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2023年 第44卷 第23期 刊出日期:2023-12-15
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食品非热加工专栏
米糠非热稳定化处理技术研究进展
周晨光, 周瑶洁, 李斌, 胡煜骞, 刘天睿, 杨雯莉, 石吉勇, 邹小波
2023, 44(23): 1-12. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230612-088
摘要
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计量指标
米糠作为稻米加工过程中常见的副产物,富含不饱和油脂、蛋白质、粗纤维、维生素及多种生物活性组分。然而,新鲜米糠稳定性较差、极易酸败变质,该问题已成为制约米糠综合高效利用的重要原因之一。近年来,研究者针对米糠的非热稳定化处理技术开展广泛研究,并取得一定的成果。基于此,本文对米糠的营养组成、酸败机制和多种非热稳定化技术进行概述,旨在为大力开发米糠资源、提高米糠利用率提供参考。
高强度超声处理时间对克氏原螯虾肌原纤维蛋白理化性质的影响
王子凌, 熊可心, 蒋景淳, 王海滨, 路洪艳, 彭利娟, 廖鄂, 邹圣碧
2023, 44(23): 13-20. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230625-183
摘要
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计量指标
近年来,超声波作为一种非热、绿色加工技术已被广泛应用于食品行业,但超声处理对克氏原螯虾(又称小龙虾,Procambarus clarkii)肌原纤维蛋白理化性质的具体影响尚不明确。为探究高强度超声对小龙虾肌原纤维蛋白的影响,本实验采用300 W的超声功率、20 kHz的超声频率对小龙虾肉肌原纤维蛋白溶液匀浆分别处理0、4、8、12、16 min,通过测定相关指标分析高强度超声处理对肌原纤维蛋白结构的影响。结果表明,高强度超声波会使小龙虾肌原纤维蛋白浊度和平均粒径显著减小(P<0.05),而溶解度、ζ电位绝对值先上升后下降,表明超声处理会使蛋白聚集程度发生改变;随着处理时间的延长,小龙虾肌原纤维蛋白表面疏水性和内源荧光强度呈现先上升后下降的趋势,总巯基含量显著下降(P<0.05),羰基含量显著上升(P<0.05),表明其三级结构发生了改变,并且发生一定程度的变性;α-螺旋、无规卷曲相对含量先增加后减少,β-转角相对含量先显著增加后显著减少,β-折叠相对含量先显著减少后显著增加,表明其二级结构发生了改变。综上所述,高强度超声处理对小龙虾肉肌原纤维蛋白的理化性质、结构和聚集程度均会产生影响,此结论可为小龙虾加工与贮藏过程中辅助使用超声波技术提供一定的参考。
超声波预处理对小清蛋白半乳糖糖基化特性的影响
姜晴, 陈文美, 邵艳红, 涂宗财, 刘俊
2023, 44(23): 21-26. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230526-255
摘要
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计量指标
糖基化是美拉德反应的初始阶段,在食品加工与贮藏中有着重要的作用。本实验采用超声波对鲢鱼小清蛋白进行预处理,随后将其与半乳糖进行糖基化反应,采用高效液相色谱联合尺寸排阻色谱,内源荧光、紫外吸收、同步荧光光谱以及高分辨质谱等技术对糖基化小清蛋白的多级结构、糖基化程度以及糖基化肽段和位点进行表征,探究超声波预处理对小清蛋白半乳糖糖基化特性的影响。结果表明:糖基化可明显增加小清蛋白分子质量,降低其游离氨基质量浓度、内源荧光及紫外吸收强度,并改变小清蛋白的三级结构,而超声波预处理进一步促进了这些变化。未经超声波处理的糖基化小清蛋白含有4 个糖基化修饰位点(K46、K55、K65和K88),而超声波预处理结合糖基化后的小清蛋白糖基化修饰位点增加至6 个(K46、K55、K65、K88、K97和K108)。综上,超声波预处理使蛋白质的结构展开,增加糖基化反应程度,改善蛋白质糖基化特性。
低能X射线对沙门氏菌的杀菌机制
高雯暄, 李佳林, 闫鹤
2023, 44(23): 27-36. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230605-030
摘要
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计量指标
微生物污染导致的食品安全和公共卫生问题一直是社会各界关注的热点问题,因此挖掘安全高效的食品杀菌技术具有重要意义和应用价值。X射线辐照是一种穿透性高且安全可控的新型非热杀菌技术,具有更高的线性能量传递值和相对生物学效应,但其对食源性致病菌如革兰氏阴性细菌的杀菌机理鲜有报道,限制了其在食品微生物安全领域的应用发展。本实验以常见食源性革兰氏阴性细菌沙门氏菌为研究对象,借助转录组学技术研究低能X射线辐照对其杀灭效果及作用机理,为低能X射线应用于食品安全控制提供理论依据。采用平板计数方法分析0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 kGy和0.6 kGy X射线辐照剂量对沙门氏菌存活和亚致死效应的影响;通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜进一步观察辐照处理对细菌超微结构的作用情况;通过转录组学分析低能X射线抑制沙门氏菌的分子机制。结果表明,当辐照剂量为0.5 kGy时,沙门氏菌的亚致死率最高,为99.44%;低能X射线辐照可导致细菌细胞壁和细胞膜破裂;转录组测序结果表明292 个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)中分别有214 个基因上调和78 个基因下调。DEGs分析结果显示,低能X射线辐照会造成沙门氏菌的DNA损伤,对细菌细胞的氧化应激、氨基酸合成、能量代谢、毒力、跨膜运输等具有明显的调控作用。综上,低能X射线是一种有效的非热杀菌方法,可以抑制细胞的生长代谢从而降低其感染风险。
超高压联合月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐对Listeria innocua的杀菌效果
陈君玉, 李婷, 李想, 饶雷, 吴晓蒙
2023, 44(23): 37-44. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230630-242
摘要
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计量指标
单核细胞增生李斯特菌(以下简称单增李斯特菌)是导致李斯特菌病的食源性致病菌,对人类健康构成极大威胁,控制单增李斯特菌的生长对防治食物污染具有重要作用,Listeria innocua常作为单增李斯特菌的替代菌株进行实验研究。为了更好地保持食品的感官特性和营养成分并延长其保质期,本实验探究了超高压(high pressure processing,HPP)联合月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐(lauroyl arginate ethyl ester hydrochloride,LAE)处理对L. innocua的杀菌效果及可能作用机制,并以火腿作为研究对象,探究HPP与LAE联合处理在实际食品体系中的应用可行性。结果表明,60 min内LAE即可对L. innocua产生较强的杀菌作用,其中,经12 mg/L的LAE作用60 min后,菌落数减少了3.12(lg(CFU/mL));在与压力的共同作用下,细胞皱缩、凹陷更为明显,且有细胞内容物被观察到,细胞膜通透性改变。350 MPa高压处理5 min协同12 mg/L LAE可以使L. innocua降低4.87(lg(CFU/mL)),分别比单独高压、单独LAE处理提高了3.25、3.54(lg(CFU/mL)),表现出协同杀菌作用。同时,两者在火腿中也表现出明显的协同杀菌作用,本研究结果可为控制即食肉制品中的食源性病原菌提供理论参考。
基础研究
天府花生叶多糖AHL-P结构解析及体外抗肿瘤和免疫活性
卢睿加, 夏友霖, 游宇, 王艺学, 丁祥, 侯怡铃
2023, 44(23): 45-54. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230421-212
