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2025年 第46卷 第15期 刊出日期:2025-08-15
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食源性危害物防控专栏
基于水凝胶芯片的数字PCR精准定量葡萄汁中的大肠杆菌O157
易子涵, 林星宇
2025, 46(15): 1-9. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250103-015
摘要
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计量指标
建立一种可对葡萄汁中大肠杆菌O157(Escherichia coli O157)直接检测的水凝胶数字聚合酶链式反应扩增技术(polymerase chain reaction,PCR)。该方法直接将样本与水凝胶PCR体系混合,通过热裂解释放细菌DNA,利用水凝胶材料的三维网络结构,实现靶标DNA的原位数字PCR扩增,扩增后形成的荧光信号以荧光点形式呈现,荧光点数量与DNA分子数量一一对应,从而实现精确定量分析。针对大肠杆菌O157设计PCR引物,建立方法体系,并进行可行性、灵敏性、特异性及真实样品实验。结果表明,该方法灵敏度高,检测限可低至单细菌水平,无需DNA提取纯化;特异性强,只检出目标细菌;无需样品前处理,并具有良好的抗抑制效果;从制样到结果报告的检测时间可降至40 min以内。所有葡萄汁污染样品均可直接检测,阳性检出率为100%,与稀释涂布平板方法检测结果一致,平均回收率为96.9%~112.0%,相对标准偏差为3.6%~12.4%。本检测方法具有快速、灵敏、无需样品前处理和操作简单等优点,适合于现场检测。
类黑色素-氧化锌纳米复合物对冷鲜肉中强致腐假单胞菌的抑制作用机理
刘梓钰, 梁晓云, 赵王晨, 王龙凤
2025, 46(15): 10-15. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241224-190
摘要
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计量指标
为探究冷鲜肉保鲜包装技术,制备一种新型纳米抗菌材料——以类黑色素纳米颗粒为载体进行表面修饰的纳米氧化锌(ZnO NPs@MelNPs),研究其对冷鲜肉中具有强致腐能力的假单胞菌(Pseudomonas fluorescens S2-214)的抑制作用,并阐明其内在作用机制。结果表明,ZnO NPs@MelNPs具有良好的抗菌作用,其对P. fluorescens S2-214的最小抑菌浓度为1.6 mg/mL。在该质量浓度条件下,ZnO NPs@MelNPs可使细菌细胞产生物理损伤并发生显著的形态改变。此外,结合细胞相对电导率、胞内钠离子和镁离子的残留量及核酸、蛋白泄漏量结果分析,发现制备的纳米材料引发的物理损伤会破坏细菌细胞膜的完整性,通过改变膜通透性促使胞内电解质和生物大分子外流,最终实现其抗菌效应。
食品风味调控与健康专栏
机器学习在食品安全领域生物毒素预测中的应用与展望
丁浩晗, 韩瑜, 宋晓东, 崔晓晖, 黄骅迪, 董冠军, 王龙, 乌日娜
2025, 46(15): 16-26. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250206-016
摘要
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计量指标
随着全球食品安全问题的日益严峻,快速预测食品中的潜在毒素变得至关重要。传统预测方法如化学分析和生物测定法虽能提供精确结果,但耗时长、成本高且操作复杂,难以满足大规模筛查需求。近年来,机器学习技术凭借其强大的数据处理能力和模式识别优势在食品生物毒素预测领域展现出广阔应用前景。本文首先论述生物毒素预测在食品安全领域的重要性,随后详细介绍机器学习的基础理论与关键算法模型,并重点讨论其在生物毒素预测中的应用,分析不同算法和模型的实际效果。针对机器学习在生物毒素预测中存在的问题,探讨了模型优化与改进策略,包括特征选择、超参数调整和集成学习等技术,并指出实际应用中可能面临的挑战,如数据可用性、模型泛化能力以及跨学科合作的复杂性等,同时提出潜在研究方向。未来随着机器学习技术的不断进步及食品生物毒素数据集的逐步扩增,预计其在食品生物毒素预测领域的应用将进一步发展,为环境保护和人类健康提供更有力支持。
光动力抗真菌技术研究进展
陈妙凤, 杨昊青, 卢艺慧, 胡嘉淼, 林少玲
2025, 46(15): 27-34. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250321-167
