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2023年 第44卷 第19期 刊出日期:2023-10-15
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基础研究
日粮添加丁酸梭菌对小尾寒羊脂肪酸代谢和肉品质的影响
王威皓,窦露,康乐天,王宏迪,段艳,苏琳,赵丽华,武海峰,靳烨
2023, 44(19): 1-9. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220805-071
摘要
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计量指标
为探究日粮添加丁酸梭菌对小尾寒羊脂肪酸代谢和肉品质的影响,本实验选取体况良好、体质量为(28.85±2.01)kg的3 月龄小尾寒羊24 只,随机分为对照组(饲喂基础日粮)和丁酸梭菌组(饲喂基础日粮+丁酸梭菌(5 g/d),丁酸梭菌活菌数为5×108 CFU/g),进行为期90 d的饲喂试验,屠宰后取瘤胃液进行宏基因组分析,采集背最长肌并利用气相色谱、实时荧光定量聚合酶链式反应(real time quantitative polymerase chain reaction,qPCR)等方法测定羊肉食用品质、脂肪酸组成和脂肪酸代谢相关调控基因表达量。结果表明,饲喂丁酸梭菌显著提高了羊肉的亮度(L*值)、红度(a*值)、pH24 h值、肌内脂肪质量分数(P<0.05),显著降低了羊肉的剪切力(P<0.05)。丁酸梭菌组背最长肌中棕榈酸和硬脂酸相对含量显著低于对照组(P<0.05),油酸、α-亚麻酸、二十碳五烯酸相对含量显著高于对照组(P<0.05)。qPCR分析结果显示饲喂丁酸梭菌显著提高了固醇调节元件结合蛋白1C(sterol regulatory element binding protein 1C,SREBP-1C)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturase,SCD)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)、乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC)的基因表达量(P<0.05)。宏基因组分析结果显示饲喂丁酸梭菌显著提高了瘤胃中厚壁菌门、梭菌属和纤维杆菌属的丰度(P<0.05),显著降低了变形菌门、丁酸弧菌属和副拟杆菌属的丰度(P<0.05)。通过相关性分析发现,瘤胃中瘤胃杆菌属、普雷沃氏菌属和乳酸杆菌属相对丰度与不饱和脂肪酸相对含量呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,日粮添加丁酸梭菌能够改变小尾寒羊瘤胃微生物组成,提高SREBP-1C、SCD、PPARγ和ACC基因表达量,促进机体脂肪酸沉积,进而改善小尾寒羊肉的食用品质和营养价值。
宰后成熟过程中脂多糖诱导剂对滩羊肌细胞线粒体凋亡信号通路的影响
李荣,罗瑞明,杜瑞,罗玉龙,王金霞,张倩,陈雪妍
2023, 44(19): 10-17. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230509-073
摘要
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计量指标
为探究脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导剂对滩羊肌细胞线粒体信号通路的影响,以6 月龄滩羊背最长肌(M longissimus dorsi)为研究对象,分析其4 ℃成熟0、6、12、24、72 h时pH值、ATP含量、细胞凋亡率、细胞凋亡酶活力、琥珀酸脱氢酶(succinatedehydrogenase,SDH)和柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)活力、Bcl-2家族蛋白含量、细胞凋亡因子细胞色素c(cytochrome c,Cyt-c)和半胱氨酸蛋白酶3(cysteinyl aspartate specific proteinase 3,Caspase-3)表达量的变化情况。结果表明,宰后成熟过程中,对照组和LPS诱导处理组滩羊肌肉中细胞凋亡率、Bax/Bcl-2的比值呈显著上升趋势(P<0.05);Caspase-3和Caspase-9活力均呈现先上升后下降趋势,经LPS处理后,滩羊肉骨骼肌中Caspase-3和Caspase-9活力均在任一时间点均高于对照组;pH值、Cyt-c还原水平和线粒体ATP含量整体呈现显著下降趋势(P<0.05);对照组和处理组胞浆Cyt-c相对表达量在宰后12 h较初始水平显著升高,24~72 h内LPS处理组胞浆Cyt-c相对表达量呈现下降趋势;同一时间LPS处理组的Caspase-3活化片段蛋白相对含量均高于对照组。结论:滩羊宰后成熟过程中LPS诱导剂对线粒体信号通路的影响是通过激活Caspase-9和Caspase-3的活性、降低线粒体ATP含量从而导致能量代谢水平降低,进而影响SDH和CS的活性,促使Cyt-c的释放,提高Bax/Bcl-2的比值,最终诱导细胞通过线粒体信号通路发生凋亡。
二氢槲皮素对大肠杆菌的抑菌作用机理
蔡瑾,闫然,王梦亮,王琪
2023, 44(19): 18-26. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220512-148
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计量指标
食源性病菌给食品安全带来重大的挑战。二氢槲皮素(dihydroquercetin,DHQ)可作为食品防腐剂,但目前鲜见其抑菌机理的相关报道。本实验发现DHQ对6 种食源性致病菌,即金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、普通变形杆菌、产气肠杆菌和热带假丝酵母菌均有显著抑制作用(P<0.05),且对大肠杆菌的抑制活性最佳,故以大肠杆菌为指示菌,研究DHQ的抑菌机理。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察,发现在DHQ作用下的大肠杆菌严重变形,表现出黏连、折叠、质壁分离、出现空泡结构等现象。荧光探针被用来测定膜内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,结果显示DHQ能显著增加细胞内的ROS水平(P<0.05)。利用Annexin V-FITC/PI试剂盒检测细胞膜的通透性和完整性,发现随着DHQ质量浓度增加,细胞膜通透性显著增加(P<0.05),细胞膜的完整性遭到破坏。使用罗丹明123检测细胞膜电位,结果表明DHQ会引起大肠杆菌细胞膜去极化,造成膜电位显著降低(P<0.05)。细胞膜内Ca2+检测结果表明,DHQ会导致胞内Ca2+外漏,影响菌体的正常生长代谢和功能活动。采用碘化丙啶/核糖核酸酶(propidium iodide/ribonuclease,PI/RNase)染色缓冲液检测细胞周期,结果表明DHQ干扰了大肠杆菌正常的细胞周期。研究结果揭示了DHQ主要作用于细胞膜,影响正常传代,从而达到抑制大肠杆菌的效果。
食品工程
超声功率对牛肉干品质及牛肉肌原纤维蛋白结构的影响
董智铭,么紫瑶,姜萩婉,蒋博文,王见钊,陈倩,张文涛
2023, 44(19): 27-34. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221018-174
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计量指标
为改善传统牛肉干质地坚硬、咀嚼性差、品质不稳定等问题,本实验采用超声辅助腌制技术处理原料肉,研究不同超声功率(0、150、300、450 W和600 W,时间30 min,频率30 kHz)辅助腌制处理后的新鲜牛肉条和经6 d自然发酵的牛肉干中水分质量分数、水分活度、pH值、色泽、氯化钠质量分数(以下简称盐含量)、剪切力等品质特性,以及超声处理后新鲜牛肉条中肌纤维碎片化指数、表面疏水性、羰基含量、总巯基含量和活性巯基含量等的变化情况,并对牛肉干进行感官评价,探究超声功率对牛肉干品质特性及牛肉肌原纤维蛋白结构的影响。结果表明,牛肉干中水分质量分数、水分活度、pH值、盐含量、L*值和b*值均随着超声功率的提高逐渐增加,而剪切力逐渐降低。超声处理有利于牛肉干a*值增加,但功率过大会降低a*值。随着超声功率的提高,肌原纤维蛋白的肌纤维碎片化程度、羰基含量、活性巯基含量和表面疏水性均呈现上升趋势,而总巯基含量呈现显著下降趋势(P<0.05)。感官评价结果表明,超声功率300 W的牛肉干整体可接受性最佳。综上,为了保持颜色稳定性,避免蛋白过度氧化以及能源浪费,确定超声功率300 W为最佳处理条件,此条件下的超声处理可明显提高牛肉干的整体品质。