摘要
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计量指标
本研究利用热水浸提法制备天府花生叶片多糖(Arachis hypogaea leaves polysaccharide,AHL-P),分别利用高效凝胶渗透色谱(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR)、气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)等技术对AHL-P进行结构鉴定,并采用CCK-8法探索AHL-P对腹水癌细胞(S180)、小鼠胃癌细胞(MFC)、免疫B细胞(Raji)、T细胞(Jurkat)和巨噬细胞(RAW 264.7)体外增殖的影响。结果表明,AHL-P分子质量为12.84 kDa,其单糖组成为葡萄糖、木糖、半乳糖和阿拉伯糖,物质的量比为7∶2∶1∶1,是一种主链由(1→4,6)-葡萄糖和(1→4)-葡萄糖连接,(1→4)-木糖、(1→4)-阿拉伯糖和(1→4)-半乳糖作为支链,→1)-葡萄糖作为末端糖的重复结构单位的新颖多糖。体外抗肿瘤活性研究显示,AHL-P在质量浓度为5 μg/mL时对S180的抑制率最高,为39.07%,2.5 μg/mL时对MFC的抑制率最高,为52.22%。体外免疫活性研究显示,当AHL-P的质量浓度为10 μg/mL时,对Raji和RAW 264.7增殖率分别为104.39%和32.25%,但对Jurkat没有显著增殖效果。本研究解析出了AHL-P的结构并探寻了其体外抗肿瘤及免疫活性,可为天府花生的开发利用提供一定的科学依据。
酶解法制备臭黄荆叶果胶的结构、理化性质、抗氧化和抗菌活性
刘莎, 邓利玲, 钟耕, 杨洪生
2023, 44(23): 55-63. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221205-045
摘要
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计量指标
本实验以臭黄荆(Premna ligustroides Hemsl.)叶为原料,采用单一果胶酶辅助提取法和复合酶辅助提取法分别得到果胶酶提取果胶(pectinase-extracted pectin from the Premna ligustroides Hemsl. leaves,PPHP)和复合酶提取果胶(mixed enzymes-extracted pectin from the Premna ligustroides Hemsl. leaves,MPHP),以用水浸提法得到的水提果胶(water-extracted pectin from the Premna ligustroides Hemsl. leaves,WPHP)为对照,并分别测定3 种果胶的分子质量、单糖组成和红外光谱以及半乳糖醛酸质量分数、酯化度等理化性质,并考察3 种果胶对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、2,2’-联氮-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid),ABTS)阳离子自由基的清除能力和Fe3+还原能力,以及对枯草芽孢杆菌、埃希氏大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果。结果表明,WPHP、PPHP、MPHP这3 种果胶的提取率分别为5.11%、6.45%和8.91%;WPHP属于高酯果胶,MPHP和PPHP属于低酯果胶;臭黄荆叶果胶经酶作用,重均分子质量减小;MPHP总酚和总黄酮含量均高于WPHP和PPHP,分别为17.09 mg/g和26.46 mg/g;3 种果胶多糖对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基有较好的清除能力,其中MPHP的抗氧化活性最强。此外,体外抑菌活性结果表明MPHP对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好。本研究结果可为进一步寻找臭黄荆叶果胶抗菌活性物质基础提供依据,对臭黄荆叶果胶深层次开发利用具有一定的意义。
湖羊及其与南丘羊杂交后代屠宰性能和肉质特性
孔令莹, 岳耀敬, 郑琛, 卢曾奎
2023, 44(23): 64-70. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221124-285
摘要
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计量指标
目的:研究南丘羊和湖羊杂交羊的屠宰性能与肉品质特性。方法:选取相同饲养管理条件下的6 月龄湖羊和南湖F1代羊各6 只进行屠宰,测定肉羊的屠宰性能以及羊肉的营养品质、食用品质及加工品质。结果:南湖F1代羊与湖羊相比,宰前活质量(62.68 kg对比53.32 kg)、胴体质量(34.34 kg对比29.65 kg)、蛋白质含量(21.88 g/100 g对比20.87 g/100 g)和多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid/saturated fatty acid,PUFA/SFA)含量比(1.49对比1.03)极显著提高(P<0.01);净肉质量(29.09 kg对比25.14 kg)、眼肌面积(27.69 cm2对比19.40 cm2)、熟肉率(67.30%对比63.82%)、必需氨基酸含量(8.09 g/100 g对比7.87 g/100 g)、总氨基酸含量(20.15 g/100 g对比19.62 g/100 g)和多不饱和脂肪酸含量(3.28 mg/10 g对比2.72 mg/10 g)显著提高(P<0.05);背膘厚度(2.80 mm对比4.41 mm)、胴体脂肪含量(GR值)(4.54 mm对比7.26 mm)、剪切力(41.05 N对比52.52 N)、胆固醇含量(50.80 mg/100 g对比59.70 mg/100 g)和饱和脂肪酸含量(2.21 mg/10 g对比2.66 mg/10 g)显著降低(P<0.05)。结论:湖羊通过与南丘羊进行杂交可以明显改善后代屠宰性能,杂交后代羊肉不仅具有较优的保水性和嫩度,而且营养价值和保健功能也得到了较大提高。
食品工程
介质阻挡放电低温等离子体处理对宰后羊肉嫩度的影响
杜曼婷, 高梦丽, 黄俐, 李可, 胡建行, 白艳红
2023, 44(23): 71-76. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221130-351
摘要
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计量指标
以宰后羊双侧背最长肌为研究对象,在宰后不同贮藏时间利用介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)低温等离子体进行处理,通过分析贮藏期间样品pH值、菌落总数、肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)以及肌原纤维超微结构,明确在宰后不同时间进行DBD低温等离子体处理对羊肉嫩度的影响。结果表明:在贮藏过程中,宰后6 h和12 h进行DBD低温等离子体处理的羊肉贮藏至12 h时pH值均显著低于其他处理组(P<0.05);宰后12~72 h时用DBD低温等离子体处理样品的菌落总数较未处理组显著降低;随着贮藏时间的延长,各处理组MFI逐渐增大,且在6~72 h内呈显著上升趋势(P<0.05),在72 h后趋于稳定;宰后6~24 h进行DBD低温等离子体处理样品的MFI增长速率总体显著高于其他样品组(P<0.05);宰后成熟早期(6~24 h)DBD低温等离子体处理组肌节长度在贮藏24 h时显著变短(P<0.05),且低于其他组别,且24 h处理组在贮藏24 h时肌节长度最短。综上,宰后12~24 h时使用DBD低温等离子体处理羊肉在减菌的同时对其嫩度的影响效果最小。
不同温度条件的超声波处理对玉米淀粉脂质复合能力的影响及其机理
郁映涛, 曹少攀, 肖刘洋, 黄继鹏, 高颖, 陆雪, 韩立宏
2023, 44(23): 77-85. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221108-083
摘要
