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2023年 第44卷 第5期 刊出日期:2023-03-15
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植物基人造肉专栏
谷氨酰胺转氨酶对高水分豌豆蛋白挤出物结构及消化特性的影响
刘潇,秦鉴新,李江华,周景文,陈坚
2023, 44(5): 1-8. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221009-065
摘要
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计量指标
本实验以豌豆蛋白为原料,利用双螺杆挤出机制备挤出物,探究高水分挤出过程中添加不同比例的谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)对挤出物结构及消化特性的影响。通过质构分析、组织化度分析和扫描电子显微镜观察等方法表征挤出物的宏观结构和微观结构。通过测定流变特性、蛋白质溶解度以及消化特性评价挤出物的结构性能及营养价值。结果表明,添加适量TG(0.25%~1.00%)促进了豌豆蛋白分子间交联,形成致密的网络结构,提高了挤出物的消化率,促进游离氨基酸释放。然而添加过量TG(2.00%)则对挤出物纤维的形成以及消化特性起到抑制作用。TG添加量为1.00%时,制备的豌豆蛋白高水分挤出物组织化程度与营养价值较好。综上,高水分挤压-TG法联用加工工艺能够有效改善植物蛋白肉的结构及消化特性。
酶法改性技术及其在植物基肉制品中的应用研究进展
李同庆,张金闯,陈琼玲,刘浩栋,王强
2023, 44(5): 9-17. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220713-145
摘要
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计量指标
植物蛋白经挤压结构重组可形成具有类似动物肉品质特征的植物基肉制品,作为动物肉的有益补充,对实现蛋白质高值化利用和保障高效供给具有重要意义。但目前的植物基肉制品还存在产品弹性不足、结构松散、多汁性较差等突出问题,多以碎肉形式用于肉丸、肉饼、饺子等肉制品添加物,尚不能完全满足我国消费者的需求。酶法改性技术具有安全、高效、绿色等特点,可对蛋白质结构进行修饰改性,改善产品质构和风味等品质,已广泛应用于肉制品的研究和产品开发,在植物基肉制品中也展现出良好的应用前景。本文总结动植物蛋白之间化学结构与功能特性的差异,分析酶法改性对蛋白质结构修饰改性的机理并列举其在肉制品中的应用,综述酶法改性结合挤压技术工艺在植物基肉制品中应用的最新进展,以期为我国新型植物基肉制品的研发和品质提升提供参考。
大豆蛋白素肉风味影响研究进展
朱秀清,张宾洋,孙冰玉,高远
2023, 44(5): 18-28. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220623-247
摘要
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计量指标
素肉制品是近年才刚确定行业标准的新型仿生食品,并在口感、风味等方面大有取代肉制品的趋势,在实际生产中以大豆蛋白为主要原材料的素肉制品最为普遍。大豆蛋白素肉是大豆蛋白通过挤压等技术生产的具有类似肉类口感和风味的植物蛋白仿肉制品,风味和口感是影响蛋白素肉能否被消费者接受的重要因素,其中风味是消费者接收到的第一信号,因此,风味是否被消费者接受决定了素肉的市场前景。本文首先介绍大豆蛋白素肉的风味来源,然后总结不同加工因素对大豆蛋白素肉风味物质的影响,并对大豆蛋白肉风味物质的保留机制进行论述,以期为大豆蛋白素肉风味研究开发提供基础。
基础研究
抗菌肽zp37抑制果汁中单核细胞增生李斯特菌的活性及其作用机制
任俊和,曾平,陈思睿,易兰花
2023, 44(5): 29-37. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220226-231
摘要
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计量指标
单核细胞增生李斯特菌(简称单增李斯特菌)作为一种常见的食源性致病菌,是影响果汁食用安全性的主要威胁因子。本实验设计并获得一种抗菌肽zp37,通过测定抗菌肽zp37最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC),分析抗菌肽zp37处理后单增李斯特菌的生长曲线、膜电位、膜完整性、细胞微观结构、细胞聚集率、DNA结合情况以及胞内活性氧等,研究抗菌肽zp37抑制果汁中单增李斯特菌的活性及其作用机制。结果表明,抗菌肽zp37对单增李斯特菌的MIC为16 μg/mL,当其质量浓度大于4 MIC时,单增李斯特菌生长受到明显抑制。同时,8 MIC的抗菌肽zp37处理1 h能杀死绝大部分的单增李斯特菌,且在7 d贮藏期内,2 MIC的抗菌肽zp37能将草莓汁、猕猴桃汁和苹果汁中的单增李斯特菌控制到检测限以下。抗菌肽zp37处理后,单增李斯特菌细胞膜离子通透性增加、膜电位消失,细胞膜完整性被破坏,细胞出现明显的凹陷变形,细胞间发生聚集。荧光标记示踪法结果显示,抗菌肽zp37同时作用于单增李斯特菌的细胞膜和细胞质。在细胞质中,当抗菌肽zp37质量浓度大于DNA质量浓度的1/4时,两者会发生明显结合甚至导致DNA沉淀。此外,抗菌肽zp37能诱导单增李斯特菌产生活性氧,且与质量浓度成正比。综上,抗菌肽zp37对果汁中的单增李斯特菌抑制效果明显,本研究可为抗菌肽作为生物防腐剂应用于果汁提供一定的科学依据。
青稞品种对青稞发酵酒营养与感官品质的影响
姜欣,江伟,谢三款,薛洁,贾福晨
2023, 44(5): 38-44. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220619-195
摘要
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计量指标
本研究以7 种西藏特有的青稞品种及相应发酵青稞酒为对象,基于理化性质、营养、风味和感官等指标,采用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)和主成分分析(principal component analysis,PCA)等探究青稞品种与其发酵酒品质的关系。研究表明,与青稞原粮相比,青稞酒体氨基酸中必需氨基酸占比增加,可能是酿造过程中非必需氨基酸转化形成了必需氨基酸。CCA结果显示不同品种青稞原粮在总氨基酸、γ-氨基丁酸、β-葡聚糖和总多酚含量等方面具有一定相似性,但其营养结构的差异经微生物生物化学转化得以放大,为筛选青稞酒的优质品种提供了可能。通过青稞原粮及相应青稞酒中的蛋白质、氨基酸、γ-氨基丁酸和总多酚水平等营养指标分析初步优选出‘藏青2000’为酿酒青稞品种,其次是‘隆子黑’‘芶芝黑’‘藏青25’。结合青稞酒营养、风味和感官等多维度指标,最终确定‘藏青2000’为最佳酿酒青稞品种,其次为各具特色风味的‘芶芝黑’‘隆子黑’‘藏青25’。本研究可为我国青稞酒领域的发展提供参考。
不同乳基婴幼儿配方乳粉的理化性质和表面组成
李萌,尹乾隆,高文浩,王筱迪,滕翔宇,刘宁
2023, 44(5): 45-52. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211121-258
摘要
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计量指标