挤压处理对淀粉-米谷蛋白复合体系回生特性及流变特性的影响
王丽爽,王可心,岳喜庆,于小帅,肖志刚,王鹏
2023, 44(19): 35-42. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221031-318
摘要
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计量指标
大米淀粉回生老化是限制其应用的主要原因,而挤压协同米谷蛋白处理对其复合体系回生特性的抑制具有明显效果。为明确挤压处理对大米淀粉/米谷蛋白混合体系回生特性的影响,本研究考察了螺杆转速、挤压温度、物料水分质量分数及大米淀粉/米谷蛋白物料比(m/m)对混合体系回生特性的影响规律,并利用快速黏度分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、低场核磁共振仪、扫描电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜以及流变仪分析挤压处理延缓混合体系回生的作用机制。结果表明:当螺杆转速为300 r/min、挤压温度为90 ℃、物料水分质量分数为34%、大米淀粉/米谷蛋白物料比为91∶9时,挤压处理延缓混合体系回生的效果最显著。与未挤压的混合物相比,挤压处理后混合体系的峰值黏度、崩解值、回生值均显著下降(P<0.05),分别由(3 005.00±25.00)、(1 193.00±6.00)、(164.33±3.51)cP降低至(429.00±5.00)、(213.00±3.00)、(27.05±0.14)cP,相对结晶度由(20.18±0.13)%下降至(2.17±0.43)%,吸热峰消失,峰值强度比值(1 047 cm−1/1 022 cm−1)显著降低至0.43±0.08(P<0.05),微观结构更加均匀致密、保水性增强、剪切应力下降、滞后环面积增大、储能模量G’及损耗模量G”降低,表现出较好的抗回生能力。本研究结果为挤压处理在延缓淀粉/蛋白混合体系回生中的应用提供理论参考。
超高压及植物油添加量对兔肌球蛋白热凝胶特性的影响
崔旭海,白云,徐幸莲,周怡汝,毕海丹,冯晓慧
2023, 44(19): 43-50. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220802-026
摘要
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计量指标
为研究超高压处理及植物油添加量对兔肌球蛋白热凝胶特性的影响,在不同压力条件(100、150、200 MPa)下对兔肌球蛋白进行10 ℃、2 min超高压处理,然后分别添加不同体积分数(0%、10%、20%、30%)的大豆油和磷酸盐缓冲液制备乳化体系,再利用程序升温(1 ℃/min)制备凝胶,并以未经高压处理的肌球蛋白作为空白对照。利用流变仪、质构分析仪、扫描电子显微镜、低场核磁共振分析仪等对热凝胶的储能模量G’、损耗模量G”、凝胶强度、保水性、微观结构和弛豫时间等指标进行测定。结果表明:与空白对照组相比,高压处理及添加油脂使兔肌球蛋白热凝胶的G’、G”、凝胶强度、保水性等指标均明显增加;通过扫描电子显微镜观察到经复合处理的凝胶三维网络结构变得更加致密和紧凑,低场核磁共振分析结果显示凝胶基质中的自由水相对含量随着压力的增加逐渐减少,不易流动水质子结合程度增加,结合水组分相对含量明显增多。在相同压力处理条件下,兔肌球蛋白热凝胶的G’、G”、凝胶强度、保水性随着油脂添加量的增加而增大,即0%处理组<10%处理组<20%处理组<30%处理组,且相互之间差异显著(P<0.05);其中,在200 MPa下添加30%油脂时,兔肌球蛋白热凝胶性能最好。综上,适当的高压处理结合油脂的添加,一定程度增强了蛋白质和脂肪的相互作用,改变了肌球蛋白热凝胶的微观结构和水分分布状态,从而表现出相应流变特性、质构特性、保水性等凝胶特性的变化,进而对改善兔肌球蛋白热凝胶的功能特性发挥积极作用。
高静水压处理对玉米淀粉/阿魏酸复合体系理化及结构特性的影响
郑启航,苗振弛,宋斌,王天池,王新智,衣宁,许秀颖,郑明珠,赵城彬,刘景圣
2023, 44(19): 51-57. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220921-206
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计量指标
本实验探讨了高静水压(high hydrostatic pressure,HHP)处理对CS玉米淀粉(corn starch,CS)/阿魏酸(ferulic acid,FA)复合体系理化及结构特性的影响。利用差示扫描量热仪、流变仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪等技术手段,对HHP处理所构建的CS/FA复合体系的理化性质和结构特性进行研究。结果表明,HHP处理增强了CS/FA复合体系的峰值黏度、弹性模量G’和黏性模量G”,降低了复合体系的溶解度和膨胀度(75~95 ℃)、糊化焓及回生值;此外,HHP处理提高了CS/FA复合体系的粒径,傅里叶红外光谱和X射线衍射光谱分析结果表明,HHP处理后复合体系短程有序和双螺旋结构程度降低,淀粉颗粒仍为A型而相对结晶度下降。综上所述,HHP处理促进了复合体系中CS与FA的相互作用,改善了CS的理化特性,使其结构有序程度降低。
多频脉冲超声对以赤藓糖醇为共溶质的桃浆-卡拉胶共混凝胶体系性质的影响
吕明月,吕健,谢晋,王凤昭,毕金峰
2023, 44(19): 58-64. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221020-194
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计量指标
本实验构建以赤藓糖醇为共溶质的桃浆-卡拉胶共混凝胶体系,系统研究了多频脉冲超声(20 kHz、20+28 kHz和20+28+40 kHz)对共混凝胶体系的影响。流变学分析结果表明所构建的共混凝胶体系为假塑性流体,随着脉冲超声频率的增加,体系稠度系数增大,流动指数减小。动态流变学特性分析表明,单频和双频脉冲超声会使弹性模量(G’)和损耗模量(G”)升高,三频脉冲超声则降低G’和G”。多频脉冲超声处理产生的空化效应能够降低体系粒径,其中三频脉冲超声处理时下降最为显著,D50、D[4,3]、D[3,2]相比对照组分别下降了12.32%、9.80%和7.57%。多频脉冲超声会增大共混凝胶体系的相位角绝对值和电导率,降低阻抗;其中与对照组相比,三频脉冲超声处理样品的相位角绝对值升高35.82%,电导率升高10.15%,阻抗降低38.52%。随着脉冲超声频率的增加,共混体系与水的缔合性增强,出现结合水信号。脉冲超声处理后的样品傅里叶变换红外吸收光谱中未发现新吸收峰,表明超声没有对体系的功能基团造成破坏,仅对氢键产生影响。单频和双频脉冲超声处理会使共混凝胶体系的微观孔隙变大,三频脉冲超声则会使孔隙更为致密和均匀。本研究可为改善卡拉胶共混凝胶制品特性及开发凝胶型桃浆制品应用提供参考。
超声功率对小麦醇溶蛋白-膳食多酚共价复合物结构及功能性质的影响
曹佳兴,朱海兰,王君荣,张健豪,张国治
2023, 44(19): 65-73. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221226-249
摘要
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计量指标
本研究选择自由基氧化反应诱导小麦醇溶蛋白(gliadin,GL)与表没食子儿茶素没食子酸酯进行共价反应,比较不同功率超声波(ultrasound,US)对共价反应强化效果的影响,旨在提高多酚在蛋白质改性中的生物利用率。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、高效液相色谱和Folin-Ciocalteu实验验证多酚的共价修饰。通过紫外光谱、圆二色光谱分析共价复合物的结构变化。结果表明:US破坏了蛋白质内部的弱作用力,引起分子结构解聚。蛋白质的亲水/疏水氨基酸残基转移,三级结构趋于松散,这一过程改变了分子表面的基团分布,提高了蛋白水溶性。此外,GL空间结构的转变暴露出更多的酶切位点,使其更容易被消化。本研究中,在US与自由基氧化的协同作用下,共价复合物中抗氧化分子的负载量增加,表现出更强的自由基清除活性。