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计量指标
为探究不同温度(0、20、40、60 ℃)超声处理对淀粉脂质复合能力的影响,采用扫描电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、X射线衍射仪和激光共聚焦显微拉曼光谱仪等对玉米淀粉颗粒经处理前后多层级结构的变化进行表征,并分析其与月桂酸复合能力改变的机理。研究结果表明:超声处理可显著降低淀粉的脂质复合能力(P<0.05),且随着处理温度从0 ℃升至60 ℃,玉米淀粉与月桂酸的复合指数由27.9%降至15.0%,所形成复合物的焓值(ΔH)、相对结晶度、短程分子有序度及抗性淀粉相对含量均呈现降低趋势。对处理前后淀粉多层级结构分析发现,超声处理引起淀粉分子链段解聚,60 ℃条件下超声处理使淀粉颗粒内部直链淀粉浸出,颗粒完整性遭到破坏,表面变得粗糙。综上,不同温度超声处理可通过改变玉米淀粉的多尺度结构,进而降低其脂质复合能力。
腌制方式对腌制过程中山黑猪肉肌原纤维蛋白特性及其叉烧肉食用品质的影响
周亚军, 张漫漫, 李宗坪, 马清书, 马志远, 姜薇, 姚光明
2023, 44(23): 86-94. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230728-297
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计量指标
为开发山黑猪叉烧肉新产品,本实验研究了超声波(ultrasonic,U)、低温真空滚揉(low temperature vacuum tumbling,LVT)和超声波/低温真空滚揉复合(U/LVT)腌制对山黑猪肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MPs)特性及其叉烧肉食用品质的影响,探讨了腌制方式影响山黑猪叉烧肉食用品质的内在机理。结果表明:U/LVT腌制组的蛋白溶解度和游离巯基含量更高,表面疏水性和氢键含量更低,内源荧光强度高于LVT腌制组和U腌制组;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)结果显示,U/LVT腌制组的MPs分解成了更多的小分子肽。U腌制组的腌制吸收率最高,烤制损失和剪切力最小,但U/LVT腌制组的感官评分总分最高,口感风味更好(P<0.05)。综上,U/LVT腌制能够显著影响山黑猪肉MPs特性,更好地改善山黑猪叉烧肉的食用品质。
营养卫生
高蛋白日粮对肥胖小鼠脂代谢昼夜节律的调节作用
江芷晴, 邓国良, 曾凡航, 邵茹, 诸荣翔, 唐雪
2023, 44(23): 95-103. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221122-261
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计量指标
目的:研究高蛋白日粮对高脂诱导的肥胖小鼠脂代谢昼夜节律紊乱的调节作用。方法:120 只SPF级C57BL/6J小鼠随机分成正常组、高脂组和高脂高蛋白组。干预第4周和第12周时监测小鼠活体代谢状态,饲养结束后分别于2 时、8 时、14 时和20 时处死小鼠,测定血脂和肝脂水平以及肝脏脂肪合成与分解代谢和生物钟相关基因的表达并分析昼夜节律变化规律。结果:高脂饲喂能够引起小鼠体质量和肥胖指数增加,活动期自主活动量和热量消耗减少。同时,伴随着血脂紊乱及肝脏脂质水平异常升高,具体表现为肝脏脂肪合成代谢关键酶乙酰辅酶A羧化酶和脂肪酸合成酶基因在活动期和休息期持续高水平表达,而脂肪分解代谢关键酶激素敏感性脂酶和乙酰辅酶A氧化酶基因表达量升高缓慢,昼夜差异规律改变。与高脂干预相比,高蛋白干预可明显增加活动期自主活动量和能量消耗,恢复脂肪合成酶基因活动期高、休息期低的表达节律,脂肪分解代谢关键酶基因ACOX亦在摄食后高水平表达,表现出明显的昼夜节律。进一步分析表明,高蛋白干预改善高脂所致的脂代谢节律紊乱与调节肝脏时钟基因即昼夜节律运动输出周期故障蛋白(circadian locomotor output cycle kaput,CLOCK)与脑和肌肉芳香烃受体核转运体样蛋白1(brain and muscle-Arnt-like protein 1,BMAL1)基因的表达密切相关。结论:高蛋白膳食可以缓解高脂饮食引起的肝脏生物钟紊乱,通过稳定昼夜节律改善小鼠肝脏脂代谢紊乱。
不同加工方式下胡萝卜对小鼠溃疡性结肠炎的影响
赵明姣, 钟亚东, 张豪, 胡婕伦, 熊涛, 聂少平, 谢明勇
2023, 44(23): 104-113. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221203-029
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计量指标
溃疡性结肠炎近年来发病率不断上升,传统药物治疗存在一定的局限性,通过天然食物来预防和缓解结肠炎正成为一个研究热点,而加工方式对天然食物活性的影响仍未知。因此,本实验探究3 种加工方式(打浆、高温蒸煮和发酵)对胡萝卜类胡萝卜素、膳食纤维含量和类胡萝卜素生物可及性的影响,并采用葡聚糖硫酸钠建立C57BL/6J小鼠溃疡性结肠炎模型,连续14 d对小鼠进行胡萝卜(胡萝卜冻干粉添加量为5.05%,以干质量计)饮食干预,通过检测体质量变化、疾病活动指数(disease activity index,DAI)、结肠相关指标(长度及病理情况、炎症因子含量、氧化应激水平、杯状细胞数量、紧密连接蛋白表达量和短链脂肪酸含量),综合评价不同加工方式下胡萝卜对结肠炎的影响。结果显示,与打浆胡萝卜相比,高温蒸煮和发酵处理总体显著降低了胡萝卜可溶性、不溶性和总膳食纤维含量(P<0.05),显著增加了类胡萝卜素生物可及性(P<0.05),发酵处理显著提高了可溶性膳食纤维在总膳食纤维中的比例(P<0.05)。与模型组相比,3 种加工方式下的胡萝卜均能显著抑制结肠炎小鼠体质量的下降和DAI的增加(P<0.05),降低肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6水平(P<0.05),提升IL-10水平(P<0.05),上调紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin-1和Occludin)的表达(P<0.05);其中高温蒸煮和发酵胡萝卜可以显著缓解小鼠结肠缩短(P<0.05),减轻结肠组织病理损伤(P<0.05);此外,发酵胡萝卜还可以显著抑制丙二醛的生成(P<0.05),改善结肠杯状细胞减少(P<0.05),提高丁酸水平(P<0.05),且抑制IL-6生成的作用最强。综上,不同加工方式下胡萝卜对溃疡性结肠炎均有不同程度的缓解作用,其中发酵胡萝卜效果最佳。
微波处理和干制时间对干鲍体外模拟消化产物抗氧化活性的影响
廖玉琴, 韩耀辉, 任中阳, 石林凡, 翁武银, 黄文美
2023, 44(23): 114-122. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221129-341
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计量指标
本实验以鲍鱼肌肉为研究对象,干燥过程中定期(0、30、60、90、120 d)利用微波处理,并利用模拟消化制备干鲍鱼肌肉消化产物(abalone muscle digestion products,AMDP),通过测定AMDP的体外及体内抗氧化活性指标,考察微波处理和干制时间对鲍鱼肌肉体外模拟消化物抗氧化活性的影响。结果表明,干制0 d的未经微波处理的AMDP对·OH、N,N-二甲基对苯二胺二盐酸盐自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的半清除率(half maximal inhibitory concentration,IC50)分别为3.04、15.18 mg/mL和21.12 mg/mL。随着鲍鱼肌肉干制时间的延长,AMDP对上述3 种自由基的IC50逐渐下降。利用干制120 d制备的AMDP饲喂秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),与对照组相比,其身体长度从768.90 μm增加至1 034.62 μm、头部摆动频率从206 次/min提高至281 次/min,在正常条件下平均寿命延长了36.16%,而在热应激和氧化应激条件下平均寿命分别延长了59.41%和38.48%。延长鲍鱼肌肉干制时间可以提升AMDP饲喂线虫体内的抗氧化酶活力、还原型谷胱甘肽含量和总抗氧化能力,降低线虫体内的活性氧含量。综上,延长干制时间以及干燥过程中利用微波处理鲍鱼肌肉均可以提高AMDP的抗氧化能力。