摘要
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计量指标
真菌感染在食品领域构成严重威胁,不仅会导致食品腐败变质,还可能引发食源性疾病,从而影响食品安全和公众健康。光动力技术作为一种新兴的非热杀菌技术,因其高效灭活真菌且不易诱导耐药性而受到广泛关注。尽管该技术在医学领域已成功用于治疗多种真菌感染,但其在食品领域的应用尚处于探索和研究阶段。本文概述光动力抗真菌技术的作用机理和技术难点,全面分析其在食品领域的发展现状。在此基础上,探讨光动力抗真菌技术在食品保鲜中的应用前景,以期为该技术在食品工业中的深入研究和产业化应用提供重要的理论支撑和技术指导。
基础研究
全反式和顺式虾青素对胰腺α-淀粉酶的抑制效果差异及其机制
邹晓君, 郑钦生, 赵凯欣, 冯裕杰, 肖杰, 贺丽苹, 曹庸, 刘晓娟
2025, 46(15): 35-46. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250102-007
摘要
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计量指标
通过光碘-乙醇初提-柱层析相结合方法制备高纯度顺式虾青素,以虾青素与降血糖关键调控α-淀粉酶相互作用为切入点,采用酶活性抑制实验、光谱技术和分子对接技术揭示虾青素异构体抑制猪胰腺α-淀粉酶(porcine pancreatic α-amylase,PPAA)活性能力的差异及其分子机制。结果表明,本实验成功制备并鉴定高纯度9-顺式(95.07%)和13-顺式(90.87%)虾青素,顺式虾青素比全反式虾青素具有更强的抑制PPAA活性效果(P<0.05)。虾青素异构体与PPAA的相互作用均对Trp残基微环境造成轻微影响,不会明显改变蛋白构象。分子对接结果显示,虾青素异构体的结合位点均位于PPAA的催化口袋,与酶竞争性抑制剂阿卡波糖的结合位点相同,并且与酶催化中心的关键氨基酸残基Asp197、Glu233和Asp300具有相互作用,从而表明全反式和顺式虾青素通过竞争性结合酶催化位点的方式抑制PPAA活性。荧光猝灭结果表明,虾青素异构体与PPAA发生结合时均为静态猝灭。进一步研究发现,虾青素异构体与PPAA的主要相互作用力均为范德华力、氢键和疏水作用力,并且均与Glu233残基形成氢键,但顺式虾青素的氢键键长更短,表明其具有更强的氢键作用力。与此同时,与全反式相比,顺式虾青素具有更高的结合亲和力、更多的相互作用氨基酸残基和更低的热力学参数,表明其与PPAA具有更强的结合能力,使得顺式虾青素比全反式虾青素具有更强的酶活性抑制效果。研究结果有助于揭示虾青素异构体的降血糖活性差异和潜在机制,对于开发降血糖的新型功能性食品和药品具有重要的应用价值。
九蒸九制黄精多糖的结构表征及降血糖活性分析
宋鸿杰, 高琦洲, 闫新旭, 冯宝龙, 崔伟业, 王喜波, 王玉堂
2025, 46(15): 47-59. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241209-065
摘要
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计量指标
以九蒸九制的黄精为研究对象,对黄精多糖成分进行分离纯化、结构表征和降血糖活性研究。通过水提醇沉法提取得到黄精粗多糖,经DEAE-52纤维层析柱分离纯化后得到3 种均一多糖,分别为SPGK、SPGK2和SPGK3。通过测定3 种多糖的分子质量、单糖组成、傅里叶变换红外光谱、甲基化后气相色谱-质谱分析和核磁共振对其进行结构表征,并采用酶抑制实验对3 种多糖降血糖活性进行研究。结果表明,SPGK、SPGK2和SPGK3的分子质量分别为12.74、68.72 kDa和10.25 kDa;SPGK中包括6 种单糖,岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖物质的量比例为0.07∶0.04∶0.50∶89.44∶1.58∶8.37,主要由半乳糖组成,其结构主要包括→4)-α-D-Galp-(1→、→4)-β-D-Galp-(1→、→4,6)-β-D-Galp-(1→和T-β-D-Galp-(1→;SPGK2中包括8 种单糖,岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸,物质的量比为0.27∶7.62∶7.51∶76.59∶3.12∶1.19∶3.28∶0.42,主要由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖组成,其结构主要包括→2,4)-α-L-Rhap-(1→、→5)-α-L-Araf-(1→、→4)-α-D-Galp-(1→、→4)-β-D-Galp-(1→、→4,6)-β-D-Galp-(1→、T-β-D-Glcp(1→和T-β-D-Galp-(1→;SPGK3中包含8 