不同干燥方法对南美白对虾理化特性和微观结构的影响
林雅文,刘佳晨,李艾靑,高月,励建荣,李学鹏
2023, 44(19): 74-81. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221019-189
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计量指标
为探究不同干燥方法对南美白对虾理化特性和微观结构的影响,本研究分析了中短波红外干燥(medium-short wave infrared drying,MSWID)和热风干燥(hot air drying,HAD)后南美白对虾的干燥特性、色泽、质构特性、水分分布、虾青素含量、抗氧化能力和微观结构的变化。结果表明:随着干燥温度的升高,南美白对虾水分含量逐渐减小,70 ℃下MSWID比HAD时间缩短16.67%,且色泽更加鲜亮。南美白对虾的硬度、胶着性和咀嚼性均随干燥温度的升高而显著提高(P<0.05),但温度对弹性无显著影响(P>0.05)。核磁共振成像结果显示,MSWID的水分迁移速率高于HAD。微观结构观察结果表明,MSWID组南美白对虾肌纤维组织较HAD组更加疏松多孔。两种干燥方式下,随温度升高,南美白对虾蛋白二级结构中α-螺旋相对含量均先升高后降低,β-折叠相对含量均先降低后升高。MSWID组南美白对虾的虾青素含量及抗氧化能力均比相同温度下HAD组低。综合比较MSWID和HAD处理后的南美白对虾品质,结果表明MSWID优于HAD,因此MSWID是一种有应用前景的南美白对虾干燥方式。
超声波辅助H2O2-VC降解人参多糖对其结构特征与生物活性的影响
王尧,李福蕊,罗源,高佳坤,王丽岩,刘学军
2023, 44(19): 82-90. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221024-248
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为探究超声波辅助H2O2-抗坏血酸(VC)降解对人参多糖(ginseng polysaccharides,GPS)的影响,本研究采用水提醇沉法从人参中提取GPS,利用DEAE-纤维素-52和葡聚糖凝胶Sephadex G-100柱层析分离纯化获得多糖组分GPS-1A,并且在样品质量浓度4.2 mg/mL、H2O2-VC浓度10.3 mmol/L和超声功率1 006 W条件下降解制备低分子质量多糖DGPS-1A。同时,对GPS-1A和DGPS-1A的结构特征、淀粉主要消化酶的抑制作用和抗氧化活性进行研究。结果表明:GPS-1A和DGPS-1A的相对分子质量分别为135和77.8,但超声波辅助H2O2-VC降解后单糖的种类没有发生改变。傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱分析结果表明降解没有破坏多糖的主要官能团结构。此外,降解后的低分子质量多糖DGPS-1A表现出更强的体外抗氧化和降血糖活性。在实验最大质量浓度(6 mg/mL)条件下,DGPS-1A对α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶的抑制率和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羟自由基的清除率分别为(90.83±3.04)%、(78.03±2.29)%、(89.56±1.17)%和(76.85±1.63)%,而GPS-1A仅分别为(65.16±2.53)%、(54.04±1.97)%、(31.77±2.42)%和(30.85±2.29)%。同时DGPS-1A的还原能力比GPS-1A提高了1.03 倍。综上,超声波辅助H2O2-VC降解GPS在开发具有抗氧化和降血糖活性的功能性食品方面具有潜在的应用价值。
超声辅助处理对发酵鲐鱼酶解液风味品质的影响
郭正畅,刘智禹,方旭波,陈小娥,周小敏,李真,马宇乔,陈贝,高潇楠,杨会成
2023, 44(19): 91-98. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221028-296
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计量指标
为了探究超声辅助酵母菌发酵处理对鲐鱼酶解液风味品质的影响,本实验以鲐鱼酶解液为原料,利用长孢洛德酵母进行发酵增香,通过菌落数、氨基酸态氮含量测定和感官评价以及电子鼻信息主成分分析(principal component analysis,PCA),研究在不同发酵阶段下发酵鲐鱼酶解液经超声处理后风味品质的变化情况,并对发酵产物进行游离氨基酸组成分析和必需氨基酸营养评价,同时利用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术分析发酵产物中风味物质组成情况。结果表明,PCA可以有效区分超声处理与未超声处理组鲐鱼酶解液发酵过程中风味差异。整个发酵过程中,超声处理组菌落数、氨基酸态氮含量、感官评分均高于未超声处理组。在发酵12 d时,超声处理组风味品质最佳,其菌落数为8.90(lg(CFU/mL)),氨基酸态氮含量为0.78 g/100 g,发酵液鲜香味浓郁,伴有果香味;发酵产物游离氨基酸总量为6.373 g/100 g,必需氨基酸指数为82.90,营养价值较高。GC-IMS检测结果表明,相比于未超声处理组,超声处理组在发酵12 d后饱和直链醛等不良风味物质含量逐渐减少或消失,不饱和醇类及酮类、酯类等香味活性物质含量明显增加。综上,适当条件下超声辅助处理可以使发酵鲐鱼酶解液的风味品质得到提高。本研究可为超声波技术在海鲜调味料中的应用和开发提供理论参考。
超声波清洗处理对猪肉品质的影响
徐静,丁珊珊,曹江伟,蔡玮
2023, 44(19): 99-106. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230414-135
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计量指标
为探究超声波清洗处理对猪肉品质的影响,测定经不同时间(0~30 min)超声波清洗生猪肉的持水性、营养物质、剪切力和风味物质等指标,并对其进行主成分分析(principal component analysis,PCA)。结果表明:超声波清洗处理30 min的猪肉总挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值与硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric reactive substances,TBARS)值最低,分别为8.45 mg/100 g、0.36 mg/kg,剪切力显著下降至33.92 N,超声波清洗处理20 min的猪肉加压损失率最小(17.99%)。超声波清洗处理会造成轻微的微量金属元素流失,但不影响猪肉的营养成分水平、蒸煮损失率和pH值。与对照组相比,清洗后猪肉中醛、醇类物质相对含量明显降低,烃、酸、酮、酯类物质种类及相对含量明显上升,整体风味得到改善。电子鼻线性判别分析结果显示风味改善效果与超声波清洗处理时间有一定的相关性,PCA结果显示超声波清洗处理前后猪肉的品质有明显差异。综上所述,适当的超声波清洗处理提高了猪肉的持水能力和嫩度,显著改善了其贮藏品质和风味,但对营养物质影响不大。
营养卫生
鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽的多肽组成和小肠黏膜免疫调节活性比较
刘银媛,王寒梅,逯良忠,沈金华,杨颖,赵雪
2023, 44(19): 107-117. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230103-015
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计量指标