为探究不同乳基对婴幼儿配方乳粉稳定性的影响,本研究对以牛乳和羊乳为基料制备的婴幼儿配方乳粉的水分质量分数和水分活度(water activity,aw)、玻璃化转变温度(glass transition temperature,Tg)、乳糖结晶度、溶解度、色度、蛋白组成、总脂肪酸和表面游离脂肪酸组成等理化性质进行分析,用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)仪对乳粉表面成分进行测定,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察乳粉表面形貌。结果表明:羊乳婴幼儿配方乳粉具有较好的理化性质,与牛乳婴儿配方乳粉相比具有较低的水分质量分数、aw、色度和Tg,而结晶度和溶解度接近,通过气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对脂肪酸含量进行测定发现,牛乳和羊乳婴幼儿配方乳粉均表现出总脂肪酸中不饱和脂肪酸含量较高,表面游离脂肪酸中饱和脂肪酸含量较高的特点;十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electropheresis,SDS-PAGE)分析结果表明,羊乳配方乳粉中β-酪蛋白含量较高,酪蛋白含量的差异影响了乳粉粉末表面成分的组成;因此XPS测定结果表现为羊乳婴幼儿配方乳粉表面成分中的脂肪相对含量较低,蛋白质相对含量较高,这一结果解释了在SEM中观察到牛乳婴幼儿配方乳粉的粉末颗粒更团聚、更致密的现象。综上,由于酪蛋白组成的不同,婴幼儿配方粉的理化性质和表面组成发生改变,从而影响了婴幼配方乳粉的稳定性。
食品工程
高压均质处理对豌豆淀粉流变特性及多尺度结构的影响
胡荣,汪楠,张甫生,郑炯
2023, 44(5): 53-61. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220513-164
摘要
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计量指标
以豌豆淀粉(pea starch,PS)为原料,分别在0、20、40、60、80、100 MPa条件下高压均质(high-pressure homogenization,HPH)处理3 次,每次约30 min,探究HPH处理对PS凝胶流变特性及淀粉多尺度结构的影响。结果表明,随着均质压力的增加,PS黏度、触变性先增加后减小;频率扫描结果显示,HPH处理后PS凝胶的储能模量G’、损耗模量G”明显升高,40 MPa处理后PS凝胶黏性和弹性最好;PS凝胶的G’、G”曲线在70~75 ℃区间内出现拐点。HPH处理使PS的颗粒形貌、晶体结构及短程有序结构等多尺度结构均发生变化。其中,HPH处理后PS颗粒表面出现裂缝、塌陷及坑洞,其粒径分布发生变化;通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱分析发现,与原PS相比,100 MPa处理后PS非结晶区比例增加,且HPH处理使PS的在1 047、1 022 cm-1处吸收峰峰面积的比值升高,短程有序结构数量增多;1H核磁共振图谱表明PS中α-1,4糖苷键、α-1,6糖苷键均受到破坏,PS的分支度降低。本研究为HPH在淀粉流变特性及多尺度结构调控中的应用提供理论依据。
电击晕处理对肉鸽屠宰应激及宰后鸽肉品质的影响
张远红,董华发,李滢,林少梅,白卫东,肖更生,陈伟波,曾晓房
2023, 44(5): 62-67. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220419-236
摘要
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计量指标
为探究电击晕处理对肉鸽屠宰应激和宰后鸽肉品质的影响,本实验选取相同饲养条件下日龄为28 d的肉鸽,以击晕电压0 V为对照组,通过测定血液生化指标和肌肉理化指标,分析不同击晕电压(50~90 V)对肉鸽应激反应和宰后胴体品质的变化。结果表明:电击晕处理组肉鸽屠宰后血液中肌酸激酶(creatine kinase,CK)、促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)水平与对照组相比整体上均有一定程度的下降,在击晕电压60 V时总体达到最低水平;血液中皮质酮激素质量浓度随着击晕电压(0~90 V)的增大先降低后增加,在电压超过70 V时高于对照组,说明70 V以上的电击晕处理会增加肉鸽的屠宰应激水平;电击晕处理对宰后鸽胸肉的pH值影响不显著,与对照组相比,宰后24 h鸽胸肉亮度(L*值)略有降低而红度(a*值)增大,60~70 V电压处理组鸽肉的滴水损失率、蒸煮损失率及剪切力均保持在较低水平,此时鸽肉的保水性和嫩度相对较好。综上,60~70 V的电击晕处理可有效降低肉鸽的宰前应激行为,提升宰后鸽肉的食用品质,有利于肉鸽的福利屠宰。
营养卫生
甾醇类化合物降低高胆固醇HepG2细胞内胆固醇的作用机制
谢建华,郭小妹,袁兰兰,余强,陈奕,申明月
2023, 44(5): 68-74. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211105-071
摘要
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计量指标
通过建立HepG2高胆固醇细胞模型,测定细胞总胆固醇、甘油三酯及其胆固醇调控相关蛋白水平,探讨甾醇类化合物的降胆固醇活性及其作用机制。结果表明:4 种甾醇类化合物可以降低HepG2细胞内的甘油三酯和总胆固醇水平,改善高胆固醇细胞模型脂质水平的增加和代谢紊乱,其可能机制是下调尼曼-匹克C1型类似蛋白1、胆固醇酰基转移酶2、羟甲基戊二酸单酰辅酶A合成酶和固醇调节元件结合蛋白的表达,上调ATP结合盒转运体G5/8的表达,降低胆固醇的吸收与生物合成,减少胆固醇酯化,促进胆固醇向肠道的排泄。结论:甾醇类化合物通过影响胆固醇吸收以及代谢相关蛋白的表达来改善高胆固醇细胞模型的脂质水平。
硒酸化乳清分离蛋白抗前列腺癌细胞活性
殷春雁,张男,林洁,李灿鹏
2023, 44(5): 75-84. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211227-316
摘要
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计量指标
采用干燥加热法制备硒酸化乳清分离蛋白(selenized whey protein isolate,Se-WPI),通过Se-WPI中有机硒质量分数、硒酸根稳定性、Se-WPI消化率测定,77Se核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)分析以及Se-WPI抑制前列腺癌细胞增殖实验等,研究其理化性质及抗前列腺癌细胞活性。结果表明,在pH 3.0、加热温度80 ℃、加热时间24 h条件下制备得到的Se-WPI中有机硒质量分数为2.09%。77Se-NMR和硒酸根稳定性分析结果表明,Se-WPI中的硒以亚硒酸酯的形式存在。经硒酸化的WPI多种生物活性得到改善,消化性明显提高。Se-WPI与亚硒酸钠均具有抑制人前列腺癌LNCaP细胞、DU145细胞增殖的活性。细胞周期、细胞凋亡和Caspase-3活力检测结果从不同角度验证了Se-WPI具有诱导LNCaP细胞凋亡的作用。另外,Se-WPI还能抑制癌细胞与基底膜成分的黏附能力。实验结果可为进一步研究有机硒化合物的抑癌机制提供依据。
凝结芽孢杆菌BC2000联合鞣花酸改善高脂饮食诱导的小鼠胰岛素抵抗
党红阳,李欣悦,齐策,王亮,孙进
2023, 44(5): 85-95. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220326-319
摘要
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计量指标
目的:探讨凝结芽孢杆菌BC2000提高鞣花酸(ellagic acid,EA)缓解小鼠胰岛素抵抗的效果及与肠道菌群重塑的关系。方法:将50 只C57BL/6J小鼠随机分为5 组:低脂饮食(low fat diet,LFD)组、高脂饮食(high fat diet,HFD)组、凝结芽孢杆菌BC2000联合EA干预组(HFD+EA+BC2000组)、凝结芽孢杆菌BC30联合EA干预组(HFD+EA+BC30组)和EA干预组(HFD+EA组),进行10 周干预,测定小鼠相关生理生化指标,对炎性细胞因子进行分析,同时对肝脏和睾周脂肪进行组织学分析并对盲肠内容物进行肠道菌群结构分析。结果显示,BC2000和EA联合食用改善了高脂饮食诱导的小鼠肥胖,减轻了脂肪细胞肥大和肝脏脂肪变性,显著降低了高脂饲喂小鼠血浆的胰岛素、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平和胰岛素抵抗指数(P<0.05),显著降低血浆黏膜屏障生物标志物脂多糖和连蛋白(Zonulin)水平(P<0.05),以及慢性炎症标志物肿瘤坏死因子α、超敏C反应蛋白和白细胞介素6(P<0.05)水平,提高盲肠放线菌门(Actinobacteria)和乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度,降低脱硫弧菌属(Desulfovibrio)的相对丰度,改善肠道菌群结构。综上,凝结芽孢杆菌BC2000通过改善肠道菌群结构提高了EA调节糖脂代谢和胰岛素抵抗的作用,实验结果可为将凝结芽孢杆菌BC2000作为益生菌应用于食品提供进一步的理论依据。