种单糖,岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸,物质的量比为0.55∶24.59∶5.54∶37.65∶2.90∶1.35∶26.97∶0.45,主要由鼠李糖、半乳糖和半乳糖醛酸组成,其结构主要包括→3)-α-L-Rhap-(1→、→2,4)-α-L-Rhap-(1→、→4)-α-D-GalAp-(1→、→4)-β-D-Galp-(1→、→4,6)-β-D-Galp-(1→、→4)-β-D-Glcp-(1→和T-β-D-Galp-(1→。酶抑制实验表明SPGK、SPGK2和SPGK3均具有一定的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性,在2 mg/mL质量浓度条件下对α-淀粉酶抑制率分别为41.53%、83.60%和56.15%,对α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为28.03%、83.97%和65.76%。综上所述,从九蒸九制黄精中提取的SPGK、SPGK2和SPGK3具有一定的降血糖潜力,为其产品开发和降血糖应用提供理论依据。
食品化学
食品中柚皮素与丙酮醛形成的加合物及其细胞毒性评价
吴仲君, 颜婷, 杨晓怀, 李红良, 黄才欢, 欧仕益, 郑洁
2025, 46(15): 60-68. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250117-129
摘要
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计量指标
探究柚皮素消除食品中丙酮醛的机理及评估消除产物的细胞毒性。本研究在模拟生理条件(37 ℃、pH 7.4)下,发现柚皮素对丙酮醛的消除率和晚期糖基化终末产物的抑制率均随时间延长而增加,在24 h时,丙酮醛消除率达到47.90%,晚期糖基化终末产物抑制率达到69.70%。通过高效液相色谱-串联质谱以及核磁共振分析,发现柚皮素消除丙酮醛的机理是两者发生互作,形成了两个互为同分异构体的柚皮素-丙酮醛加合物,化学名为8-(1-羟基丙酮)-柚皮素,通过制备、纯化加合物标准品,建立食品中加合物的检测方法,分析并发现柚皮素在热加工食品(饼干)中也消除丙酮醛,并形成上述加合物:柚皮素对丙酮醛的消除率和加合物的形成水平均随柚皮素添加量的增加而上升,在柚皮素最大添加量1.0 g/kg时,丙酮醛的消除率为70%,加合物的含量为47.44 mg/kg。采用3 种人源胃、肠、肝细胞系评估柚皮素-丙酮醛加合物的细胞毒性,发现加合物的细胞毒性总体不高于膳食多酚柚皮素。综上所述,柚皮素属于一种安全、有效的有害活泼羰基化合物清除剂,在食品、医药等领域具有一定的应用前景。
不同程度木质化对鸡胸肉肌球蛋白理化性质及结构的影响
王曼钰, 柳青, 郑乾坤, 孙京新
2025, 46(15): 69-75. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250301-004
摘要
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计量指标
探究不同程度木质化(轻度、中度和重度)对鸡胸肉肌球蛋白理化性质及结构的影响。结果表明,与正常鸡胸肉相比,木质化鸡胸肉肌球蛋白的粒径和浊度均呈上升趋势,在重度时最高;木质化程度的加重导致净负电荷损失和巯基含量显著降低(P<0.05),表面疏水性显著上升,在重度木质化时高达747.57±23.36;同样地,木质化的发生对肌球蛋白二级结构的稳定性造成了不利影响,α-螺旋结构逐步转变为β-转角和无规卷曲;当样品的木质化程度为重度时,内源荧光光谱的最大荧光强度从原正常肌球蛋白的505.1增加到860.6,色氨酸残基被大量暴露在疏水环境中。此外,在微观结构中,木质化鸡胸肉肌球蛋白微观网络结构更加无序,在达到重度时形成了大面积空隙。因此,木质化会对鸡胸肉肌球蛋白理化性质产生显著影响,且随着木质化程度加深使其结构进一步恶化。
魔芋葡甘聚糖凝胶质构特性对淀粉消化及食欲的影响
孙洋, 徐晨凤, 程凯旋, 康宇, 刘博文, 张驰, 陈帅, 商龙臣
2025, 46(15): 76-90. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250128-207
摘要