目的:分析比较鳀鱼来源和大豆来源蛋白肽产品的多肽组成及其对小鼠肠黏膜免疫功能的调节活性。方法:采用超高效液相色谱-高分辨多级质谱联用技术,结合Peaks Online 1.7软件,解析鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽的所有多肽序列,并比较其多肽组成的差异。采用环磷酰胺诱导肠黏膜免疫抑制小鼠模型,分析比较鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽对小鼠小肠黏膜结构、小肠黏膜免疫因子、免疫球蛋白水平和Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)/核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信号通路相关因子表达量的影响。结果:鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽的多肽组成有很大差异,只有11%的多肽序列相同。与模型组相比,补充鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽(300 mg/kg mb)30 d可以显著提高小鼠脾脏指数和胸腺指数,减轻环磷酰胺造成的肠黏膜结构损伤,增加小肠绒毛长度,减小隐窝深度。同时,补充鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽还能够改善环磷酰胺对小肠黏膜中免疫因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素-γ(interferon-gamma,IFN-γ)、白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)和IL-13表达的抑制,上调免疫球蛋白A和分泌型免疫球蛋白A的分泌,并上调小肠中TLR-4、TLR-6、TLR-9和NF-κB基因的表达。结论:鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽可能是通过保护TLRs/NF-κB信号通路,进而促进小肠黏膜中免疫因子和免疫球蛋白的分泌,改善环磷酰胺对肠黏膜结构的损伤和肠黏膜免疫功能的抑制。虽然鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽的重均分子质量、氨基酸组成以及多肽组成有较大差异,但除了鳀鱼蛋白肽对肠黏膜分泌型免疫球蛋白A的保护效果优于大豆蛋白肽外,鳀鱼蛋白肽和大豆蛋白肽在保护肠黏膜结构和调节小鼠肠黏膜免疫方面的活性无明显差异。
从人体肠道菌群及脂代谢的角度比较水苏糖与益生菌纠正肠道失衡的能力
汪清美,赵培,陈庆森,贾彦,闫亚丽
2023, 44(19): 118-130. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230603-018
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计量指标
人体肠道菌群与健康息息相关,一旦肠道菌群失调会导致肠道功能紊乱,引发多种肠道疾病。本实验通过不同肠道疾病人群服用水苏糖、复合益生菌(compound probiotics,CPb)和合生元MF-13,利用Ion Torrent PGM™测序平台等手段,重点关注粪便中肠道菌群结构以及胆固醇和胆汁酸含量的变化,探讨3 种微生态制剂干预过程中志愿者肠道菌群结构和脂代谢的变化情况。结果显示,不同肠道疾病人群经微生态制剂干预后,分析获得1 067 个操作分类单元(operational taxonomic units,OTU);优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),二者占到了总序列数的91.65%,其中拟杆菌门(Bacteroidetes)约占总序列数的70.10%,其门下的拟杆菌属(Bacteroides)和普雷沃氏菌属(Prevotella)为优势菌属,分别占总序列数的33.1%和33.8%。在门水平上,水苏糖能促进拟杆菌门而抑制厚壁菌门菌群的增殖,CPb对各菌门丰度变化趋势的影响不明显,MF-13对变形菌门和放线菌门菌群的增殖有促进作用;3 组微生态制剂干预前后菌属丰度变化结果显示,水苏糖引起便秘和失眠样本中的萨特菌属的丰度明显降低,CPb引起腹泻样本中萨特菌属显著降低;MF-13引起Parabacteroides的丰度升高。通过对肠道菌群多样性分析发现,仅Chao1指数在MF-13干预组在干预前期明显升高,其他多样性指数无明显性变化。对肠道菌群结构变化进行聚类和无度量多维标定(non-metric multi-dimensional scaling,NMDS)分析,结果显示大部分样本在微生态制剂干预过程中菌群结构都产生变化,各群体间菌群结构有相互交叠的趋势。利用Metastat统计学分析个体之间存在显著差异的肠道菌群,发现各微生态制剂干预前后整体OTUs丰度无明显变化,在志愿者个体之间差异较大。MF-13对肠道胆固醇和胆汁酸的排出有显著促进作用(P<0.05)。结论:水苏糖对志愿者肠道菌群结构的影响显著,而CPb和MF-13的影响不显著,但MF-13能够促进肠道胆固醇和胆汁酸的排放,有利于肠道胆固醇的代谢,但干预的持续性不明显。
柚皮纤维调节高脂饮食小鼠血脂与肥胖及其与肠道菌群的关系
张倩倩,袁林,王雪儿,韩婕,王学强,张睿,张涵鸣,莫开菊
2023, 44(19): 131-139. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221022-219
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计量指标
用柚皮纤维原料及其提取物不溶性膳食纤维、果胶结合D12492高脂饲料饲喂C57BL/6小鼠67 d,观察小鼠摄食量、体质量、血脂生化指标、脏器指数及肠道菌群变化,探究膳食纤维预防肥胖及其调节肠道菌群的效果。结果表明:与肥胖对照组(obesity control group,OCG)相比,不溶性膳食纤维组(insoluble dietary fiber group,IDF)小鼠体质量、血清总胆固醇(total cholesterol,TC)及低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)浓度、附睾脂肪系数、Lee’s指数分别降低4.9%、8.3%、14.29%、0.44%、2.54%;果胶组(soluble dietary fiber group,SDF)分别降低5.1%、11.4%、21.21%、0.60%、2.47%;原料组(raw material group,RMG)分别升高1.3%、7.4%、12.5%、0.96%、1.27%;而IDF、SDF、RMG小鼠血清高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)浓度分别提高0.52%、0.78%、5.44%。补充柚皮膳食纤维提高了小鼠肠道中拟杆菌门、毛螺菌属相对丰度,降低了厚壁菌门、脱硫菌门、脱铁杆菌相对丰度。结论:柚皮不溶性膳食纤维、果胶对预防肥胖和降低血脂有显著效果。其作用效果并非通过抑制摄食量实现,很可能与其增加小鼠肠道中拟杆菌门、毛螺菌属等相对丰度,降低脱硫菌门、脱铁杆菌等相对丰度有关。厚壁菌门相对丰度的升高与体质量变化无显著相关性,但与HDL-C浓度呈显著正相关,与LDL-C浓度呈显著负相关,有利于控制血脂;拟杆菌门相对丰度的升高与体质量及TC、HDL-C浓度呈显著负相关,与LDL-C浓度呈显著正相关,有利于控制体质量,但不利于控制血脂,因此拟杆菌门与厚壁菌门对体质量和血脂的影响还需要深入研究。未经提取纯化的柚皮纤维能增加小鼠摄食量,使其体质量和LDL-C浓度增加,但同时能显著增加HDL-C浓度,因此其对体质量和血脂影响的利弊还需要进一步确认。
基于核磁共振氢谱代谢组学研究阿拉伯木聚糖及其复合多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠粪便代谢物的影响
张茜,赵鑫,成锦华,唐俊妮,朱成林,陈洪
2023, 44(19): 140-147. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221227-259
摘要
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计量指标