鱼油对副溶血弧菌感染小鼠肠炎损伤和肠组织基因表达谱的影响
王润东, 周奎, 邓义佳, 张宇昊, 李学鹏, 励建荣
2023, 44(23): 123-133. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221204-040
摘要
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计量指标
鱼油可以调节肠道生态系统,促进肠道健康,但是其在抵御食源性致病菌感染中的作用及机制尚不明确。本研究旨在探究鱼油对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,Vp)感染小鼠肠炎损伤和肠组织基因表达谱的影响。通过构建Vp感染小鼠模型,测定小鼠经鱼油干预前后的疾病活动指数(disease activity index,DAI)评分、结肠病理评分(histopathological score,HIS)、肠纤维化标记物(I型胶原蛋白和III型胶原蛋白)表达量、细胞因子(白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α)含量、抗氧化酶(过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和总抗氧化酶)活力和结肠基因转录水平。结果显示,灌胃4.0 mg/d鱼油可明显降低小鼠DAI评分和HIS,减轻结肠病理损伤;鱼油还能显著下调肠纤维化蛋白表达(P<0.05),维系肠屏障功能,抑制细胞因子介导的过度炎症和氧化应激。本质上,鱼油通过改变结肠基因表达模式,上调过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptor,PPAR)基因表达,富集PPAR信号转导通路,抑制核因子-κB信号,减轻Vp感染诱导的机体损伤。因此,膳食补充鱼油可以使机体在遭受食源性致病菌侵袭时得到一定的保护。
灭活芽孢杆菌DU-106对秀丽隐杆线虫的抗衰老作用
张余威, 赵文俊, 李伟杰, 杜冰, 黎攀
2023, 44(23): 134-141. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221207-078
摘要
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计量指标
本研究探讨灭活芽孢杆菌DU-106对秀丽隐杆线虫体内抗衰老作用及机制。将芽孢杆菌DU-106进行灭活处理,利用体外自由基清除能力评价灭活芽孢杆菌DU-106的体外抗氧化活性;并基于秀丽隐杆线虫为模型,观察不同质量浓度灭活芽孢杆菌DU-106对线虫寿命、应激能力、体内抗氧化能力等指标的影响。结果表明,灭活芽孢杆菌DU-106具有较强的体外自由基清除能力。同时,灭活芽孢杆菌DU-106有效延长了秀丽隐杆线虫的寿命、提高了线虫活力和抗应激能力。不同质量浓度的灭活芽孢杆菌DU-106提高了线虫体内过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽的水平,并呈一定的剂量依赖性。荧光显微镜显示灭活芽孢杆菌DU-106处理有效降低了秀丽隐杆线虫脂褐素水平。综上,灭活芽孢杆菌DU-106可能是通过减轻秀丽隐杆线虫体内脂褐素堆积和提高其体内抗氧化酶水平,从而发挥抗衰老作用。本研究可为今后芽孢杆菌的开发与利用提供一定依据,有利于系列食品保健品的生产。
牦牛乳酪蛋白抗氧化肽对HEK293细胞氧化应激损伤的保护作用
吴登宇, 韦体, 马忠仁, 宋礼, 杨具田, 蔡勇, 高丹丹
2023, 44(23): 142-150. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221110-115
摘要
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计量指标
本实验采用H2O2诱导HEK293细胞建立细胞氧化损伤模型,确定H2O2最佳处理浓度和时间,研究5 条牦牛乳酪蛋白抗氧化肽(AFK、IEQI、FPFF、LPVPQ、RELEEL)对H2O2诱导损伤HEK293细胞存活率、丙二醛含量、抗氧化酶类活力、还原型谷胱甘肽和氧化型谷胱甘肽含量的影响,并探讨牦牛乳酪蛋白抗氧化肽的体外抗氧化作用机制,为其在高附加值生物制品及功能食品领域的开发与应用提供理论依据。结果表明:牦牛乳酪蛋白抗氧化肽对不同的自由基具有不同的清除作用,但均呈剂量效应关系;使用终浓度为400 μmol/L的H2O2处理HEK293细胞12 h后,对细胞的抑制率为(46.21±0.40)%;细胞毒性实验分析结果表明,5 条抗氧化肽对HEK293细胞既无毒副作用,也无促进增殖作用;牦牛乳酪蛋白抗氧化肽能够显著降低HEK-293氧化损伤细胞中的丙二醛(除LPVPQ)、氧化型谷胱甘肽含量,并增强抗氧化酶活性,其中200 μg/mL抗氧化肽RELEEL能够显著降低丙二醛含量至(0.062±0.000)nmol/104 cells,提升谷胱甘肽含量至(61.17±2.48)μg/106 cells,并维持较高的谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽值(64.93±0.95);200 μg/mL抗氧化肽LPVPQ能够显著降低氧化型谷胱甘肽含量至(0.74±0.26)μg/106 cells,增强超氧化物歧化酶活力至(1.17±0.02)U/104 cells;200 μg/mL抗氧化肽AFK能够显著增强过氧化氢酶活力至(0.60±0.09)U/104 cells。上述结果显示,牦牛乳酪蛋白抗氧化肽对氧化损伤的细胞具有积极影响,可为下一步相关产品的开发提供参考。
小麦麸皮多酚对肥胖大鼠的减肥降脂作用
严欢, 杨中, 韩加
2023, 44(23): 151-164. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221106-056
摘要
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计量指标
目的:观察小麦麸皮多酚(wheat bran polyphenol,WBP)对饮食诱导肥胖大鼠的减肥降脂作用,并探讨其可能的作用机制。方法:80 只6 周龄SD大鼠,雌雄各半,适应性饲养一周后,随机抽取10 只作为空白对照组饲以基础饲料,其余70 只作为模型组饲以高脂饲料,以大鼠体质量增长率超过20%认为造模成功。筛选成模大鼠50 只,随机分为5 组:模型组(蒸馏水5.0 mL/kg mb),阳性对照甜菜碱(trimethylglycine,TMG)(0.10 g/kg mb)组,WBP低(WBP-L)(1.50 g/kg mb)、中(WBP-M)(3.00 g/kg mb)、高(WBP-H)(6.00 g/kg mb)剂量组,每组10 只,每日按5.0 mL/kg mb灌胃给予受试物;空白对照组灌以蒸馏水(5.0 mL/kg mb),干预9 周。干预期间每周测量体质量1 次,每周测定进食量并计算食物效应比。干预末期,大鼠禁食不禁水12 h后乙醚麻醉,腹主动脉采集血样,并取肝脏和周围脂肪组织,称质量,计算肝脏系数、肥胖指数。从血液中分离血清测定血生化指标;取一定量肝组织进行匀浆,测定抗炎、抗氧化活性等相关指标。取部分肝脏进行病理组织学分析,观察肝组织脂肪变性的程度。结果:各剂量WBP均可降低肥胖大鼠食物效应比,抑制大鼠体质量增长;降低肥胖大鼠肝脏质量及肝脏系数。各剂量WBP均可明显降低肥胖大鼠血清中甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、肌酐(creatinine,CREA)水平;此外,各剂量WBP均可不同程度降低肥胖大鼠肝匀浆中白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)、脂联素(adiponectin,ADPN)、瘦素(leptin,LEP)水平,显著提升谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)、肝脂酶(hepaticlipase,HL)水平(P<0.05,P<0.01),且效果均优于阳性对照TMG。结论:WBP可抑制单纯性肥胖大鼠肥胖程度,降低血脂水平,减轻肥胖引起的慢性炎症,抑制肝损伤,从而起到减肥、降脂、保肝的作用。综上,WBP具有开发成为减肥降脂功能性食品及保健品的潜力,本研究可为科学合理开发小麦麸皮提供理论参考和依据。