山楂原花青素下调Traf6/NF-κB信号通路诱导肝癌细胞凋亡
宓伟,尹淑英,高丽霞,李宁,石塔拉
2023, 44(5): 96-102. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220309-105
摘要
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计量指标
目的:探讨山楂原花青素(hawthorn procyanidins,HPC)诱导肝癌细胞Huh-7增殖和促进其凋亡的机制。方法:体外常规培养Huh-7细胞株和过表达Traf6基因Huh-7细胞株,配制0、5、10、20、40、80 μg/mL不同质量浓度的HPC,采用细胞计数8(cell counting kit-8,CCK-8)试剂盒检测HPC对Huh-7细胞和过表达Traf6基因Huh-7细胞增殖的抑制作用,并选40 μg/mL作为HPC实验质量浓度;利用实时定量聚合酶链反应检测Huh-7细胞中Traf6、NF-κB p65、Bax和Caspase-3的mRNA表达水平;利用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测Huh-7细胞中Traf6、NF-κB p65、Bax和Caspase-3蛋白表达水平;利用Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒检测HPC对Huh-7细胞凋亡的影响。结果:HPC质量浓度大于20 μg/mL时可以明显抑制Huh-7细胞增殖,并随HPC质量浓度升高Huh-7细胞的相对存活率显著降低(P<0.05);Traf6蛋白过表达可以促进Huh-7细胞的增殖。与空白对照组比较,40 μg/mL的HPC可以显著抑制肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor associated factor 6,Traf 6)和核转录因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB) p65 mRNA和蛋白表达(P<0.05),显著增强Bax和Caspase-3 mRNA和蛋白表达(P<0.05),显著促进Huh-7细胞的凋亡(P<0.05)。结论:HPC可以通过下调Traf6/NF-κB信号通路诱导肝癌细胞凋亡。
龙眼多糖的结构表征及其激活巨噬细胞的作用
张静,冯潮,王胜威,杨瑞丽,李武
2023, 44(5): 103-111. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220407-074
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计量指标
为探究龙眼多糖的结构及其对巨噬细胞的作用,通过分级醇沉的方法从龙眼果肉中分离纯化获得1 种均一性较好的多糖组分(记为LP),采用凝胶渗透色谱激光光散射、傅里叶变换红外光谱、核磁共振等方法对LP的结构进行表征,并分析LP对巨噬细胞吞噬能力以及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白细胞介素(interleukin,IL)-1β和IL-6分泌的影响。结果显示,LP是由葡萄糖(glucose,Glc)、半乳糖、甘露糖、甘露糖醛酸、阿拉伯糖和鼠李糖以物质的量分数比为98.70%∶0.57%∶0.35%∶0.09%∶0.20%∶0.12%组成的重均分子质量为8.42×105 Da的杂多糖,其主链结构为6)-α-Glcp-(1→6)-α-Glcp-(14)-α-Glcp-(-1。同时,50、100、200 μg/mL的LP具有促进巨噬细胞吞噬,增加TNF-α、IL-1β和IL-6分泌的作用。其中200 μg/mL LP诱导巨噬细胞的吞噬率为空白对照组(以完全培养基替代LP)的195.61%;50、100、200 μg/mL的LP刺激巨噬细胞后,TNF-α、IL-1β和IL-6分泌量分别为空白对照组的2.38、10.51 倍和10.67 倍。综上,LP具有激活巨噬细胞的作用,本实验的结果可以为龙眼的精深加工提供科学依据。
南极磷虾油对小鼠力竭运动后骨骼肌质膜修复的影响
杨思梦,贺庆,石丽君,吴迎
2023, 44(5): 112-120. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220319-223
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计量指标
目的:研究补充南极磷虾油(krill oil,KO)对小鼠一次性力竭运动后骨骼肌质膜损伤和功能恢复的影响,探讨补充南极磷虾油促进骨骼肌质膜损伤修复的可能机制。方法:选取8 周龄雄性C57小鼠60 只,随机分为豆油对照(bean oil control,BOC)组、豆油运动(bean oil exercise,BOE)组、磷虾油对照(krill oil control,KOC)组和磷虾油运动(krill oil exercise,KOE)组,KO组连续灌胃4 周200 mg/(kg mb·d)磷虾油,豆油组进行等体积豆油灌胃。干预4 周后,运动组进行一次性力竭跑台运动,每组6 只小鼠在力竭运动后即刻(0 h)、2、6、24、48、72 h进行抓力测试,其余小鼠于运动后2 h取材。比色法检测小鼠血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力;冰冻切片并采用伊文氏蓝(Evan’s blue dye,EBD)染色法检测小鼠股四头肌质膜完整性;液相色谱-质谱法检测小鼠股四头肌质膜脂肪酸成分;荧光偏振法检测小鼠股四头肌质膜荧光偏振度、质膜微黏度和质膜脂质流动性。结果:1)磷虾油和豆油干预期间,KO组小鼠体质量在第3、4周显著低于豆油组(P<0.05);2)KOE组小鼠力竭运动时间极显著长于BOE组(P<0.01);KOE组小鼠力竭运动后2、6、24 h和48 h四肢抓力显著高于BOE组(P<0.05);3)KOE组血清CK活力极显著低于BOE组(P<0.01);LDH活力显著低于BOE组(P<0.05);4)KOE组骨骼肌EBD阳性肌纤维面积显著小于BOE组(P<0.05);5)BOE组较BOC组骨骼肌质膜不饱和脂肪酸C18:3质量浓度显著降低(P<0.05);KOE组较KOC组骨骼肌质膜饱和脂肪酸C9:0、C10:0、C12:0、C18:0、C20:0和不饱和脂肪酸C20:2质量浓度极显著或显著降低(P<0.01、P<0.05);KOE组骨骼肌质膜不饱和脂肪酸C22:5、C22:6和C24:5质量浓度显著高于BOE组(P<0.05);6)BOE组较BOC组骨骼肌质膜脂质流动性显著降低(P<0.05),而KOE组骨骼肌质膜脂质流动性极显著高于BOE组(P<0.01)。结论:经4 周南极磷虾油补充可提升小鼠力竭运动表现,增强小鼠骨骼肌质膜脂质流动性,加速力竭运动后骨骼肌质膜修复,促进延迟性肌肉酸痛期骨骼肌功能恢复。
嗜黏蛋白阿克曼氏菌对高尿酸血症小鼠血清尿酸及组织炎症的影响及机制
张里华,刘佳秀,夏效东
2023, 44(5): 121-127. doi:
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计量指标