为探究阿拉伯木聚糖及其复合多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠粪便代谢产物的影响,将16 只雄性ICR/KM小鼠随机分为4 组,包括正常饮食组、高脂饮食组、添加阿拉伯木聚糖的高脂饮食组和添加阿拉伯木聚糖+β-葡聚糖的高脂饮食组,通过核磁共振氢谱代谢组学技术研究粪便代谢物的组成及含量。结果表明:4 组粪便代谢物中共定性出67 种小分子化合物,包括氨基酸、肽、有机酸、碳水化合物、核苷、核苷酸及其衍生物等。与正常饮食组相比,高脂饮食组小鼠粪便代谢物中胆酸盐、黄嘌呤和焦谷氨酸的含量显著升高(P<0.05);缬氨酸、3-氧丁酸、4-羟基苯乙酸甲酯、3,4-二羟基苯乙酸、乙酸苯酯、谷氨酰胺、异亮氨酸和天冬氨酸的含量显著降低(P<0.05)。与高脂饮食组相比,补充阿拉伯木聚糖组小鼠粪便代谢物中谷氨酰胺、乙酸盐、4-羟基苯乙酸甲酯、葡萄糖、天冬酰胺、异丁酸和苏氨酸的含量显著升高(P<0.05);烟酸、焦谷氨酸和胆酸盐的含量显著降低(P<0.05)。其中,与添加阿拉伯木聚糖的高脂饮食组相比,补充阿拉伯木聚糖+β-葡聚糖的高脂饮食组小鼠粪便代谢物中焦谷氨酸的含量显著升高(P<0.05);乙酸盐、丁酸盐、葡萄糖、谷氨酰胺、异丁酸和丙酸的含量显著降低(P<0.05)。代谢通路和富集分析结果表明主要的作用途径包括酮体的合成和分解,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,酪氨酸代谢,丁酸盐代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的代谢。综上,补充阿拉伯木聚糖及其复合多糖能改善高脂饮食诱导肥胖小鼠的粪便代谢组学特征。
乌鸡肽对葡聚糖硫酸钠诱导的溃疡性结肠炎小鼠的保护作用
邓梅,张露,罗晶,彭春彦,丁翘,芦玲,魏林峰,涂宗财
2023, 44(19): 148-163. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221031-316
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溃疡性结肠炎是一种发病机制尚未明确的慢性炎症性肠病,其发病率逐年上升,近年来,随着健康饮食理念的普及,通过饮食干预降低溃疡性结肠炎发生率日益受到大众青睐。本研究通过葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)构建小鼠溃疡性结肠炎模型,通过比较小鼠体质量、疾病活动指数、结肠长度、结肠苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色切片、炎症因子白细胞介素-6(interleulin-6,IL-6)、IL-10、IL-1β和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)含量、肠道微生物构成以及短链脂肪酸含量的变化,探究乌鸡肽干预对DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠的保护作用。结果表明:补充乌鸡肽可明显缓解小鼠体质量减轻、便血、腹泻、结肠长度缩短以及结肠组织损伤等症状,并能显著降低促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的水平。此外,补充乌鸡肽还能缓解DSS诱导的肠道微生物紊乱,下调志贺菌(Shigella)、Clostridiaceae_Clostridium的相对丰度,增加阿克曼菌(Akkermansia)、瘤胃球菌(Ruminococcus)、颤螺菌(Oscillospira)的相对丰度,并且显著增加乙酸、丙酸和丁酸的含量,从而达到缓解DSS诱导的小鼠结肠炎症的作用。
包装贮运
外源葡萄糖处理对杏果实抗氧化代谢及贮藏品质的影响
张昱,芦玉佳,任新雅,石慧敏,刘志旭,高岩松,唐江北,朱璇
2023, 44(19): 157-170. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221011-102
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计量指标
为探究外源葡萄糖(glucose,Glc)处理对杏果实采后贮藏品质与抗氧化代谢的影响,本实验以新疆‘赛买提’杏为试材,采用不同浓度(100、200、400 mmol/L)Glc进行减压渗透处理(0.05 MPa保持2 min,后于常压下浸泡5 min),以蒸馏水处理为对照组。晾干后,于温度(0±1)℃、相对湿度90%~95%的冷库贮藏49 d,定期测定杏果实品质及抗氧化代谢相关指标。结果表明:外源Glc处理可有效维持杏果实硬度、可溶性固形物质量分数与可滴定酸水平,降低杏果实呼吸强度,其中200 mmol/L Glc对杏果实品质维持效果最佳。此外,与对照组相比,外源Glc处理提高了杏果实超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶与谷胱甘肽还原酶活力,较好地维持了抗坏血酸与谷胱甘肽含量,从而延缓了超氧阴离子自由基、过氧化氢、丙二醛的积累与细胞膜渗透率的上升。说明外源Glc处理可调控杏果实贮藏期间的抗氧化代谢,保持果实贮藏品质。研究结果可为Glc在果蔬采后贮藏保鲜方面的应用提供理论依据与技术参考。
反式-2-己烯醛与可溶性盐联用对柑橘酸腐病菌和酸腐病的抑制作用
欧阳秋丽,吴垚焱冰,刘洋梅,葛云舒,陶能国,袁星星
2023, 44(19): 164-179. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221116-187
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计量指标
由酸腐病菌引起的酸腐病是柑橘采后贮藏的主要病害之一。本研究主要通过体外和体内实验探讨反式-2-己烯醛与可溶性盐联用对柑橘酸腐病菌的抑制作用及对酸腐病的防控效果。结果表明:磷酸钠对酸腐病菌的抑制作用较强,最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)和最小杀菌浓度(minimal fungicidal concentration,MFC)分别为4.00 mg/mL和16.00 mg/mL;双乙酸钠的抑制作用较弱,MIC=MFC=16.00 mg/mL;而丙酸钙质量浓度达到16.00 mg/mL时仍无法完全抑制酸腐病菌生长。反式-2-己烯醛与脱氢乙酸钠、磷酸钠、双乙酰钠、丙酸钙两两复合处理的离体实验结果表明,反式-2-己烯醛与磷酸钠、双乙酸钠和丙酸钙联用为协同作用,MIC和MFC均为0.23 mg/mL;反式-2-己烯醛与脱氢乙酸钠联用的MIC=MFC=0.46 mg/mL,为相加作用。活体应用实验结果表明,5×MFC和10×MFC反式-2-己烯醛+脱氢乙酸钠复合处理对接种酸腐病菌的柑橘果实防腐效果最好,处理6 d时其腐烂率为0%,显著低于对照组果实(100%)。结论:反式-2-己烯醛与脱氢乙酸钠联用可有效抑制酸腐病菌生长,降低柑橘酸腐病的发生率。
鼠李糖脂处理对早酥梨抗黑斑病的诱导作用及其机理
卢玉慧,谭芸秀,李永才,王小晶,毕阳
2023, 44(19): 171-189. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220512-163
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计量指标
为探讨生物源表面活性剂鼠李糖脂(rhamnolipids,RLS)对梨果黑斑病的控制效果及其机理,本实验以梨果黑斑病菌(Alternaria alternata)为研究对象,研究了RLS对梨果抗黑斑病的诱导作用及其机理。结果表明,质量浓度20 mg/mL RLS处理能有效增强早酥梨对A. alternata的诱导抗病性,处理12 d后,其病斑直径仅为对照组的64.29%。进一步研究发现,与对照组相比,RLS处理显著提高了梨果组织的苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)和肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)的活力,以及总酚和类黄酮的含量,整体上显著提高了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活力(P<0.05);提高了NADPH氧化酶(NADPH oxidase,NOX)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活力及贮藏前期和中期H2O2和O2-·的含量,同时,激活了活性氧清除系统抗坏血酸-谷胱甘肽循环(ascorbate-glutathione cycle,ASA-GSH),维持了梨果组织活性氧动态平衡,进而降低了梨果细胞膜透率和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量。综上,RLS采后处理可通过调节梨果组织苯丙烷代谢、活性氧代谢及病程相关蛋白增强其抗病性。
干制南美白对虾贮藏过程中的肌原纤维蛋白氧化、滋味变化及其相关性分析
岳宜静,臧明伍,刘海杰,成晓瑜,赵欣,王乐