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计量指标
分析魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)淀粉复合凝胶的质构特性对受试者口腔加工行为、体外消化特性以及受试者餐后食欲的影响。结果表明,KGM质量分数为5%的高咀嚼性(SK5)组的复合凝胶硬度、咀嚼性和持水性相比于对照组显著增加(P<0.05),分别提高了7.70%、2.64%和7.11%。体内外模拟消化实验结果显示,经过不同次数的咀嚼,HSK组凝胶均具有最大的颗粒面积中位数a50值,表明HSK组凝胶需要更多的咀嚼次数才能达到适宜的吞咽状态。此外,模拟小肠消化的结果显示,HSK的抗性淀粉含量是对照组的1.8 倍,其消化速率也仅为对照组的49%。受试者餐后主观食欲分析结果显示,HSK组测试餐显著抑制了受试者的饥饿感、进食欲望和期望进食量,提高了受试者的饱足感,降低了受试者的餐后血糖波动。本研究不仅为改善快消化淀粉制品引起的血糖过山车效应提供了一定的理论基础,也为KGM用于设计开发具有低升糖指数强饱腹能力的功能性食品提供了思路借鉴。
复合凝聚法制备核桃调和油微胶囊理化性质及其结构表征
刘恩慧, 牛晴, 赵仲凯, 赵文革, 冯东霞, 尧华文, 张玉珍
2025, 46(15): 91-101. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250122-168
摘要
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计量指标
以核桃分离蛋白(walnut protein isolate,WPI),分别与阿拉伯树胶(gum arabic,GA)、海藻酸钠(sodium alginate,SA)、羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose sodium,CMC)为复合壁材,利用复合凝聚法结合冷冻干燥技术制备核桃调和油(blended walnut oil,BWO)微胶囊,改善植物油的氧化稳定性。通过Zeta电位、浊度分别确定制备不同复合壁材蛋白质-多糖比例(WPI∶GA=4∶1、WPI∶SA=6∶1、WPI∶CMC=6∶1)和pH值(WPI-GA=4.3、WPI-SA=4.3、WPI-CMC=4.4),并比较3 种微胶囊的包埋率、理化性质及微观形态的差异。结果表明,WPI与GA在质量比为4∶1、pH 4.3条件下,形成的微胶囊(WPIGA-BWO)具有最佳的包埋效果(94.02%)和溶解度(84.49%),平均粒径226.70 μm;红外光谱证实WPI与多糖通过静电相互作用形成凝聚物,可作为包埋BWO的壁材;X射线衍射分析,WPIGA-BWO具有较高的相对结晶度(40.27%);热重分析进一步表明,微胶囊在250 ℃以下表现出良好的热稳定性。本研究可为核桃油粉末油脂产品的开发以及植物油的有效防护提供理论参考,拓宽核桃油在食品加工领域中的应用范围。
负载牡蛎肽和姜黄素的W1/O/W2乳液凝胶的制备及稳定性分析
孙方旭, 唐超, 何建林, 白锴凯, 洪碧红
2025, 46(15): 102-111. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250125-193
摘要
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计量指标
采用三步法并以低酰基结冷胶(low-acyl gellan gum,LA)为基质制备W1/O/W2双重乳液凝胶,探讨LA质量分数对双乳液凝胶微观结构、粒径、持水性、流变性、稳定性、包封率等的影响,旨在研发适合共递送牡蛎肽和姜黄素的双乳液凝胶体系。结果显示,随着LA质量分数的增加,双乳液凝胶的粒径逐渐变小,持水性显著增强。储能模量(G’)及表观黏度相应增大,包封率不断提升。当LA质量分数在0.4%及以上时,双乳液凝胶的粒径低于7.00 μm,持水性高于80%,形成了明显的凝胶网络结构,对牡蛎肽的包封率可达67.36%(LA质量分数为0.4%),对姜黄素的包封率可达74.99%(LA质量分数为0.5%),且牡蛎肽腥味明显减少。添加LA后显著增强了双乳液凝胶的稳定性,可有效保护牡蛎肽和姜黄素,表现为:双乳液凝胶4 ℃储存28 d后未发生分层现象;经90 ℃热处理后仍能保持稳定,且粒径变化较小;经过3 次循环冻融后液滴虽发生轻微聚结,但仍保持双乳液结构;双乳液凝胶在室温存储(25 ℃,7、14 d)、高温(70 ℃或90 ℃、30 min)、3 次循环冻融等过程中,内部牡蛎肽的保留率为86.13%~97.86%,内部姜黄素的保留率为89.19%~95.94%。模拟胃肠液体外释放研究结果显示,在胃液中透析24 h后0.4%质量分数LA所制双乳液凝胶的牡蛎肽和姜黄素分别释放了23.97%和22.17%,在肠液中透析24 h则分别释放34.7%和47.52%,可实现胃液中缓慢释放、肠液中持续释放的技术效果。双乳液凝胶对牡蛎肽和姜黄素的包封和释放效果良好,为二者共递送提供了新的思路。