目的:研究活的和巴氏杀菌处理的嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)对高尿酸血症小鼠血清尿酸水平及组织炎症的影响和潜在机制。方法:使用氧嗪酸钾和次黄嘌呤联合含20%(以体系质量计)酵母膏的饲料对ICR小鼠进行为期3 周的高尿酸血症造模,同时分别灌胃活的和巴氏杀菌处理的嗜黏蛋白阿克曼氏菌作为处理组,采集小鼠血液和组织样品,测定小鼠血清尿酸浓度以及肝脏黄嘌呤氧化酶活力,并通过苏木精-伊红染色法进行小鼠肾和肠道病理分析。结果:不同形式的嗜黏蛋白阿克曼氏菌均能一定程度地降低小鼠血清尿酸浓度。肝脏黄嘌呤氧化酶活力检测以及蛋白印迹分析结果表明两种形式的嗜黏蛋白阿克曼氏菌能下调该酶活性及蛋白表达,从而减少肝脏尿酸的生成。肾和肠道组织病理分析结果表明模型组小鼠肾脏和肠道均有损伤,包括肾小球萎缩、肾间质炎性细胞浸润以及肠绒毛变短,嗜黏蛋白阿克曼氏菌处理能减轻这些症状。嗜黏蛋白阿克曼氏菌干预还能下调肾脏及肠道Toll样受体4和Caspase 1水平,从而抑制白细胞介素-1β表达,有效缓解小鼠脏器中的炎症反应。结论:嗜黏蛋白阿克曼氏菌能用于改善小鼠高尿酸血症,并且巴氏杀菌处理后的嗜黏蛋白阿克曼氏菌也具有同样的效果。本研究结果可为将来开发改善高尿酸血症的益生菌及相关产品提供理论依据。
黑木耳黑色素对缺铁性贫血小鼠生理指标及肠道菌群的影响
楚福英,王淼,李元敬,诸琳,雷虹,冯磊
2023, 44(5): 128-135. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220427-357
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计量指标
目的:探究黑木耳黑色素对缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)小鼠生理及肠道菌群的影响。方法:选取45 只24 日龄的雄性昆明小鼠随机分为2 组:对照组(15 只)始终饲喂正常饲料,饮用去离子水;模型组(30 只)饲喂低铁饲料、饮用超纯水2 周进行造模,随后将模型组随机平均分为2 组(IDA组和IDA-M组),继续饲喂低铁饲料,饮用超纯水3 周;IDA-M组在造模2 周后灌胃200 mg/(kg mb·d)黑木耳黑色素,灌胃体积0.2 mL,干预3 周,干预期间IDA组灌胃等体积超纯水。每周测定各组小鼠体质量,实验结束时测定各组小鼠血常规并采用高通量测序分析小鼠粪便菌群组成。结果:造模2 周后,与对照组相比,模型组小鼠体质量显著降低(P<0.05);黑木耳黑色素干预3 周后,与IDA组相比,IDA-M组小鼠体质量显著增加(P<0.05),白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白质量浓度、红细胞比容、平均红细胞体积等贫血指标均恢复至正常水平,表明黑木耳黑色素具有改善IDA的效果;Illumina Miseq高通量测序分析结果表明,IDA会导致小鼠肠道菌群紊乱,极显著改变肠道菌群多样性指数(Shannon、Chao1、Ace、Simpson指数)(P<0.01);灌胃黑色素后,与IDA组相比,IDA-M组小鼠肠道菌群多样性指数和整体结构得到显著改善(P<0.01),在门水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)相对丰度明显降低,厚壁菌门(Firmicutes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度明显升高并均恢复至正常水平,在属水平上,黑木耳黑色素干预可以增加主要优势菌属相对丰度,有益菌另枝菌属(Alistipes)和阿克曼氏菌属(Akkermansia)相对丰度高度显著增加(P<0.001),条件致病菌副拟杆菌属(Parabacteroides)相对丰度极显著降低(P<0.01)。结论:黑木耳黑色素可以通过改善IDA小鼠的体质量和血常规指标来缓解IDA症状,并可以增加IDA小鼠肠道菌群多样性和优势菌群相对丰度,使有益菌相对丰度增加、致病菌相对丰度降低。
壳寡糖对过氧化氢诱导肝细胞损伤的改善作用及机制
刘朋,侯智兴,茅洪维,李恒,龚劲松,蒋敏,许泓瑜,许正宏,史劲松
2023, 44(5): 136-142. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220316-174
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计量指标
目的:评估壳寡糖(chitooligosaccharides,COS)对过氧化氢(H2O2)诱导肝细胞损伤的改善作用。方法:通过H2O2建立L-02细胞氧化应激损伤模型,对活性氧(reactive oxygen species,ROS)、线粒体膜电位以及IL-6、TNF-α等病程相关基因水平进行分析。结果:COS可改善H2O2损伤L-02细胞的增殖活力、抑制线粒体膜电位下降和ROS水平升高(P<0.05)。单细胞纳米生化分析结果显示,COS处理可以平衡H2O2损伤L-02细胞的ROS水平波动幅度。另外,COS改善了炎症(IL-6、TNF-α)、凋亡(Caspase 3、Caspase 9、Bax、Bcl-2)及氧化应激(Nrf2、HO-1)相关基因转录水平,表现出抗凋亡和抗氧化应激的作用。结论:COS对H2O2损伤的L-02细胞具有保护作用,本实验可为COS的应用开发提供理论参考。
黑米花色苷矢车菊素-3-O-β-葡萄糖苷对脂多糖诱导的人THP-1单核细胞炎症损伤的保护作用
牙甫礼,李玮琪,马永洁,周昕榆,伍春婷,黄新惠
2023, 44(5): 143-152. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220321-250
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计量指标
单核细胞介导的炎症反应在动脉粥样硬化发生和发展过程中起关键作用。花色苷是一种具有多种生物学活性的多酚类黄酮化合物,富含于各种深色的蔬菜、水果及谷类中,其中矢车菊素-3-O-β-葡萄糖苷(cyanidin-3-O-β-glucoside,Cy-3-g)是花色苷中重要的单体,本研究旨在探讨黑米来源的Cy-3-g对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的人单核白血病细胞(Tohoku hospital pediatrics-1,THP-1)炎症损伤的作用及可能的分子机制。采用乙醇-盐酸溶液浸提、大孔树脂吸附洗脱等步骤得到黑米花色苷粗提物,然后用中压液相层析联合紫外检测提取得到纯化的Cy-3-g(纯度>96.5%)。用不同质量浓度(0、0.10、0.25 μg/mL和0.50 μg/mL)Cy-3-g与THP-1细胞共孵育4 h,然后加入LPS(质量浓度50 ng/mL)与细胞继续孵育48 h,用酶联免疫吸附试验法测定培养液中白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6、IL-8、IL-10和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平,用定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测细胞中IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、Toll-样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)和核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)p65的mRNA表达水平,用Western blot蛋白免疫印迹法检测TLR4、NF-κB p65、核因子κB抑制因子(inhibitor of NF-κB,IκBα)蛋白表达水平。结果表明,与溶剂对照组相比,LPS诱导的THP-1细胞IL-1β、IL-6和TNF-α mRNA相对表达量和释放水平可被不同质量浓度Cy-3-g显著抑制(P<0.05、P<0.01、P<0.001),在LPS作用下,质量浓度0.25、0.50 μg/mL Cy-3-g能够显著促进IL-10 mRNA表达(P<0.01、P<0.001),质量浓度0.10、0.25、0.50 μg/mL Cy-3-g能够显著促进IL-10释放(P<0.05、P<0.01、P<0.001),但是不同质量浓度Cy-3-g对LPS诱导的细胞IL-8 mRNA表达水平和释放水平的促进作用无显著差异(P>0.05)。质量浓度0.25、0.50 μg/mL Cy-3-g能够显著抑制TLR4和NF-κB p65的mRNA和蛋白表达(P<0.05、P<0.001、P<0.01),同时能够抑制IκBα和NF-κB p65的磷酸化,并抑制LPS对IκBα的降解作用。与溶剂对照组相比,NF-κB的特异性抑制剂Bay11-7082可高度显著下调LPS诱导的THP-1细胞IL-1β、IL-6和TNF-α释放水平(P<0.001),但是与质量浓度0.50 μg/mL Cy-3-g联合使用时无协同抑制效果(P>0.05)。综上,黑米花色苷Cy-3-g能够对LPS诱导的THP-1单核细胞炎症损伤起到保护作用,其机制可能是下调TLR4/NF-κB介导的信号通路。