2023, 44(19): 180-197. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221017-155
摘要
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计量指标
以干制南美白对虾为研究对象,主要探究在加速贮藏条件下其肌原纤维蛋白氧化、呈味物质以及滋味的变化情况,并进行相关性分析。结果表明,在贮藏过程中干制南美白对虾的颜色逐渐变成暗褐色;肌原纤维蛋白总巯基含量下降、羰基含量和表面疏水性增加,肌原纤维蛋白氧化程度增加;干制虾中次黄苷酸和呈鲜味游离氨基酸含量呈现出先上升后下降的趋势,而甜菜碱、甜味游离氨基酸以及总游离氨基酸含量逐渐下降。通过电子舌表征干制南美白对虾滋味变化,发现其鲜味和甜味强度降低,苦味强度增加,咸味强度无明显变化,丰富度先增加后降低。对蛋白氧化和滋味指标进行相关性分析,发现干制南美白对虾蛋白氧化程度与电子舌表征的苦味强度呈正相关,与电子舌表征的鲜味、甜味、咸味强度和丰富度呈负相关。表明短期内贮藏的干制南美白对虾滋味变化差别不大,但随贮藏时间的延长,其外观色泽劣变、肌原纤维蛋白氧化加剧、滋味品质下降,本研究为调控南美白对虾贮藏品质提供理论和数据依据。
基于β-环糊精/壳聚糖/聚乙烯醇负载牛至油缓释膜的制备及其性能评价
马源,唐善虎,李思宁,郝刚,王健翔,骆卓伶,周海栋,廖彬旭,陈寒霜露
2023, 44(19): 190-206. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230105-024
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为研发性能优良的缓释膜,本研究以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)为缓释剂,牛至油(oregano oil,OEO)为抗菌抗氧化剂,制备含不同体积分数OEO的β-CD/CS/PVA膜,并探讨不同体积分数OEO对复合膜的基本特性、理化结构、抗菌抗氧化能力以及缓释性能的影响。傅里叶变换红外光谱结果显示各组分的加入均未引起膜结构的改变;随着OEO体积分数的增加,复合膜的延展性、疏水性能和光阻隔性能均得到提升,抗菌和抗氧化能力显著增强(P<0.05)。当OEO体积分数为2%时,复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别为8.42 mm和9.24 mm,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率达80.84%;同时复合膜在95%乙醇溶液中具有良好的缓释性能,当OEO体积分数为0.5%和1.5%时,复合膜中的活性物质可在该介质中持续释放540 min。综上,当OEO体积分数为2%时,复合膜的综合性能较好,更具开发潜力。
外源γ-氨基丁酸延缓采后猕猴桃果实冷害及其与活性氧代谢的关系
夏明辉,张珅,赵云峰,汪莹,何凡,陈发河,林艺芬,陈福泉
2023, 44(19): 198-219. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230110-066
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计量指标
研究γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)处理对冷藏猕猴桃果实冷害的影响及其与活性氧代谢的关系。采用2.0 mmol/L GABA溶液对采后猕猴桃果实浸泡处理20 min,评价果实在(4±1)℃、相对湿度(85±5)%贮藏条件下的冷害发生情况,并分析果实活性氧产生与清除系统的动态平衡情况。结果表明:与对照组相比,经GABA处理的猕猴桃果实在冷藏过程中冷害指数、细胞膜透性、丙二醛含量、超氧阴离子自由基产生速率和过氧化氢水平上升较缓;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、单脱氢抗坏血酸还原酶和脱氢抗坏血酸还原酶活力在贮藏前期均有所提高,并且在随后的贮藏期间维持在较高水平,同时果实抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量下降减缓,从而使果实具有较好的抗氧化能力。综上,外源GABA浸泡处理能够通过抑制冷藏猕猴桃果实活性氧积累、提高活性氧清除酶系统和非酶系统活力,维持较好的氧化还原动态平衡,减轻膜脂过氧化反应,维持细胞膜完整性,从而增强果实对低温胁迫的抗性,延缓冷害发生。
专题论述
丝状真菌降解拟除虫菊酯类农药和3-苯氧基苯甲酸研究进展
周巧,张梦梅,李建龙,胡凯弟,李琴,刘书亮
2023, 44(19): 207-229. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221008-057
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拟除虫菊酯(pyrethroids,PYRs)类农药由于低毒、高效被广泛使用,其残留造成的环境和食品安全问题日益严重,3-苯氧基苯甲酸(3-phenoxybenzoic acid,3-PBA)是PYRs的主要中间降解产物之一,比母体农药更稳定,毒性更强,其残留进一步加重了环境和农产品污染。近年来,丝状真菌对PYRs和3-PBA降解的相关研究陆续被报道,其主要集中在降解菌株筛选、降解特性、降解途径及降解酶定位等方面,对于降解过程中涉及的关键酶及其编码基因少见报道。随着测序技术的发展,分子生物学技术为挖掘丝状真菌降解酶及编码基因提供了新途径。本文简述了PYRs和3-PBA的基本性质、残留现状及危害,综述了降解PYRs和3-PBA的丝状真菌、降解途径及降解酶,并对降解酶及其编码基因筛选和验证方法进行了展望,以期为揭示丝状真菌对PYRs及3-PBA的降解途径和降解机制提供理论依据,为消减环境及农产品中残留农药提供参考。
压力、超声物理场辅助构建蛋白-卵磷脂复合体系在递送系统中的研究进展
兰天彤,宋亭喻,钱圣,张浩,刘景圣
2023, 44(19): 220-238. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220518-247
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玉米醇溶蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白都能够与卵磷脂发生相互作用形成复合体系,且适当使用超声、高压均质、喷雾干燥等技术能够使复合体系更加稳定以拓展其在递送系统中的应用,使其在食品、医药等领域具有广阔的发展前景。本文重点综述了以上3 种物理场辅助技术对3 种蛋白与卵磷脂相互作用的影响,以及在递送生物活性物质、药物等方面的应用,为改善蛋白-卵磷脂复合体系的稳定性及提高其在递送系统中的应用提供参考依据。
发酵肉制品中的危害因素及防控措施研究进展
谢庆超,王子,李银辉,刘海泉,白莉,王晔茹,赵勇
2023, 44(19): 230-249. doi:
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发酵肉制品受制作工艺的影响,在加工、贮藏过程中易受污染,导致产品存在安全风险,危害人体健康。本文结合发酵肉制品中的危害因素和防控相关研究进展,系统阐述发酵肉制品中生物、化学、物理等危害因素,同时总结国内外对相关危害的生物、化学、物理方法的防控措施及机制。最后探讨目前防控研究中存在的问题,对后续发展研究进行展望,旨在为发酵肉制品研究提供理论基础。
混合模式吸附剂在食品安全分析样品前处理中的应用
任雪,王轻,张彦青
2023, 44(19): 239-258. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220803-041
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随着食品行业的迅速发展,人们对食品安全的关注度也不断提高,因此,发展快速、便捷、精确的食品分析检测技术尤为重要。在食品安全分析中,由于基质成分复杂且目标物的浓度很低,为了达到良好的萃取效果,选择合适的样品前处理方法和萃取吸附剂至关重要。混合模式吸附剂可与同类目标物同时发生两种或两种以上的相互作用,或可以同时与性质不同的多目标组分发生相互作用,相比于单一模式吸附剂,可以起到提高对目标分析物选择性和吸附容量的效果。因此,本文对混合模式吸附剂的分类、特点及在食品分析领域中的应用进行综述,以期为混合模式吸附剂的选择、制备及应用提供参考,并促进混合模式吸附剂在食品分析领域中的发展。