包装贮运
采前喷施胺鲜酯对葡萄果实贮藏期间膜脂代谢的影响
余鹏, 郑方盈, 余义和, 姜东明, 杨英军
2023, 44(23): 159-176. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221121-243
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计量指标
为探讨采前喷施胺鲜酯对采后‘巨峰’葡萄果实贮藏期间膜脂质代谢的影响,分别使用蒸馏水(对照)和50 mg/L胺鲜酯(diethyl aminoethyl hexanoate,DA-6)对转色期的‘巨峰’葡萄进行喷施处理,成熟后,将葡萄于(0±1)℃、相对湿度65%~70%条件下贮藏,并在贮藏的第0、20、30、40、50、60天采集葡萄果皮进行细胞膜相关指标测定。结果显示,与对照组相比,DA-6处理可有效抑制采后果实贮藏期间果皮细胞膜相对渗透率上升;较好地维持果皮脂质氧合酶(lipoxygense,LOX)、脂酶和磷脂酶D(phospolipase D,PLD)活力;抑制果皮磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇含量的下降和磷脂酸含量的升高;保持较高的亚油酸和亚麻酸等不饱和酸的相对含量和硬脂酸、山嵛酸、花生酸和棕榈油酸等饱和脂肪酸的相对含量,将果皮中脂肪酸不饱和度维持在较高水平;抑制LOX、Lipase和PLD基因的表达。综上,采前喷施50 mg/L DA-6处理可通过有效延缓贮藏期‘巨峰’葡萄果实细胞膜脂质代谢,延缓果实的衰老,并延长其贮藏期,为葡萄贮藏保鲜提供了参考。
气调贮藏增强桃果活性氧清除能力减轻冷害并改善芳香品质
何辉, 乔勇进, 柳洪入, 刘晨霞, 王春芳, 钟耀广, 李佳荷, 胡留申
2023, 44(23): 165-186. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221107-064
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计量指标
目的:研究气调贮藏对桃果冷害的防控效果及可能机制。方法:以‘锦绣’黄桃为材料,研究体积分数5% O2+10% CO2对桃果实低温((0±2)℃)贮藏和货架(20 ℃、3 d)期间褐变指数、硬度、乙烯释放速率、活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量、丙二醛含量、抗坏血酸-谷胱甘肽(ascorbic acid-glutathione,AsA-GSH)循环相关物质含量及关键酶活力、挥发性物质含量的影响,结果表明:与对照组相比,气调贮藏可减缓桃果冷害症状,贮藏30 d后再货架3 d(30dS3样品),褐变指数低于10%,果实硬度降低至10 N以下,乙烯释放速率为对照组的1.7 倍。在低温贮藏后期,气调贮藏果实中总ROS、丙二醛和过氧化氢含量显著低于对照组(P<0.05、P<0.01),1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和2,2’-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除能力显著高于对照组(P<0.05、P<0.01),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力在30dS3样品中提高36%,AsA-GSH循环中的抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶和单脱氢抗坏血酸还原酶活力整体提高,有效抑制还原型抗坏血酸向脱氢抗坏血酸的转化。此外,与对照组相比,在货架结束时,气调贮藏组积累了更多C6醇、酯类、内酯类芳香物质,γ-癸内酯、γ-十一内酯和δ-癸内酯含量在30dS3样品中分别提高了2.0、1.6 倍和4.0 倍,同时积累更多蔗糖和山梨醇以及更少的葡萄糖和果糖。结论:5% O2+10% CO2处理通过激活AsA-GSH循环和SOD活力,增强活性氧清除能力,缓解桃果冷害,维持香气品质。
氯化钙调控能量代谢途径对小白杏采后转色的影响
刘雪艳, 张洁仙, 魏佳, 张政, 单晴, 姜丽巍, 吴斌, 张平
2023, 44(23): 177-193. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221121-242
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以新疆小白杏为试材,采用3 g/100 mL CaCl2或蒸馏水(CK组)雾化熏蒸处理,测定小白杏在(10±1.0)℃、相对湿度(80±5)%条件下果皮、果肉中叶绿素、类胡萝卜素、腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)、单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)含量和能荷的变化,分析能量代谢相关酶活力及相关基因的表达量变化,探究外源CaCl2处理对小白杏采后能量代谢的调控机制,明确能量代谢水平与转色之间的联系。结果表明,与CK组相比,CaCl2处理小白杏可延缓果皮、果肉中叶绿素降解,抑制类胡萝卜的合成,维持果皮、果肉中ATP、ADP含量和能荷,提高了H+-ATPase、Ca2+-ATPase、琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)和细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase,CCO)的活力,并诱导PaH+-ATPase1、PaCa2+-ATPase10、PaSDH和PaCCO6基因表达。果皮和果肉中叶绿素含量与ATP含量、ADP含量、能荷水平均呈正相关,与类胡萝卜素含量均呈负相关;其中,叶绿素含量与ADP含量在果皮、果肉中均呈极显著正相关(P<0.01)。说明外源CaCl2可通过调节能量代谢延缓小白杏转色,保持较高的能荷,从而延长小白杏采后货架期。
海带泡菜货架期质构品质的钠钙比调控机制
陈秉彦, 林晓姿, 李维新, 窦芳娇, 何志刚
2023, 44(23): 187-201. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221109-089
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计量指标
为明确海带泡菜货架期质构品质的钠钙比调控机制,以期为外源性钙盐改善货架期海带泡菜的质构品质提供理论指导。研究体系发酵酸度及钠钙比对海带泡菜低温(4 ℃)货架期质构品质的影响,并解析货架期海带凝胶水分分布及钙盐桥结构的演替变化。结果表明,海带泡菜的硬度随着发酵酸度的升高呈现下降趋势,而乳酸钙有效减缓了海带泡菜的硬度变化,当体系钠钙比为1.5∶1时,海带泡菜经低温货架6 个月的硬度保持率相比对照组提高了92.8%。扫描电子显微镜观察与低频氢谱核磁共振分析结果显示,乳酸钙减轻了发酵酸引起的海带组织形态破坏,抑制了货架期细胞束缚水向自由水迁移。当体系钠钙比为2∶1时,海带泡菜货架6 个月后的自由水比例仅增加10.29 个百分点;钙离子光电子能谱分析结果显示,乳酸钙强化海带泡菜货架期质构品质的作用机制可能与体系钠钙比于2∶1或1.5∶1条件下形成稳定的钙盐桥结构有关。
专题论述
大麦中的重要蛋白质及其对啤酒酿造的影响研究进展
刘憨憨, 徐晨, 孙明炀, 江政辉, 吕晨艳
2023, 44(23): 194-214. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221124-289
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大麦作为重要的谷类作物,在饲料生产和食品加工中占有重要地位,其中大麦籽粒中所含的蛋白质对啤酒酿造过程及啤酒品质有重要的影响,尤其是啤酒泡沫、啤酒浑浊等。然而,目前对于大麦中起重要作用的蛋白质如大麦醇溶蛋白、热稳定性蛋白(蛋白质Z和脂质转移蛋白)等的研究还较少,结构方面的信息有所欠缺,功能的开发也处于起步阶段。本文主要从大麦中重要的蛋白质出发,对大麦中蛋白质的结构、功能性质和应用进行综述,并概述其在啤酒酿造中的作用及变化,以期拓宽其在生产加工中的应用、为大麦中蛋白质的加工和利用提供理论参考。