Lactococcus lactis subsp. lactis HFY14对狼疮性肾炎小鼠肾功能的改善作用
赵欣,周雅琳,冯霞
2023, 44(5): 153-160. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220327-332
摘要
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计量指标
本实验研究分离自四川红原自然发酵牦牛酸乳的Lactococcus lactis subsp. lactis HFY14(LLSLHFY14)对降植烷诱导狼疮性肾炎小鼠肾功能改善的效果。采用不同剂量LLSLHFY14灌胃小鼠,分析小鼠血清白细胞介素(interleukin,IL)-2、IL-12等免疫指标的变化情况,然后通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,H&E)切片观察肾脏组织的病变情况,通过定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)和Western blot测定肾脏组织中的IL-4、IL-1β和转化生长因子-β(transforming growth factor beta,TGF-β)mRNA相对表达量和蛋白相对表达量。结果显示,LLSLHFY14能够提升狼疮性肾炎小鼠胸腺指数和脾脏指数。血清实验显示LLSLHFY14能够抑制狼疮性肾炎造成的小鼠IL-2、IL-12、总蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,ALB)质量浓度下降和干扰素γ(interferon gamma,IFN-γ)、TGF-β、免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)质量浓度,血清肌酐(serum creatinine,SCr)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)浓度上升。LLSLHFY14还可使降植烷造成的小鼠血清抗双链脱氧核糖核酸(double-stranded deoxyribonucleic acid、dsDNA)抗体阳性率下降。病理学观察发现LLSLHFY14可以使狼疮性肾炎小鼠的肾小球形态不完整和炎性浸润得到恢复。mRNA相对表达量和蛋白相对表达量测定结果显示,LLSLHFY14能够上调狼疮性肾炎小鼠肾脏组织的IL-4 mRNA和蛋白表达和下调IL-1β、TGF-β mRNA和蛋白表达。LLSLHFY14能够明显改善实验性疮性肾炎小鼠的肾功能,且其改善作用与其浓度呈正相关,高浓度(109 CFU/kg)LLSLHFY14与药物泼尼松的干预效果接近。本研究可为进一步利用自然发酵牦牛酸奶中的乳酸菌提供理论参考。
包装贮运
气体二氧化氯对葡萄杀菌效果及品质的影响
江涛,程传松,郭凤婷,刘斌雄,陈登元,黄晓燕,李长城,方婷
2023, 44(5): 161-168. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220225-215
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计量指标
以‘巨峰’葡萄为试材,从其表面分离优势菌并鉴定其为大肠杆菌与考克氏菌,利用NaClO2与干冰间接反应开发一种气体二氧化氯(ClO2)处理方法以灭活葡萄表面优势菌,通过测定菌落总数对数值减少量评估气体ClO2对葡萄的杀菌效果,同时通过测定4 ℃贮藏30 d期间葡萄样品的色泽参数、果实硬度、质量损失率以及可溶性固形物含量评估气体ClO2对葡萄品质的影响。结果表明,气体ClO2处理对接种于葡萄表面的大肠杆菌与考克氏菌具有良好杀灭效果。当ClO2累积浓度从131 μL/(L·h)提升至599 μL/(L·h),大肠杆菌菌落总数对数值减少量从1.6(lg(CFU/g))升至3.5(lg(CFU/g)),考克氏菌菌落总数对数值减少量从1.0(lg(CFU/g))升至4.5(lg(CFU/g))。与对照组(S0)相比,经ClO2处理后贮藏30 d期间葡萄色泽并没有明显变化,与S0和低累积浓度处理组(S1)相比,高累积浓度处理组(S2)在4 ℃贮藏30 d后,其软化、质量损失等情况得到明显抑制,可溶性固形物消耗量明显降低。最后,4 ℃贮藏30 d期间,气体ClO2处理葡萄的ClO2残留量小于0.4 mg/kg。本研究所利用的气体ClO2处理方法便捷、高效且成本低,具有良好的杀菌效果,能够提升葡萄相关品质,研究可为应用气体ClO2处理果蔬提供技术参考。
茉莉酸甲酯处理对采后龙眼果皮褐变的影响
薛鹏宇,殷菲胧,刘云芬,刘纯友,廖玲燕,帅良
2023, 44(5): 169-178. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220513-172
摘要
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计量指标
本实验以10、50、100 μmol/L MeJA处理‘储良’龙眼(Dimocarpus longan Lour.)果实,研究其对(20±1)℃、85%相对湿度贮藏条件下的龙眼果皮褐变的影响。结果表明:与对照组相比,MeJA处理可有效降低‘储良’龙眼采后果皮褐变指数、果皮细胞膜透性和果肉自溶指数,而且MeJA浓度越高,抑制效果越明显。与对照组相比,100 μmol/L MeJA处理龙眼果实能够保持较高的果皮总酚和类黄酮含量,降低果皮多酚氧化酶活力,有效提高果皮过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活力;另一方面,MeJA处理可以有效降低超氧阴离子自由基产生速率以及H2O2含量,有效增强抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶)活力以及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力,提高果皮抗氧化能力。综上,100 μmol/L MeJA处理可抑制龙眼果实采后部分酚类物质代谢,增强其抗氧化能力,从而延缓龙眼采后果皮褐变的发生,延长贮藏保鲜期。
太平洋牡蛎冷藏过程中闭壳肌品质的变化
欧韦,杨汝晴,张凌晶,孙乐常,翁凌,刘光明,曹敏杰
2023, 44(5): 179-186. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220419-234
摘要
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为了探究太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)在0 ℃和4 ℃冷藏过程中的品质变化,首先对牡蛎不同组织(闭壳肌、外套膜、鳃和内脏团)在冷藏过程中的表观变化进行观察,利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分析冷藏过程中各组织中全蛋白的变化,进一步通过Western blotting鉴定闭壳肌中肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MHC)、肌动蛋白、副肌球蛋白(paramyosin,PM)和原肌球蛋白(tropomyosin,TM)的降解情况,采用荧光光谱分析闭壳肌冷藏过程中内源性丝氨酸蛋白酶和组织蛋白酶B的活力变化,以闭壳肌的pH、K值和质构特性等为评价指标,分析其在冷藏过程中品质的变化。结果显示,随着冷藏时间延长,闭壳肌由紧实变得绵软,表观变化最明显。Western blotting结果显示,在0 ℃和4 ℃冷藏过程中,闭壳肌中MHC分别在第3天和第1天开始降解,表明低温有利于降低蛋白酶解速率;但是,肌动蛋白、PM和TM无明显变化。闭壳肌中丝氨酸蛋白酶和组织蛋白酶B活力在冷藏过程中总体呈现先升高后降低的趋势。在0、4 ℃冷藏过程中,pH值从初始的6.79开始呈现下降趋势,至第11天时分别为6.52、5.84;K值分别在第9天和第5天超过二级鲜度范围(40%);闭壳肌硬度和咀嚼性均在第1天达到峰值,随后逐渐下降,弹性呈现下降趋势;闭壳肌中MHC的降解最为明显,并与牡蛎品质劣化密切相关。研究可为牡蛎冷藏保鲜提供理论参考。