协同发酵对小麦淀粉结构和理化性质的影响
李彦慧, 张子仪, 张杉杉, 简筱晴, 马玲
2025, 46(15): 112-119. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250115-111
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计量指标
以小麦粉和两种菌种为原料制作酸面团,提取发酵时间分别为0、6、24 h和42 h的小麦淀粉,测定小麦淀粉的溶解度、膨胀势、糊化特性等理化和结构性质。研究结果表明,乳酸片球菌和酿酒酵母协同发酵增加了淀粉含量、溶解度、膨胀势以及透明度;扫描电子显微镜和粒径分析表明,协同发酵的淀粉表面侵蚀比酿酒酵母发酵表面侵蚀更严重,并且协同发酵使小麦淀粉的粒径减小1.19 μm;红外光谱分析和晶体结构分析表明,发酵并没有产生新的官能团也不会改变小麦淀粉的晶体结构,相比酿酒酵母发酵,协同发酵使淀粉的结晶度提高2.15%,热稳定性提高3.70 J/g;糊化特性表明乳酸菌和酵母菌协同发酵能够阻碍淀粉的短期老化,促进淀粉颗粒凝胶网络结构的发展。综上所述,乳酸片球菌和酿酒酵母协同发酵比酿酒酵母发酵更容易改变淀粉的结构及理化性质。因此,协同发酵可以有效的改善小麦淀粉的特性,从而改善食品品质。
生物工程
ARTP-UV复合诱变结合含盐平板选育产耐盐高活性蛋白酶的米曲霉
孙思城, 李浩然, 苏国万, 吴惠贞, 林伟锋
2025, 46(15): 120-127. doi:
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计量指标
对从高盐稀态酱醪中筛选得到的米曲霉(Aspergillus oryzae)K9进行常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)复合紫外诱变,并利用高盐含量平板进行驯化培养和筛选,旨在得到产耐盐高活性蛋白酶的菌株。首先对K9进行ARTP诱变,筛选得到优势菌株S-G27,其中性蛋白酶活性较K9提高35.82%;接着以S-G27为出发菌株进行紫外诱变,筛选得到优势菌株G-U2,其中性蛋白酶活性较K9提高56.81%;G-U2所产蛋白酶的耐盐性进一步提高,在15% NaCl溶液中,G-U2中性蛋白酶活性残留率为K9的1.94 倍;G-U2稳定性良好,第7代时菌株的中性蛋白酶活性残留率为92%;和出发菌株K9相比,G-U2的菌丝更短、孢子更多、孢子体积更大且表面纹饰更多;诱变未引起黄曲霉毒素相关基因的表达,符合生产安全要求。在模拟发酵酱油实验中,发酵终点G-U2中性蛋白酶活性、酸性蛋白酶活性、氨基酸态氮质量浓度分别较K9高出120.19%、52.29%、18.37%。
大肠杆菌利用葡萄糖生物合成D-阿洛酮糖的途径构建及优化
姜雅文, 张苍萍, 杨绍青, 江正强, 李延啸, 闫巧娟
2025, 46(15): 128-135. doi:
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计量指标
在大肠杆菌BL21(DE3)中构建磷酸化-去磷酸化将D-葡萄糖转化为D-阿洛酮糖的途径。通过CRISPR/Cas9基因编辑系统敲除竞争途径的相关基因,探究不同来源阿洛酮糖-6-磷酸磷酸酶(allulose-6-phosphate phosphatase,A6PP)对D-阿洛酮糖合成的影响,调控合成途径基因的转录水平,并进行工程菌发酵条件优化。结果表明,敲除磷酸果糖激酶A基因pfkA、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因zwf、阿洛糖-6-磷酸异构酶基因rpiB和甘露糖-6-磷酸异构酶基因manA后D-阿洛酮糖产量提升至0.95 g/L。布氏拟杆菌(Bacteroides bouchesdurhonensis)来源的A6PP(BbA6PP)合成D-阿洛酮糖的效果最好,D-阿洛酮糖的摇瓶产量提升至1.21 g/L。通过质粒拷贝数优化方式调节通路基因的表达水平得到重组菌BE-14的D-阿洛酮糖摇瓶产量最高,为2.06 g/L。经发酵条件优化后,重组菌BE-14合成D-阿洛酮糖摇瓶产量提高到2.72 g/L,在5 L发酵罐中分批补料发酵46 h的D-阿洛酮糖产量达到最高,为18.4 g/L。发酵液中仅存在微量的葡萄糖(0.7 g/L)及果糖(0.1 g/L),有利于后续分离纯化。本研究为大肠杆菌生物合成法高效生产D-阿洛酮糖提供了研究基础,对推动D-阿洛酮糖的工业化生产具有重要意义。