食品加工副产物源碳点制备及在食品智能活性包装中的应用研究进展
丁可, 葛帅, 孔慧, 王蓉蓉, 单杨, 丁胜华
2023, 44(23): 202-222. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221221-210
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碳点(carbon dots,CDs)作为新兴的纳米颗粒,由于其优越的生物相容性和光致发光性,被广泛应用于化学传感、生物成像、药物递送、光催化剂和食品检测等领域。食品加工副产物来源广泛,容易获得,且其制备的CDs表面通常含有丰富的官能团与杂元素,这一特点赋予了CDs更优异的光催化、抗氧化和抗菌特性。近年来,CDs被作为食品包装添加物以增强食品包装紫外屏蔽、机械强度、抗氧化和抗菌等性能。本文综述了可用于制备CDs的食品加工副产物种类和添加CDs的天然聚合物基薄膜,以及CDs在活性和智能包装中的应用,以期为食品加工副产物源CDs的制备及其在食品包装中的应用提供参考。
红糖生产过程美拉德反应有害产物的形成及其控制方法研究进展
刘婧, 韩美仪, 侯丽冉, 胡娜, 余俊哲, 谢彩锋
2023, 44(23): 215-230. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221129-339
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红糖生产过程中的美拉德反应对红糖色泽、风味及功能特性至关重要,但也会产生一些对人体健康具有潜在危害的产物,包括乙二醛(glyoxal,GO)、丙酮醛(methylglyoxal,MGO)、3-脱氧葡萄糖醛酮(3-deoxyglucosone,3-DG)、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)、丙烯酰胺等。本文对红糖生产关键工序中发生的美拉德反应、影响因素及可能产生的美拉德反应有害产物种类及它们对人体健康的影响进行介绍,并提出在红糖生产过程中控制美拉德反应有害产物的建议,为提高红糖食用安全性提供理论参考。
微生物来源谷氨酰胺转氨酶的异源表达、发酵及应用研究进展
闫文慧, 孙鑫洁, 袭祥恒, 王晨莹, 任喜东
2023, 44(23): 223-239. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221125-293
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谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)是一类应用广泛、具有优秀蛋白交联能力的酶。TG普遍存在于动植物和微生物中,微生物来源的TG(microbial TG,mTG)拥有良好的酶学性质,因此广泛应用于工业化生产和应用中。本文阐述了mTG的理化性质和自身的活化机理,以及利用野生菌株和不同的重组基因工程菌株发酵生产mTG的研究成果及进展,同时综述了mTG在多种工业生产中的应用及潜力,以期为mTG在工业生产和应用方面的研究提供参考和新的思路。
ε-聚赖氨酸生产菌育种研究进展
孙子龙, 扶教龙, 王月, 周运峰, 李博彦, 钱玮, 白净, 鞠鑫, 李良智
2023, 44(23): 231-251. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221114-158
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ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是一种含25~35 个L-赖氨酸残基的新型生物聚合物,由ε-NH2和α-COOH脱水缩合形成。其具有热稳定性、可食性、水溶性、可降解性、抑菌谱广及无毒等优异性能,作为一种安全的食品防腐剂,在日本、韩国、美国、中国和一些其他国家得以应用。ε-PL通常由白色链霉菌(Streptomyces albulus)发酵生产,对生产菌进行育种改造是提高ε-PL生产和降低成本的关键方法之一。目前,研究者们已通过理化诱变、核糖体工程、基因组重排、基因工程等方法对ε-PL生产菌进行了大量育种研究,且得到了一些高产菌株。本文首先简要介绍ε-PL生物合成机理,并从上述几个方面着重介绍ε-PL生产菌育种研究进展,然后概述ε-PL发酵生产工艺,最后对相关研究进行展望,以期为ε-PL微生物育种和绿色生物制造提供借鉴与参考。
细菌芽孢萌发分子机制研究进展
张天宇, 吕风至, 桂萌, 吴晓蒙, 赵靓, 王永涛, 饶雷, 廖小军
2023, 44(23): 240-260. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221111-124
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在营养缺乏条件下,芽孢杆菌(Bacillus)(以下简称杆菌)和梭菌(Clostridium)形成的处于代谢休眠态的芽孢对各种极端环境具有极强的抗逆性。由于细菌芽孢广泛存在于自然环境中,其不可避免会进入食品加工链,一旦条件合适便会通过萌发恢复营养生长,导致食品腐败。由于萌发后芽孢抗性消失,因此采用先诱导芽孢萌发后杀灭的策略能温和杀灭芽孢,从而保证食品品质。对于不同属的芽孢,深入了解其萌发过程、信号传导机制以及影响萌发的因素,有利于高效精准诱导芽孢萌发,提高杀灭效果,对食品中芽孢的控制有重要意义。本文以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)、艰难梭菌(C. difficile)为例,从萌发受体激活与信号传导两个方面详细阐述了杆菌和梭菌芽孢的萌发机制。此外,还对不同种类芽孢的萌发因子以及萌发过程中的影响因素进行了较为全面的总结。本综述深入探讨杆菌和梭菌芽孢的萌发机制,为高效精准诱导芽孢萌发、提高杀灭效果,从而有效控制食品中的芽孢、保证食品品质提供重要的理论依据。
噬菌体受体结合蛋白及其宿主谱扩展的相关研究进展
李凡, 于振兴, 张明, 林洪, 李学鹏, 励建荣, 张德福
2023, 44(23): 252-269. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221203-031
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噬菌体是如今地球上种类最多、分布最广的生物之一,在清除细菌尤其是针对目前广泛出现的多重耐药细菌上具有巨大优势。目前多种噬菌体产品已在食品原料、养殖动物、食源性致病菌检测及即食食品杀菌等领域投入使用且效果良好,但天然噬菌体狭窄的宿主范围与复杂的宿主互作机制很大程度上限制了新型噬菌体抑菌剂的开发。噬菌体与宿主细菌的特异性结合依赖于噬菌体表面的受体结合蛋白,对各种不同的噬菌体受体结合蛋白的结构功能与作用机制进行研究有助于进一步了解噬菌体与细菌的互作过程,在此基础上利用诱导培养及基因工程等方法对噬菌体受体结合蛋白进行改造以获得优质的宽谱噬菌体已经成为噬菌体研究的重要内容之一。本文对噬菌体受体结合蛋白的不同结构与各种宿主谱扩展方案的相关研究进行总结,为食品工业中噬菌体的进一步开发与应用提供理论支撑。
肠炎沙门氏菌在蛋清中的存活机制及其生物防控研究进展
李嘉铭, 董庆利, 杨昌颖, 王翔, 马悦, 秦晓杰
2023, 44(23): 261-281. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221207-075
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沙门氏菌是引发食源性疾病最常见的致病菌之一,鸡蛋及蛋制品是其传播的重要食品载体。在沙门氏菌众多血清型中,肠炎沙门氏菌在鸡蛋蛋清中具有独特的存活优势,能够抵抗蛋清中的抑菌组分,在鸡蛋内存活并增殖,进而引发食物中毒。近年来,国内外研究学者以这一血清型为模式菌株,运用转座子突变、体内表达、高通量测序和组学技术等手段揭示了该致病菌在鸡蛋蛋清中的存活策略,挖掘出一些重要的代谢通路以及关键的抗逆基因/蛋白。当前关于抗逆基因功能的揭示还不够深入,且缺乏对现有研究系统总结。本文首先简要介绍了沙门氏菌污染鸡蛋的现状及传播途径,进一步从营养物质获得、膜胁迫响应、DNA损伤修复、碱性pH值适应、渗透胁迫响应以及能量代谢等角度,重点阐述了肠炎沙门氏菌在蛋清中存活的分子机制研究进展,最后归纳了疫苗接种、噬菌体以及益生菌治疗等沙门氏菌生物防控方法,并对未来研究方向进行了展望,旨在为有效控制蛋类食品中的沙门氏菌提供重要参考。