专题论述
水-冰-水动态变化引起冷冻肉类食品品质变化机理及控制技术研究进展
芮李彤,刘畅,夏秀芳
2023, 44(5): 187-196. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220411-113
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低温冷冻是最古老、应用最广泛和最经济有效的肉类食品保鲜方法,但肉类食品经过冻结、冻藏和解冻后,其中80%的水分经历水-冰-水两次相变,冰晶的形成以及后续冰晶的融化会破坏肌细胞结构,使肌肉主要成分如蛋白质和脂肪发生氧化,导致冷冻肉类食品保水性降低、颜色变暗、组织软塌和营养价值减少或丧失。因此,本文拟从水-冰-水动态变化角度概述冰晶的形成和生长过程(冰晶的成核、生长和重结晶);分析不同温度和过饱和度下冰晶的形态、冻融引起肌肉中发生水-冰-水动态变化的过程;重点综述水-冰-水动态变化迫使冷冻肉微观结构、保水性、氧化稳定性(脂肪氧化、蛋白质氧化和构象改变)以及感官品质(质构、色泽和风味)发生劣变的机理;简述目前一些提升冷冻肉类食品品质的新兴冷冻技术(超声波技术、高压技术、电磁场技术以及添加抗冻剂),为提高冷冻肉类食品品质及工业化生产提供科学理论依据。
食品防腐剂对肠道菌群和宿主健康的影响研究进展
阮圣玥,刘滔,莫秋芬,冯凤琴
2023, 44(5): 197-204. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220329-364
摘要
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计量指标
食品防腐剂具有强且广谱的抑菌性,在食品工业领域被广泛应用。食品防腐剂经膳食摄入后对肠道菌群和宿主健康的影响虽已有报道,但仍缺乏系统的总结。本文综述近年来国内外有关食品防腐剂与肠道菌群的最新研究成果,发现食品防腐剂通过改变肠道菌群多样性、调节肠道条件致病菌和有益菌丰度,进而影响机体脂代谢、免疫及肠道炎症;此外,展望了食品防腐剂未来的研究发展趋势。本文旨在引起广大科研工作者和读者对“食品防腐剂-肠道菌群-宿主健康”关系链的关注和重视,为目前已有的食品防腐剂的安全评价体系提供新视角、新思路,对维持人体健康具有一定的指导意义。
荧光纳米探针在农药残留检测中的研究进展
李红霞,邹睿琦,苏长顺,吕婷,罗林,孙春燕,徐振林,闫旭
2023, 44(5): 205-211. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220326-315
摘要
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免疫分析技术因具有快速、简便和低成本等特点在农药残留监测中发挥着重要的作用。基于纳米材料增敏的荧光免疫传感器因灵敏度高、特异性强等优点,近年来逐渐成为研究热点。本文总结近年来荧光免疫传感器的相关研究进展,针对不同种类荧光纳米探针建立的免疫传感器在农药残留检测中的研究进行综述,重点阐述酶基荧光免疫探针、荧光纳米材料免疫探针、纳米酶基免疫探针和纳米支架型免疫探针的原理、特点及应用现状,并展望荧光免疫传感器在农药检测中的应用前景,旨在为荧光纳米探针在食品农药残留检测中的发展、应用提供参考。
山羊乳及其制品营养与功能特性的研究进展
李艾黎,刘串,马艺鸣,王雪莹,李春,孙铭爽
2023, 44(5): 212-221. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220320-232
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山羊乳及相关制品由于丰富的营养价值和良好的健康功效受到越来越多消费者的关注。山羊乳属于一种资源稀缺型特种乳,与牛乳相比,其干物质含量较高、易消化,且致敏性较低,还是多种生物活性成分的良好来源。因此,山羊乳可用于加工制作适合各种人群的保健性能产品,也可作为益生元和益生菌等功能成分的载体。本文就山羊乳营养成分、功能特性以及加工处理等研究领域的前沿成果进行综述,着重介绍山羊乳相关制品预防与缓解多种疾病的作用与机制,为山羊乳高值化产品的开发提供参考。
多酚类化合物基于非编码RNA调控发挥抗肿瘤及辐射增敏作用研究进展
李雪,李俐,王小龙,郝利民,刘永奇,刘可可,张雪梅,鲁吉珂,伊娟娟
2023, 44(5): 222-230. doi:
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恶性肿瘤严重危害人类生命健康,放疗是目前治疗恶性肿瘤常用的方法之一。然而电离辐射会引起肿瘤细胞的辐射抗性并损伤正常组织细胞,限制了其在临床上的应用。多酚类天然产物不仅可以提高肿瘤细胞的辐射敏感性,同时又能缓解辐射对机体产生的负面效应,在肿瘤治疗中发挥着重要作用。非编码RNA在许多疾病的发生发展中起着重要作用,近年来研究发现多酚类物质在抗肿瘤及辐射增敏方面与非编码RNA的调控存在一定关联。基于此,本文综述天然产物多酚抗肿瘤和辐射增敏的作用及其机制,并基于非编码RNA调控层面阐释其作用效果,以期为肿瘤等疾病的干预治疗及相关特医膳食食品的开发提供新思路。
基于色谱-质谱联用技术的食品中农药残留高通量非靶向检测技术研究进展
黎才婷,雷紫依,丁胜华,蒋立文,刘霞,李跑
2023, 44(5): 231-240. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220121-209
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农药残留导致的食品安全事件威胁人们的健康和生命。现阶段食品中的农药残留具有品类多、残留量低且施用未知等特点,检测难度较大。因此,开发食品中农药残留高通量非靶向检测技术具有重要意义。色谱-质谱联用技术因具有高分离、高鉴别、高通量、非靶向等优点,在农药残留检测领域得到了广泛应用。本文对近10 年国内外基于色谱-质谱联用技术的食品中农药残留高通量非靶向检测相关报道进行归纳和总结,简要介绍食品中多农药残留检测的现状,重点从多维色谱及高分辨质谱技术的开发、吸附材料及样品前处理技术的改进、化学计量学方法的优化等方面阐述色谱-质谱联用技术在食品中农药残留检测中的应用进展,并对其存在的问题提出相关建议,以期为色谱-质谱联用技术在食品中多农药残留检测领域的相关研究应用提供新的参考依据。
生鲜肉持水性机理研究进展
余青青,刘娇,洪惠,高瑞昌,包玉龙
2023, 44(5): 241-247. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220413-157
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持水性是生鲜肉的重要品质指标之一,其不仅与肉品的嫩度、多汁性、色泽等食用品质紧密相关,而且持水性直接影响肉及肉制品的出售质量,因此持水性是肉品行业关注的重点。本文对生鲜肉持水性基础理论及近年来的发展情况进行综述。首先,简要介绍肌肉的微观结构及肌肉中水分分布特点;其次,回顾肉制品经典的持水性作用力理论,即静电作用力、渗透压、毛细作用力;然后,介绍持水性的表征方法和测定方法;最后,围绕净电荷和微观结构两大因素重点介绍肉品持水性机理相关的最新研究进展,以期为肉品领域的研究与生产提供理论参考。
基于Web of Science细菌活的非可培养状态研究文献的可视化分析
包秋华,刘倩宇
2023, 44(5): 248-256. doi:
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为全面了解有关细菌活的非可培养状态(viable but non-culturable,VBNC)研究的发展趋势,本文以1994—2021年间基于Web of Science平台核心合集数据库中836 篇关于VBNC的文献作为研究对象,应用文献计量学方法,从文献的数量、发表时间、发文机构、来源出版物、研究方向和关键词多方面进行比较研究,并使用Cite Space 5.8软件获得关键词知识图谱进行可视化分析。结果显示:1994—2021年期间细菌VBNC研究的年发文量呈现稳定增长趋势;836 篇文献来自67 个国家或地区、1 528 个研究机构,分布在355 种出版物中;1994—2010年和2011—2021年排名在前10 位国家的发文量共占总发文量的88.04%,发文量非常集中;中国在2011—2021年期间发文量跃居世界第一;细菌VBNC研究在微生物学、传染病学、生物化学及分子生物学领域发文量始终位居前列。Escherichia coli(埃希氏大肠杆菌)、VBNC、nonculturable state(非可培养状态)、survival(存活)、resuscitation(复苏)等关键词是细菌VBNC研究领域的热点关键词。在未来,细菌VBNC的研究依然需要加大力度,其将会对食品安全、微生物的开发利用等提供一定的借鉴与参考。
扩增型和非扩增型CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测领域应用的研究进展
徐文星,邵艳娜,吴清平,王涓,张菊梅,丁郁
2023, 44(5): 257-265. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220319-230
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食源性致病菌引起的食品安全事件频发已对公众健康和社会经济造成巨大的影响,构建针对其快速、高效的检测方法是保障食品安全的重要手段。成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其相关蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)组成的CRISPR/Cas是广泛存在于细菌和古细菌中的一种免疫系统,可以有效地识别并切割外源核酸。因此,可以利用CRISPR/Cas系统这一对外源核酸的识别及切割活性实现对食源性致病菌的快速高效检测。本文详细介绍基于核酸扩增和免核酸扩增的两种CRISPR/Cas系统,综述其在对各种食源性致病菌检测中的应用,讨论它们的优势、局限性以及未来的发展趋势,旨在为建立更高效的食源性致病菌检测方法提供技术参考,以期更有效地减少食源性致病菌造成的食品安全问题。
γ-聚谷氨酸在冷冻食品中的应用及其抗冻机理的研究进展
王慧,何宜能,张伟杰,沈黄晨,李申莹,孙弋歌,雷鹏,徐虹,王瑞
2023, 44(5): 266-274. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220327-327
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食品在贮藏和运输过程中常常因为冰晶的形成和重结晶的变化而导致品质劣变,目前,添加抗冻剂是延缓冷冻食品劣变、保持食品品质的有效手段。γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是一种阴离子型多肽聚合物,分子链上含有大量的羧基,通过氢键连接水分子,抑制了水分迁移和冰晶的生长,具有优异的抗冻功效。同时,γ-PGA具有低盐、低热量、促进矿物质吸收等优势,相比传统的商业抗冻剂,更能满足消费者“减糖、减盐、减油”的需求。本文基于目前γ-PGA的研究现状,综述γ-PGA的基本结构、抗冻机理以及在食品工业中的应用进展,以期为开发基于食品级的γ-PGA抗冻剂及其在食品领域的应用提供理论参考。
双歧杆菌及其制剂对炎症性肠病作用机制研究进展
杨硕,唐宗馨,段勃帆,陈禹含,郭欢新,孟祥晨
2023, 44(5): 275-281. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220317-203
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炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种发病机制尚未明确且容易反复性发作的胃肠道炎症疾病。随着生活环境和饮食习惯等的改变,IBD的全球发病率已达0.3%,并在日益增长。一直以来IBD的治疗方法聚焦在抗炎药物以及肠道免疫调节方面,近年来随着对肠道微生物研究的深入,发现炎症性肠道疾病的发生与肠道菌群的变化有着密切的关联,同时还发现一部分微生物可以从多方面缓解IBD。本文对肠道有益菌群——双歧杆菌及其制剂在IBD中的应用以及作用机制进行了综述,以期为通过益生菌治疗IBD提供参考。
代谢组学在食品质量安全领域的应用进展
沈央红,方金玉,朱军莉,王彦波
2023, 44(5): 282-289. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211129-353
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食品质量安全是保障现代经济社会和谐稳定发展的基础与前提,目前,食源性致病微生物、兽药残留、转基因食品及掺假等问题均会造成或可能造成食品安全隐患。代谢组学作为新兴技术不断发展,通过研究生物体受外界干扰前后小分子代谢产物的变化,进而探究机体内代谢机制,适用于食品安全多种微量危害因子的鉴别和监测。此外,危害因子在食品分解过程中产生的代谢物可成为特定的潜在生物标志物,为致病菌作用机制和品质安全控制的研究提供参考。本文阐述靶向代谢组学和非靶向代谢组学,介绍代谢组学技术常用的数据采集和数理统计方法,总结代谢组学技术在食源性致病菌、兽药残留、转基因食品、生鲜食品品质和肉制品掺假等食品品质和安全领域的研究进展,并对多组学联用技术提出展望,以期推动该技术在食品质量安全领域更广泛的应用。
脂质组学技术及其在食品科学领域应用研究进展
王欣卉,宋雪健,张东杰,李志江
2023, 44(5): 290-297. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220211-068
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脂质是食品中重要的营养物质之一,作为一类复杂的生物分子,在不同的生物分子加工过程中发挥着许多关键作用,脂质也影响着食品的品质、营养和安全,与许多慢性疾病的发生有直接的联系。脂质组学作为组学技术中的新兴学科,被广泛应用于食品科学等重要领域,随着检测技术手段的不断发展和完善,脂质组学技术也在不断地更新。本文主要介绍了脂质分类和功能与脂质组学技术及其在食品科学领域中的应用,以期为脂质组学技术在食品科学领域的应用提供参考。
超高压技术在蛋白质改性和活性肽制备中的应用研究进展
陈梦婷,郑昌亮,汪兰,孙智达,谢笔钧,石柳,丁安子,熊光权,乔宇,李新,吴文锦
2023, 44(5): 298-304. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220322-260
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生物活性肽可以从植物、动物、海洋资源中获得,其具有多种生物活性,如抗高血压、抗氧化、抗血栓、降胆固醇、降血压、抗菌、免疫调节、细胞调节、结合矿物质等。提高蛋白质向多肽的转化率一直以来是多肽研究的难点之一,超高压技术是一种适合于规模化生产的新型非热加工物理技术,近年来被广泛地应用于蛋白质工程,超高压技术的应用改善了蛋白质的结构和功能特性,提高了生物活性肽提取、生产的效率。本文重点综述超高压技术在蛋白质改性和肽制备方面的应用,概述超高压制备生物活性肽的类型、来源和生物活性,以期为深入应用超高压技术辅助蛋白质改性和活性肽制备提供参考。
基于核磁共振氢谱的葡萄酒真实性鉴别技术研究进展