基于双荧光素酶报告基因的抗炎活性益生菌靶向筛选方法的建立与验证
苗梦雅, 邵君琳, 王光强, 宋馨, 杨昳津, 熊智强, 艾连中, 夏永军
2025, 46(15): 136-144. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250118-138
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为快速筛选获得具有抗炎活性的益生菌,构建一种双荧光素酶报告基因系统筛选方法。将含有核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)响应元件的双荧光素酶质粒转染至293T细胞,通过优化转染条件以及脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导浓度等条件,建立筛选系统。采用该系统对筛选得到的86 株菌株抗炎活性进行评价,同时采用巨噬细胞RAW264.7炎症模型进行对比。结果表明,最佳转染条件为:pNF-κB-luc质粒与pRL-TK质粒比50∶1、质粒与转染试剂比1∶1、转染时间24 h、LPS诱导质量浓度100 ng/mL。对比结果显示,本实验建立的双荧光素酶报告系统具有可靠性(Z’=0.663 2)与稳定性(R2=0.746 99),菌株筛选结果与RAW264.7炎症模型筛选结果一致。通过本方法最终获得植物乳植杆菌X30、发酵粘液乳杆菌X58与融合魏斯氏菌X83共3 株具有良好抗炎活性的菌株,可有效抑制NF-κB通路的激活,显著降低白细胞介素(interleukin,IL)-1β、肿瘤坏死因子-α、NF-κB p65炎症因子的表达,提高IL-10的表达。本系统为靶向筛选具有抗炎活性的益生菌提供了新思路。
鲢鱼Cystatin C对冷藏草鱼肉片质构及线粒体途径细胞凋亡的影响
李龙飞, 李树红, 钱邓帆, 蒋宇维, 仝浩楠, 李晓菲, 白水萌, 张颖, 李冉
2025, 46(15): 145-154. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250306-041
摘要
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计量指标
分析鲢鱼Cystatin C(HmCystatin C)对冷藏鱼肉片质构品质的保持效果,及其对基于线粒体途径的肌肉细胞凋亡的调节作用,旨在探究HmCystatin C作为冷藏水产品潜在天然生物保鲜剂的可能作用机制。实验首先对草鱼肉片进行HmCystatin C注射处理,在经Western blot验证HmCystatin C细胞渗透有效性的基础上,从质构、组织学特性、组织蛋白酶B/L酶活性及活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平监测4 ℃冷藏72 h内鱼肉片品质的变化。进而通过免疫组化法、Tunel染色法、分光光度法及透射电镜检测冷藏期间肌肉细胞凋亡、线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)开放性、线粒体膜电位以及线粒体形态损伤程度,同时利用荧光测活法和Western blot分析Caspase-3、Caspase-9活性及蛋白表达量变化。结果表明HmCystatin C能有效渗透至组织细胞内并持续存在,实验组(Cys组)冷藏期间的剪切力和硬度均显著高于对照(Con组),而细胞间隙、组织蛋白酶B/L活性及ROS水平均明显低于Con组,尤其质构劣化被延缓至少24 h;且HmCystatin C明显抑制了Cys组的线粒体功能和形态的损伤程度。同时Cys组的Caspase-3、Caspase-9活性被不同程度地抑制,蛋白表达量亦低于Con组。综上推测抑制线粒体途径细胞凋亡及其相关Caspases活性是HmCystatin C延缓冷藏草鱼肉片品质劣化的机制之一。
土曲霉阿魏酸酯酶异源表达、酶学性质及在阿魏酸制备中的应用
韩红祥, 郭成城, 魏胜华, 陈阿娜, 李松
2025, 46(15): 155-163. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250224-115
摘要