天然生物大分子稳定高内相Pickering乳液及其在食品中的应用
魏孔菊, 董同珺, 朱国花, 双媛, 肖甚圣, 王学东, 丁贝贝
2023, 44(23): 270-292. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221115-179
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近几年,高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,HIPPEs)因其独特的组织特性受到越来越多的关注,在食品领域的应用前景非常可观。天然生物大分子作为生物体内的活性成分,具有良好的生物相容性、可降解性、无毒或低毒性等特性,是优异的HIPPEs稳定剂。本文简述了天然生物大分子稳定HIPPEs的潜力,以及基于生物大分子稳定的HIPPEs在抑制脂质的氧化、作为反式脂肪酸的替代品、封装和递送营养物质、食品3D打印以及包埋益生菌方面的应用研究进展,以期为基于天然生物大分子稳定的HIPPEs在食品中的应用提供参考和借鉴。
益生菌缓解高尿酸血症作用机制研究进展
黄佳豪, 李先平, 赵军英, 乔为仓, 刘璐, 陈历俊
2023, 44(23): 282-303. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221229-273
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高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)是由于人体内尿酸(uric acid,UA)的生成过多或排泄过少引起的疾病,持续性的HUA会导致痛风。无症状的HUA与其他代谢性疾病存在密切关联,如慢性肾病、糖尿病、心血管疾病等。益生菌干预治疗改善HUA是一种潜在的安全、经济、高效的治疗手段。本文主要阐述了益生菌降低UA水平的机制,包括抑制黄嘌呤氧化酶活性、吸收和降解肠道中嘌呤类物质、调节肠道菌群稳态、恢复肠道屏障。此外,益生菌通过促进尿酸盐排泄转运蛋白的表达和抑制尿酸盐重吸收蛋白的表达促进UA的排泄从而降低UA水平。益生菌在缓解HUA方面极具应用前景,本文对益生菌缓解HUA机制进行了探讨,期望能为后续研究提供理论基础。
锌原卟啉形成和呈色机理及替代肉制品中亚硝酸盐的研究进展
杨千慧, 刘骞, 陈倩, 李敏, 孔保华
2023, 44(23): 293-313. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221220-196
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亚硝酸盐因特有的功效被广泛用于肉制品加工中,特别是其促进肉制品发色和抑菌的作用。由于消费者对亚硝酸盐健康风险的担忧和对天然清洁标签产品的需求,寻找亚硝酸盐替代品成为肉制品加工的研究热点。锌原卟啉(zinc protoporphyrin,ZnPP)作为一种天然的色素物质,在促进肉制品发色方面发挥了显著优势。本文阐述了ZnPP的性质、形成机理、定量分析方法和在肉制品中的分布情况,重点综述了ZnPP形成的影响因素,并对其应用前景进行了展望,以期为低硝肉制品加工产业的发展提供新的途径。
母亲膳食对母乳营养素影响的研究进展
王芳敏, 叶兴旺, 周雪贞, 金青哲, 刘正冬, 闫志远, 韦伟, 王兴国
2023, 44(23): 304-321. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221211-111
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母乳中营养素受母亲膳食影响,但可归因于饮食变化的营养素种类尚不清楚。大多数研究没有直接评估饮食或量化饮食与母乳成分的关系。本文通过PubMed和Web of Science数据库,检索2022年5月前的文献,将检索词设定为“human milk/breast milk”“nutrient”“macronutrient”“micronutrient”“maternal nutrition”和“maternal diet”,共得到24 项观察性研究、5 项交叉实验研究和11 项平行对照实验研究,经过分析发现,乳母膳食中脂肪酸,尤其是多不饱和脂肪酸、反式脂肪酸和某些微量营养素,包括脂溶维生素(VA、VD)、水溶性维生素(VC)以及微量矿物质(铁、锌和硒)的摄入量,与其在母乳中的含量密切相关。
基于纳米材料的生物传感器检测食物过敏原的研究新进展
于宁, 李洋, 张九凯, 康文瀚, 邓婷婷, 邢冉冉, 黄文胜, 陈颖
2023, 44(23): 314-331. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221110-113
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食物过敏已成为食品安全和公共卫生领域的突出问题之一。食物过敏尚无有效的治疗方法,依据标签信息避免接触和摄入食物过敏原依然是过敏患者的最佳选择。开发灵敏、精准、高效的过敏原检测技术对于保障消费者安全和权益至关重要。生物传感器作为一项多学科交融的检测技术,具有特异性高、反应速度快、操作简便等优点。纳米材料的飞速发展推动生物传感器不断向高灵敏度、高通量、可视化检测方向提升。近年来,基于纳米材料的生物传感器在食物过敏原检测领域得到一定应用。本文归纳了生物传感器检测食物过敏原的概况,分析了各种生物识别元件和基于不同纳米材料的生物传感器在食品过敏原检测领域的研究新进展,以期为生物传感器检测食品过敏原的深入研究和应用提供更多参考。
小球藻多糖的结构与生物活性研究进展
何启煜, 安子哲, 陈安进, 王寒梅, 李方圆, 卢海燕, 赵雪
2023, 44(23): 322-341. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221110-105
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小球藻中存在多种组成和结构复杂的多糖,其主要由半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖和葡萄糖醛酸等多种单糖组成。多糖中存在多样的连接方式,比如α-1,6-葡萄糖、β-1,3-半乳糖、α-1,6-半乳糖、α-1,3-鼠李糖、α-1,2-鼠李糖、α-1,5-阿拉伯糖、α-1,6-甘露糖和β-1,4-木糖等,部分多糖上存在甲基化、硫酸根和乙酰化修饰。同时众多研究表明,小球藻多糖具有免疫调节、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗菌和调节肠道菌群等活性功能。目前主要采用单糖组成分析、甲基化结合气相色谱-质谱联用法和二维核磁共振法研究小球藻多糖的结构,解析多种小球藻多糖的单糖组成、糖苷键类型、支链取代位置和支链类型等结构特点。本文通过对不同小球藻多糖的化学组成、结构及其分析技术和生物活性进行分析总结,以期为小球藻多糖的精细结构分析和构效关系研究提供参考和依据。
植物源天然产物干预丙烯酰胺神经毒性的研究进展
张梦玉, 张彦青, 房雷雷, 解军波, 魏英豪
2023, 44(23): 332-352. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221209-098
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丙烯酰胺(acylamide,ACR)是食品中常见的一种毒性物质,会对人体各器官和系统尤其是神经系统造成严重的损害。目前,尚未有合适的预防和治疗ACR神经毒性的措施。近年来,具有高食用安全性、强抗氧化活性、低成本等优势的植物源天然产物被报道能够干预ACR诱导的神经毒性。本文主要介绍了ACR的神经毒性及干预这种毒性的植物源天然产物,并在此基础上总结了植物源天然产物干预ACR神经毒性的作用机制,以期为多途径、多靶点治疗ACR神经毒性和天然产物的开发及应用提供理论参考和研究思路。
红葡萄酒的花色苷:来源、呈色与反应
张欣珂, 赵旭, 刘沛通, 段长青, 段雪荣, 杨健, 李德美, 范雪梅
2023, 44(23): 342-364. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221128-327