赵玉立,王丽,谭丹,温昊松,金刚,李响,张昂
2023, 44(5): 305-313. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220322-258
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随着人民生活水平的不断提高,葡萄酒在我国广泛受到消费者的喜爱。近年来中国葡萄酒市场日渐壮大,假冒现象日渐严重,因此,开展葡萄酒的真实性研究也变得至关重要。本文综述了国内外近16 年来核磁共振氢谱(1H-nuclear magnetic resonance,1H-NMR)技术在葡萄酒真实性鉴别中的应用现状,重点阐述了1H-NMR技术在葡萄酒产地、品种和年份真实性鉴别方面的研究进展,旨在为启迪和推动我国葡萄酒真实性鉴别及促进葡萄酒真实性鉴别的深入研究提供思路和借鉴。
鲜食花生品质评价和贮藏加工研究进展
赵赓九,胡晖,刘红芝,王强
2023, 44(5): 314-320. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220316-193
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鲜食花生是指收获后不经晾晒而直接食用或煮熟食用的花生,具有食用方便、营养丰富、味道鲜美等优点,备受消费者喜爱。鲜食花生生育期短,部分地区可以实现一年两熟,具有很高的经济效益。本文从鲜食花生品质评价、专用品种筛选、适宜性分子机制、贮藏方法、加工技术5 个方面概述鲜食花生研究现状,分析其存在的问题和未来的发展方向,为鲜食花生的品种选育和产业发展提供理论基础。
果胶寡糖的制备、分离纯化及其生物活性研究进展
孔慧,张达莉,徐海山,傅鑫程,王蓉蓉,单杨,丁胜华
2023, 44(5): 321-337. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220322-269
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果胶寡糖是由果胶经不同方法制备得到的小分子聚合物,与天然果胶相比,其具有较低的分子质量、较好的水溶性、较高的生物利用度以及丰富的生物活性。在不同的制备条件下,可以得到一系列分子质量和结构不同的果胶寡糖。而果胶寡糖的生物活性与其分子质量和结构之间有着密切关系。本文就果胶寡糖的制备、分离纯化、结构鉴定及其生物活性等方面进行综述,以期为果胶寡糖作为天然活性物质在食品、医药和保健品等领域的应用提供一定的参考。
4D打印技术在食品加工领域的研究进展
赵钰博,张浪,陈倩,孔保华,刁新平
2023, 44(5): 338-345. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220320-237
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4D打印技术作为3D打印技术的延伸,可以促使打印材料的结构、形状以及功能随时间的变化而发生改变,从而实现打印材料由静态结构向动态结构的转变。4D打印技术作为新兴的数字化生产技术,其早期主要应用于医学和工业领域。近几年,4D打印技术逐渐在食品领域得到了一定的应用。通过4D打印可以设计并生产出营养价值更高、感官品质更佳的新型食品。本文综述4D打印食品技术的原理、影响因素以及打印设备,并进一步地论述4D打印技术在食品加工领域的国内外研究进展及其优势,最后展望4D打印食品技术的发展前景,以期为4D打印技术在食品领域的应用研究提供参考。
酿造用米曲霉菌种选育的研究进展
范梦雪,王璐瑶,陈卫卫,王新杰,王友升,程仕伟
2023, 44(5): 346-354. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220330-370
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米曲霉是酿造食品行业广泛使用的一种生产菌种,其发酵特性直接关系到终端产品的质量和生产效率,因此,选育优良的米曲霉菌种尤为重要。本文对米曲霉菌种选育改良的最新研究进展进行综述,从自然选育、物理诱变、化学诱变、原生质体融合、复合诱变、基因工程育种等技术层面归纳分析国内外研究进展,以期为研究同行拓展思路,并为米曲霉菌种的生产应用提供参考依据。
无细胞生物传感器及其在食品与生物检测应用中的研究进展
王佳佳,王鑫,庞晓旭,黄昆仑,许文涛,罗云波,程楠
2023, 44(5): 355-364. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220310-125
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无细胞生物传感器是一类基于无细胞系统设计的微量物质检测工具,解决了早期活细胞生物传感器无法检测有毒物质、响应时间长、受活细胞控制、操作不便等问题。近年来,无细胞生物传感器以其检测范围广、响应速度快、灵敏度高和便携性好而受到广泛关注。本文按照构建无细胞传感器平台进行分类,并对不同类型无细胞传感器的构建和特点进行综述,进一步介绍其在金属离子、农药与兽药残留等领域检测的研究进展,并对其应用前景进行展望。
不同哺乳动物乳的营养成分及生物活性研究进展
魏黎阳,张九凯,陈颖
2023, 44(5): 365-374. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220214-095
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乳中富含多种人体必需的营养成分,对机体的生长发育及免疫功能具有重要作用,是人们日常生活中必不可少的高频消费品。随着不同哺乳动物乳的活性组分及其营养功能被逐渐解析,骆驼乳、驴乳、马乳、羊乳等特色乳越来越受到消费者的青睐。本文总结并比较了不同哺乳动物来源(牛、羊、马、驴、骆驼)乳中的主要营养成分组成及含量,并对不同乳的生物活性功能进行阐述,为各类型乳制品的进一步开发应用和产业健康发展提供一定的科学依据。
调味品减盐增鲜的研究进展
于海燕,刘新广,李永,田怀香
2023, 44(5): 375-382. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220403-032
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调味品是食品调味过程中的必需品,同时也是人体摄入盐分的主要来源。盐摄入过多会带来健康隐患,但减盐会降低食品的咸味和鲜味,从而降低食品品质。本文综述在减盐同时保证咸味、鲜味及其协调性的技术手段。减盐技术包含减少钠盐添加量、非钠盐替代物及增强咸味感知等方法,增鲜技术包含添加酵母抽提物、鲜味肽及鲜味氨基酸和肽的衍生物等方法。此外,乳酸菌、美拉德反应中间体、增味剂、呈味肽等的应用亦可达到减盐增鲜的双重效果。减盐增鲜技术的应用能够促进调味品行业的发展,但这些技术尚存在基础研究不足、实际应用较少、应用范围较窄、生产成本高等问题,解决这些问题是当前所面临的主要困难。本文详细阐述调味品减盐增鲜技术的基本原理、特点、目前研究存在的不足等,提出未来可能的发展方向,以期为调味品的减盐增鲜研究提供参考。
基于“微生物-肠-脑”轴的肠道菌群参与抑郁症相关研究进展
徐珒昭,马岩石,王丹萍,张旭研,杨晓莹,于雁松,马隆凯,汤梦琪,许晓曦
2023, 44(5): 383-391. doi:
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抑郁症是现代社会较为普遍的精神障碍类疾病之一。抑郁症不仅严重危害人们的生活质量,还因为其高自杀率及致残率给家庭和社会带来巨大负担。近年来国内外的研究表明,肠道菌群在抑郁症的发生和发展中扮演着重要角色,肠-脑通信功能紊乱可能是抑郁症的重要病理机制,“微生物-肠-脑”轴是肠道菌群参与的肠道和大脑双向信息交流的通道。目前相关研究主要集中在抑郁症个体菌群特征和肠道菌群与抑郁症发病关系的探索方面,提示维护健康的肠道菌群可能是抑郁症预防和治疗的新思路。本文对相关方面的研究进展进行总结,以期从“微生物-肠-脑”轴角度为抗抑郁活性物质作用机理研究提供深入解释,也为益生菌在新的抑郁症治疗手段方面的应用提供参考与借鉴。