正离子多反应监测模式进行定性定量分析。结果表明:49 种抗生素的相关系数均大于0.999,基质效应为-13.5%~10.9%,检出限在0.1~10 μg/kg之间,定量限在0.3~30.3 μg/kg之间;利用该方法在低、中、高3 个加标水平下进行回收率实验,回收率范围为65.0%~112.7%,日内和日间相对标准偏差分别为0.3%~11.8%和2.4%~18.4%。该方法样品前处理过程简单、快捷、灵敏度高、准确性好,可用于猪肉中49 种抗生素多残留的高效快速检测。
基于近红外光谱特征的冷冻小龙虾鲜度快速检测方法
占可,陈季旺,徐言,倪杨帆,刘言,邹圣碧
2024, 45(2):  299-307.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230418-177
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为建立快速检测冷冻小龙虾鲜度的近红外光谱模型,采集解冻的小龙虾虾尾、虾仁及虾糜的近红外光谱,分别利用一阶导数、多元散射校正、小波变换(wavelet transform,WT)和标准正态变换进行预处理,并利用偏最小二乘(partial least squares,PLS)与卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)算法将预处理前后的光谱数据分别与总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量关联,构建定量预测模型并比较建模效果,选取较佳模型,探究模型预测准确度和适用性。结果显示,预处理方法明显影响了建立模型的精度,光谱经预处理建立的CNN模型与PLS模型相比,具备更好地预测小龙虾TVB-N含量的能力。其中,虾仁光谱经WT预处理建立的CNN模型对验证集的预测准确度最高,校正集与验证集的相关系数分别为0.97、0.96,校正集与验证集的均方根误差分别为1.26、0.93 mg/100 g。近红外光谱的准确度、精密度与灵敏度均在合理范围内,方法学验证结果良好。综合考虑实际应用中快速、准确、低损伤等需求,确定WT-CNN-虾仁模型为预测冷冻小龙虾中TVB-N含量的最优模型。这些结果表明,WT-CNN-虾仁模型在预测冷冻小龙虾TVB-N含量、快速评价新鲜度方面具有巨大潜力。
基于金纳米花的双信号适配体传感器检测红酒中真菌毒素
祁兴普,董骐玮,朱麟菲,邹婷婷,郑义,张婧怡,李倩
2024, 45(2):  308-314.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230418-179
摘要 ( 25 )   HTML ( 2)   PDF (4912KB) ( 17 )  
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构建基于金纳米花(gold nanoflower,AuFL)和适配体的双信号荧光适配体传感器用于同时检测赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)和玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)。以AuFL为载体,将含OTA和ZEN适配体的单链DNA共价交联在AuFL表面,进一步将其与两种荧光染料(FAM和Cy3)标记的互补DNA杂交,制备DNA功能化纳米探针。荧光染料和AuFL之间发生荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)导致纳米探针自身无荧光。加入OTA和ZEN后,FAM和Cy3从探针表面脱落会扰乱FRET过程,导致两者荧光的恢复。优化条件下,该双信号荧光适配体传感器对OTA检测的线性范围为0.05~500 ng/mL,检出限为0.017 ng/mL。对ZEN检测的线性范围为0.1~500 ng/mL,检出限为0.033 ng/mL。该双信号荧光适配体传感器具有良好的选择性和重现性,并能够成功应用于红酒实际样中OTA和ZEN的检测。
专题论述
纳米递送植物多酚防治阿尔茨海默病的研究进展
郭慧,蒋建荣,梁燕子,蒋梦真,张琳,周珏,钟浩,李云虹
2024, 45(2):  315-324.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230616-142
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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的神经退行性疾病,病理机制较为复杂,随着AD发病率增加,迫切需要开发更有效的防治方法。许多研究表明植物多酚在防治神经退行性疾病方面具有巨大潜力,但是它们的生物利用度较差,在实际应用上仍存在一定的局限,利用纳米技术能够有助于植物多酚的递送。本文旨在阐述纳米递送植物多酚系统的研究进展和所面临的挑战,以及用于治疗AD的常见多酚及其作用机制。
真空冷冻干燥提高乳酸菌存活率及延长贮藏期的研究进展
刘开文,马雯,金刚
2024, 45(2):  325-333.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230801-002
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真空冷冻干燥过程中的诸多因素均会影响乳酸菌的存活率及贮藏时间,优化冻干工艺和贮藏条件是提高乳酸菌存活率及延长贮藏期的有效方法。本文介绍了真空冷冻干燥过程中影响乳酸菌存活率的因素,并探讨了如何优化冻干工艺及贮藏条件以提高其存活率及延长贮藏期,旨在为制备活性高且耐贮藏乳酸菌冻干制剂提供依据与参考。