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花色苷是贡献红葡萄酒颜色的一类重要物质,其对红葡萄酒的品质有重要影响。在葡萄生长发育过程中,花色苷通过苯丙烷-类黄酮路径生物合成。在葡萄酒中,花色苷存在多种状态之间的平衡,其颜色表现也与花色苷分子的结构和形态密切相关。同时,花色苷并不稳定,会发生包括氧化在内的多种形式的降解。从酿造工艺的角度来看,在发酵过程中花色苷从葡萄皮通过浸渍进入到酒液中,而在不同发酵阶段花色苷的含量及葡萄酒的颜色由于发酵条件和葡萄酒中组分的改变也不断变化。在陈酿过程中,花色苷会和其他的物质反应生成新的花色苷衍生物。花色苷和这些衍生物的变化也导致了葡萄酒在发酵、陈酿和储存过程中颜色不断变化。至今鲜见文献系统性地对红葡萄酒中花色苷的来源及呈色原理、发生的反应以及在葡萄酒加工过程中的变化进行归纳总结,因此,本文针对葡萄酒中的花色苷类物质围绕上述内容进行综述,以期为未来研究提供一定的基础和理论依据。
二维纳米材料在食品安全检测中的研究进展
李景敏, 贾宝珠, 詹蓉蓉, 唐飞燕, 黄惠晶, 邓浩, 徐振林, 罗林
2023, 44(23): 353-371. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221114-160
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二维纳米材料由于其独特的物理化学性质被应用于生物传感器中,具有提高响应速度、提高检测灵敏度、缩短检测周期、简化操作步骤等优点,近年来在食品安全检测中展现出良好的应用前景,已逐渐成为研究热点。本文基于石墨烯、石墨炔和类石墨烯等二维纳米材料在分析传感领域的应用研究,综述了近5 年二维纳米材料在食品有机污染物、食品添加剂、食源性致病菌、重金属检测方面的研究进展,并展望了二维纳米材料在食品安全检测领域中的发展前景,以期为研究者提供新思路和理论参考。
肠道中有益菌培养组学的研究进展
玉霞, 赵飞燕, 孙志宏
2023, 44(23): 365-382. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221210-103
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肠道微生物在维持人体健康中起着重要作用,特别是肠道中的有益菌。目前肠道微生物的研究手段仍以宏基因组等非培养技术为主,利用宏基因组测序技术可发现肠道微生物与机体健康之间的关系。研究者发现肠道中大多数细菌是未被培养的,其发挥作用的分子机制尚不明确,而培养组学可通过改良培养基中成分,优化培养条件,使得肠道中一些难培养的微生物被成功分离培养。培养组学在肠道微生物中的应用为研究宿主与肠道微生物的相关功能和进一步筛选肠道中的有益菌提供了技术支持。因此,利用培养组学技术培养出更多的肠道有益菌,并对其进行细菌表型和基因功能研究是今后的研究重点。本文对肠道微生物培养组学及肠道有益菌的培养方法进行综述,为其应用于对人体健康有益的肠道微生物的培养提供参考。
磁场辅助低温贮藏技术在食品中的应用及研究进展
翁金通, 生庆海, 刘敬科, 张晓頔, 刘俊利, 张爱霞, 李朋亮, 赵巍
2023, 44(23): 372-393. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221210-109
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随着科学技术的不断发展,常规低温贮藏技术已满足不了人们对食物品质的追求。近年来,磁场因具有操作简单高效、安全无污染及节能等优势被广泛应用到食品低温贮藏领域中。磁场通过优化降温冻结过程、调节酶活力、降低微生物含量等方式维持贮藏食品的食用品质。本文综述了磁场辅助低温贮藏技术的作用机制及其在各类食品中的应用,总结了生产中存在的不足,并对其未来的发展方向进行展望,旨在为磁场在食品低温贮藏中的工业化应用提供理论参考。
糖基化对乳制品加工性能及致敏性影响的研究进展
陈欣彤, 邱毓, 杨若婷, 高金燕, 李欣, 陈红兵
2023, 44(23): 383-393. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221209-102
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近年来,牛乳过敏因其发生率的增加和研究的深入,愈发受到广泛关注。牛乳蛋白的糖基化改性不仅能改善乳制品的功能性质,还可以通过破坏或掩蔽过敏原蛋白的表位降低乳制品致敏性,在食品风味、抗氧化性和载体等各个领域都有不同的应用。本文介绍乳品工业中常见的糖基化反应及其利弊和糖基化后乳蛋白致敏性的变化规律,总结了避免糖基化反应产生负面影响的方法,为糖基化改性在牛乳过敏及乳品加工的研究、开发和应用方面提供参考。
新、旧世界国家葡萄酒碳稳定同位素时空分布特征研究进展
马燕飞, 苏颖玥, 王立杉, 齐鹏宇, 康天浩, 王丽, 马海燕, 徐国前, 张昂
2023, 44(23): 394-405. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20221111-133
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随经济全球化不断发展,新、旧世界国家葡萄酒产量及消费量均呈稳步增长趋势,已形成质量和风格各异的葡萄酒,并与相应产地属性有关。碳稳定同位素作为产地识别的重要指标,发挥着稳定、客观的作用,被研究者广泛关注。本文主要概述了旧世界(法国、意大利、西班牙、德国、瑞士、克罗地亚、罗马尼亚)与新世界(澳大利亚、南非、智利、阿根廷、巴西、中国)葡萄酒中乙醇碳、甘油碳、总碳及其他组分碳稳定同位素的时空分布特征。总体来说,新、旧世界葡萄酒中不同组分碳稳定同位素比值范围差异较小,仅使用其进行产地鉴别可能无法获得可靠结果,结合其他同位素、矿物质元素等指标可提高产地溯源准确性。此外,本文还总结了近15 年来碳稳定同位素技术及其应用进展,旨在为数据库的建立提供参考。
分子模拟在环糊精包合反应中的应用研究进展
黄娟, 李陶婷, 于海燕, 陈臣, 袁海彬, 田怀香
2023, 44(23): 406-418. doi:
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环糊精可作为主体通过超分子相互作用与客体分子形成包合物,从而起到保护或增强客体分子性质的作用。分子模拟是探究该相互作用的一种重要研究手段,在环糊精包合反应中得到了广泛的应用。本文首先对分子模拟进行概述,主要包括量子力学、分子对接和分子动力学模拟;其次,分别总结了分子对接和分子动力学模拟的基本原理、主流软件及常用力场等,之后分别从分子结构变化表征、分子间相互作用表征、溶剂效应及协同稳定4 个方面总结了其在研究环糊精包合过程中的应用进展;研究表明,疏水空腔的大小及客体在空腔内的初始方向对客体/环糊精包合物结构都有非常重要的影响;范德华相互作用是环糊精包合反应的主要推动力,分子间氢键的形成是包合物稳定的重要因素;显式溶剂模型是研究环糊精包合反应溶剂效应的有利工具;最后,作者认为对于环糊精包合过程,可从多尺度及机器学习两方面,结合分子模拟进行后续相关研究。
食品监管渎职行为的公法责任体系及其发展趋势——以食品监管渎职罪的修订为视角
郭富朝
2023, 44(23): 419-425. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20230808-056
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合理配置公法责任对规范食品安全监管、约束渎职行为至关重要。我国分别建立了针对食品监管渎职行为的行政责任和刑事责任体系,其中行政责任主要按照县级以上人民政府、县级以上人民政府组成部门两大类主体,区分渎职行为轻重搭建责任体系,刑事责任则主要由食品监管渎职罪进行规定。食品监管渎职罪修订反映了我国食品安全治理策略,配置食品监管渎职公法责任时应当符合治理策略,包括以监管责任为基础、以尽职作为承担责任的核心标准、遵守罚责相适应的基本原则、立足食品安全合作监管现实等。《刑法修正案(十一)》最终以“造成严重后果或者有其他严重情节”作为入罪条件,适当调整了入罪范围。食品监管渎职罪修订后,食品监管渎职罪案件数量明显减少,刑事处罚范围总体上受到限缩,但少量渎职行为的刑事处罚得到扩张。