Fe3O4磁性荧光传感器检测真菌毒素的研究进展
贺文,郝丽坤,刘玮,李宁
2023, 44(19): 250-269. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220815-171
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真菌毒素能够通过被污染的食物进入人体并在人体内富集,对人体危害巨大。针对真菌毒素污染,应建立起快速、灵敏、准确、有效的检测方法。随着科学技术的进步,各种类型的生物传感器不断发展,其中磁性荧光双功能生物传感器兼具磁性与荧光特性,可对目标物产生灵敏快速的光学响应,在生物检测领域得到广泛应用。本文主要综述近年来Fe3O4磁性纳米颗粒与有机荧光材料、量子点、上转换纳米粒子、金属纳米簇、荧光碳纳米材料相结合的生物传感器在真菌毒素检测领域的研究进展,并对其未来发展进行展望,以期为Fe3O4磁性荧光传感器后续的研究与应用提供参考。
产香气化合物微生物的研究进展
李媚媛,刘安琪,唐道埔,刘冰,张新国,张继
2023, 44(19): 259-278. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220829-341
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香气化合物是具有香气的酯类、醛类、醇类、酮类、萜类、有机酸类等化合物的统称,广泛应用于食品、医药、化妆品和农业等领域。随着我国经济的发展和人民生活品质的提高,人们对香气化合物的需求日益增加。利用微生物发酵是获取绿色香气化合物的一种重要途径。本文就近年来国内外微生物产各种香气化合物的研究进行汇总,对产香微生物的来源与分离、香气化合物种类、影响产香能力的因素及相关工艺技术和提高微生物发酵产香能力的策略进行综述,以期为产香微生物的相关研究提供参考。
水产品中致病与腐败菌的群体感应抑制剂研究进展
檀茜倩,裴建博,崔方超,李秋莹,吕欣然,孙彤,励建荣
2023, 44(19): 270-289. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221011-099
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水产品因营养丰富深受消费者喜爱,但其易受细菌污染导致腐败变质,给消费者带来食用安全风险。现阶段研究证实细菌致腐和毒力的发挥多受到群体感应系统调控,因此利用群体感应抑制剂干扰细菌群体感应系统可以作为一种有效的细菌控制手段。越来越多的群体感应抑制剂在微生物、植物、动物中被发现。随着生物工程、化学信息学和纳米技术的发展,通过人工设计也合成了多种新型群体感应抑制剂。因此,本文首先概述几种常见水产品食源性致病菌和腐败菌的群体感应系统类型及其对毒力因子的调控方式,并着重从微生物源、植物源、动物源和人工合成几个角度对相应群体感应抑制剂的研究现状进行分析和总结,为基于细菌群体感应系统控制水产品质量安全提供参考。
大豆益生元与肠道菌群相互作用及其对健康影响的研究进展
廖培龙,李欢,陈剑,王彦波
2023, 44(19): 279-298. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221017-152
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肠道菌群与人体健康密切相关,肠道菌群的紊乱可能会引发各种疾病,如结肠炎、食物过敏、肥胖、功能性便秘等。益生元在促进宿主肠道有益菌的生长和相关代谢物的产生、维持肠道稳态等方面具有重要作用。基于益生元在调节肠道菌群和保护人体健康方面的积极作用,本文综述了大豆益生元在丰富肠道有益菌、抑制病原菌的定植、促进短链脂肪酸生成及营养物质吸收、增强肠道免疫、保护人体健康等方面的研究进展,为大豆益生元调节肠道菌群干预人体健康提供理论参考。
亚麻籽油挥发性风味物质研究进展
袁彬宏,陈亚淑,周琦,邓乾春
2023, 44(19): 290-307. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221021-216
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亚麻籽是我国八大油料作物之一,亚麻籽油是富含α-亚麻酸(alpha-linolenic acid,ALA)的健康植物油,备受人们的青睐。挥发性风味物质是影响亚麻籽油品质和消费者喜爱度的关键因素。本文对亚麻籽油挥发性风味物质研究的最新进展进行了系统概述,重点从分子感官科学的角度介绍了亚麻籽油挥发性风味物质的提取技术、分析和检测方法,亚麻籽油挥发性风味的物质基础与呈香特征,以及影响亚麻籽油风味形成的因素;总结了亚麻籽油加工过程中的一些关键风味物质的可能形成途径,为从风味导向角度改善亚麻籽油风味,从而控制和提升亚麻籽油的品质提供理论依据。
食品中植酸及其降解产物的研究进展
陈佳悦,范蓓,刘贵巧,李春梅,王凤忠
2023, 44(19): 299-319. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221102-012
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植酸广泛存在于植物性食品中,是植物籽粒中磷的主要贮存形式。近年来,由于植酸及其降解产物可螯合矿质离子并降低蛋白质可利用性等抗营养特性,其在食品中的研究越来越受到重视。本文对植酸及其降解产物低级磷酸肌醇的性质、抗营养作用、生物活性以及在食品中的含量水平进行评述,并重点探讨其在食品中的分析测定方法,比较多种检测方法的优劣,以期为未来植酸及其降解产物精准检测的深入研究提供借鉴,也希望为我国食品中植酸推荐摄入量的制定和研究提供参考。
多糖纳米硒的制备、功能和在食品领域应用的研究进展
钟泽梁,洪碧红,肖美添,白锴凯
2023, 44(19): 308-329. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220816-189
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纳米硒是纳米尺度的单质硒,具有独特的理化性质和生物活性,在农业、食品、医药等领域具有潜在的应用价值。多糖生物相容性好、稳定性强、功能多样,可用于纳米硒的稳定制备和功能化修饰,改善纳米硒的理化性质和功效活性。本文聚焦多糖纳米硒的制备、功能和应用,重点总结利用化学还原合成多糖纳米硒的方法和技术,分析多糖对纳米硒理化性质的调控和影响,对多糖纳米硒的抗氧化、免疫调节和抗肿瘤活性功能展开综述,介绍多糖纳米硒在食品相关领域的应用,并探讨多糖纳米硒应用于食品营养强化所面临的挑战,旨在为多糖纳米硒的研发提供理论参考和研究思路。
杏仁中的香气化合物及其风味品质影响因素研究进展
陈臣,周洁,周琦,娄新曼,于海燕,袁海彬,田怀香
2023, 44(19): 320-339. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220905-053
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生杏仁富含醛类、醇类等气味物质,具有鲜果、干草等气味,热加工处理和贮藏过程中的各种化学反应使杏仁的气味发生显著变化,这极大地影响了杏仁的风味品质。基于此,本文总结了生杏仁中重要的气味化合物,以及熟杏仁通过美拉德反应、脂肪酸的氧化、氨基酸和可溶性糖的降解等反应形成的主要香气化合物,对比不同热加工方式及其处理条件对杏仁香气化合物及其气味属性的影响,并进一步概述了贮藏期杏仁的主要香气化合物和异味化合物的组成变化,总结合理的贮藏方法及条件,最后对杏仁等坚果类食品未来可能的研究方向进行归纳展望,为杏仁等坚果的热加工和贮藏过程中风味品质调控提供理论依据和借鉴。
番茄红素异构化研究进展
张红艳,石凯欣,潘思轶
2023, 44(19): 330-349. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221010-090
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自然界中90%以上番茄红素以全反式结构存在,但在人体血液和组织中的顺式构型番茄红素占总量的50%以上,其中前列腺组织中的顺式异构体比例达90%。诸多研究表明,番茄红素顺式异构体比反式异构体有更高的生物利用度,有较高的营养价值和开发利用的潜力。因此,本文对番茄红素异构体的性质及结构、提取方式对番茄红素异构化的影响、异构化反应类型(热异构化、光致异构化等)以及番茄红素顺式异构体的生理功能等进行综述,阐述不同异构化过程的作用机制,并针对各异构化反应过程中的优点与不足进行总结与归纳,以期为番茄红素异构化的相关研究提供理论基础,也为高顺式比例番茄红素的生产提供科学的指导。
多糖基气凝胶食品包装的研究进展
王谡阳,王飞杰,马淑凤,鲁晨辉,王利强
2023, 44(19): 340-358. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221017-161
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近年来,气凝胶因低密度、高孔隙率、高比表面积和低导热率等特性,越来越受到研究人员的关注。多糖基气凝胶是指使用多糖作为前体材料,通过一定的干燥方式将凝胶中的液相转换成气相而制备的一种具有三维网络结构的多孔纳米固态材料。多糖基气凝胶除了具有传统气凝胶材料的特点,还具有无毒、原料易获得、生物相容性和可生物降解等优点。本文总结了多糖基气凝胶的制备方法,根据前体材料的不同,分类综述了不同类型的多糖基气凝胶的特性和应用,为多糖基气凝胶材料在食品包装中的研究和应用提供参考。
改良剂对高水分挤压植物蛋白产物品质调控的研究进展
王逢秋节,栾滨羽,高扬,谷雪莲,朱颖,黄雨洋,朱秀清
2023, 44(19): 350-371. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220801-001
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高水分挤压技术具备低能耗、绿色加工、高效生产的特征,植物蛋白作为主要的生产原料,所制产物无需复水便可直接加工食用,但其存在纹理结构差、风味口感不强等问题,故需要进行品质改良。目前对高水分挤压加工物料理化性质变化的研究已经能够支撑通过添加外源成分实现品质提升和创造新的挤压产品,并赋予其更丰富的功能特性。本文综述改良剂对高水分挤压植物蛋白产品品质改良的研究进展,概述植物蛋白和改良剂的类别特征,并总结评价产品品质的表征方法,重点论述改良剂对高水分挤压植物蛋白构象、功能性质和产物品质调控的作用,旨在为高水分挤压制品的品质调控提供参考。
马齿苋抑菌活性成分研究进展
刘治廷,王忠娟,张秀娟,杨诗涵,张金山,陈小强,张莹
2023, 44(19): 359-384. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220826-321
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马齿苋(Portulaca oleracea)广泛分布于世界各地,具有悠久的药食两用历史。其化学成分主要有黄酮类、多酚类、萜类和甾醇类、香豆素类、生物碱类、多糖类、有机酸类等,丰富的化学成分使其具有较好的抑菌和抗氧化等功效。马齿苋抑菌活性方面的研究较多,但对不同菌种的抑制效果差异较大,且缺少系统总结。本文对马齿苋主要化学成分、抑菌活性成分及其作用机制进行综述,以期为马齿苋的功效研究、临床应用及产品开发提供借鉴与参考。
食用菌多糖对淀粉性能的影响及其在淀粉质食品中的应用进展
罗庆龄,刘滢,吴雨晨,毛启慧,雷琳,叶发银,赵国华
2023, 44(19): 372-393. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230414-139
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食用菌是一类具有药食两用功能的大型真菌的总称,富含多糖、蛋白质、维生素等营养成分。研究证实,食用菌多糖具有多种生物活性,如抗肿瘤、降血糖、抗氧化等;同时,因其生物大分子结构特征,食用菌多糖对食品原料中淀粉的性能具有调控作用。将食用菌粉或纯化多糖作为配料添加到淀粉质食品中,可对其感官质地及营养品质产生显著影响,而且还能赋予产品新的功能性质。本文介绍了近年来食用菌多糖提升淀粉原料性能及淀粉质食品品质的研究进展,总结了食用菌多糖对淀粉溶解性及膨胀性、热特性、糊化特性、凝胶特性及消化特性等的影响,并对食用菌多糖在赋予淀粉质食品新功能性方面的应用研究进行综述,以期为食用菌多糖改善淀粉性能的研究提供参考,并为功能性淀粉质食品的创新开发提供新的思路。
白酒大曲发酵过程中微生物群落及功能研究进展
薄涛,吕娜,杨凯环,张娇娇,张锦华,白宝清,田翔,范三红
2023, 44(19): 385-393. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221020-196
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传统白酒大曲发酵过程涉及极为复杂的微生物群落变化,这些微生物群落的共同作用决定了大曲的品质。解析大曲发酵过程微生物群落结构与功能是揭示其发酵机制、提出理性调控策略、稳定大曲质量的关键。因此,微生物群落及其功能一直是研究关注大曲的热点。本文围绕大曲微生物群落相关研究,总结不同类型白酒大曲中的微生物群落结构特点;对大曲发酵过程中微生物来源、微生物群落演替规律及其驱动因子、贮曲过程中微生物群落变化等相关研究进行综述;梳理参与大曲发酵的微生物的功能。在此基础上,对大曲微生物群落研究进行展望,旨在为大曲发酵机制研究提供参考。
酶的耐酸性改造及在赭曲霉毒素A脱除中的应用研究进展
赵自通,张真真,张昊祥,阮丽,梁志宏,王鸿磊
2023, 44(19): 394-404. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221002-008
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蛋白酶具有催化效率高、专一性强等特点,被广泛应用于食品、化工、医药等领域。但天然蛋白酶易受环境酸度的影响,不适宜的环境酸度会导致其催化效率降低,有效的酶耐酸性改造策略是推动酶制剂工业化应用的关键。理性设计策略可有效提高酶的耐酸性,对不同背景的生物酶可采用同源序列比对、表面电荷优化、分子内作用力优化等策略进行改造。针对赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)暴露较多的食品及食品原料偏酸性的特征,本文综述了酶耐酸性改造的常用策略及其在OTA脱除领域的应用前景,以期为工业酶的耐酸性研究提供参考,为真菌毒素脱毒酶的实际应用提供理论依据。
粮油制品中酸腐味的形成机制及控制研究进展
黄娟,杨孟菲,于海燕,陈臣,娄新曼,袁海彬,田怀香
2023, 44(19): 405-416. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221018-167
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粮油制品是人类最基本的生存资料,在加工贮藏过程中易受到温度、水分、氧气或微生物等各种因素影响,从而引发一系列生化反应,导致酸腐味、酸败味等风味缺陷的产生。明晰酸腐味相关挥发性化合物种类及其形成机理,并进行调控,可大幅度提升粮油制品品质。本文以粮油制品为研究对象,汇总了其在贮藏加工过程中产生的关键的酸腐味挥发性化合物,分别从脂质水解与氧化、蛋白质氧化聚集及化合物间相互作用3 个方面总结了酸腐味的形成机制。进一步分别从去除及掩盖2 个方面阐述了酸腐味的控制,前者主要包括生物育种改良、新型贮藏保鲜技术、传统及新兴加工工艺和化学法;后者包括基于主客体作用的包埋技术、外源酶法增香及添加外源增香成分。本文可为后续粮油制品酸腐味的控制、风味品质改良和精准定位等相关研究提供理论参考和技术支持。
中链脂肪酸基于肠道微生态改善代谢综合征的研究进展
付稀钰,赵敏洁,冯凤琴
2023, 44(19): 417-428. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220801-003
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随着生活水平的提高和饮食习惯的改变,代谢综合征已经成为一大全球性公共卫生问题。肠道微生态是近年来的研究热点之一,越来越多的研究表明,肠道菌群可以通过多种途径和大脑、肝脏、心脏等组织器官进行双向的信号传导,与机体健康之间有着密切的关系。中链脂肪酸主要以甘油三酯的形式天然存在于椰子油、棕榈仁油和乳脂中,在体内可以快速代谢产能,具有良好的调节糖脂代谢的作用。本文综述了中链脂肪酸对肠道微生态的调节作用以及对代谢综合征的改善作用,以期对未来的相关研究提供理论参考。