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为提高阿魏酸酯酶(ferulic esterase,FAE)的发酵单位活力,将土曲霉FAE编码基因在毕赤酵母实现异源高效表达。重组毕赤酵母发酵活力为(17.38±0.34)U/mL,是原始菌株的35 倍左右。经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳检验得出,重组土曲霉阿魏酸酯酶(recombinant Aspergillus terreus ferulic esterase,rAtFAE)分子质量约为39 kDa。酶学性质研究表明rAtFAE最适pH值为6.0、最适反应温度为50 ℃,以咖啡酸甲酯、香豆酸甲酯、阿魏酸甲酯、芥子酸甲酯为底物时测得的kcat/Km值分别为255、237、112.64、96.85 L/(mol·min)。在以麸皮为原料制备阿魏酸的应用实验中,rAtFAE可以与木聚糖酶产生良好的协同作用并有效提升阿魏酸的释放量,最大释放量为(1 876.45±30.05)μg/g(以麸皮质量计)。
枯草芽孢杆菌对浓香型白酒酒醅微生物群落组装模式的影响
曹卫林, 张亚东, 向港兴, 蔡海燕, 王超凯, 罗惠波, 夏玙, 黄丹, 沈毅
2025, 46(15): 164-173. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250110-075
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探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis JP1)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物群落的组装以及演替的影响。利用浓香型白酒酒醅以及黄水构建酒醅混菌发酵实验体系,并加入从浓香型白酒酒醅中分离得到的一株枯草芽孢杆菌进行生物扰动实验,通过扩增子测序技术结合零模型分析微生物群落的结构组成以及群落的组装过程,使用R语言计算微生物的环境生态位宽度,分析微生物群落组装过程改变的潜在原因。结果表明:与对照组相比,枯草芽孢杆菌降低了酒醅微生物在发酵过程中的多样性,提高了产乙醇微生物的相对丰度;枯草芽孢杆菌降低了酒醅微生物的环境生态位宽度,稀有类群与条件稀有类群数量显著增加;枯草芽孢杆菌使微生物间相互作用增强,微生物网络复杂度增加。这些改变共同决定了酒醅微生物在发酵过程中的组装过程的改变,枯草芽孢杆菌的添加使细菌的异质选择和真菌的同质选择对微生物群落组装过程的贡献增加,并使细菌演替速度增加,而真菌的演替速度降低。研究揭示了枯草芽孢杆菌对浓香型白酒酒醅微生物群落组装过程的影响机制,为浓香型白酒酿造过程中芽孢杆菌的定向调控提供了理论依据。
动物双歧杆菌J12及其后生元干预环磷酰胺诱导免疫系统失衡的效果比较分析
张静, 梁启萌, 宋晓东, 金君华, 谢远红, 张红星
2025, 46(15): 174-183. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250126-195
摘要
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探究动物双歧杆菌J12及其后生元对环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)干扰小鼠免疫功能的调节作用和肠道菌群结构的影响。结果表明动物双歧杆菌J12活细胞能调节脾脏T细胞、自然杀伤细胞、自然杀伤T细胞、细胞毒性T淋巴细胞和辅助性T(T helper,Th)细胞数量,J12发酵上清液可显著缓解CTX对Th细胞的抑制作用,但J12热灭活死细胞对CTX诱导的免疫抑制没有表现出显著的改善效果。J12活细胞及发酵上清液可以改善CTX诱导的小鼠肠道菌群失衡,显著增加肠道中Alloprevotella的丰度,减少Lachnospiraceae_NK4A136_group的丰度,进而调节代谢和免疫系统,恢复紊乱的免疫状态。综上所述,J12活细胞可以有效地加速CTX诱导的免疫抑制的恢复,可作为对抗免疫抑制的潜在免疫调节剂。
营养卫生
樟芝三萜改善利血平诱导的小鼠抑郁样行为及肠道菌群失调
李华祥, 刘倩, 伍树倩, 戴嘉宁, 叶青雅, 吉丹, 肖玉娟, 刘楠, 杨振泉
2025, 46(15): 184-193. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250217-072
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为探究樟芝(Antrodia cinnamomea)三萜对利血平诱导的小鼠抑郁相关症状的作用效果,以SPF级C57BL/6雄性小鼠为研究对象,首先优化构建抑郁小鼠模型时利血平的注射剂量,发现当利血平注射剂量为0.4 mg/kg mb时,小鼠表现出典型的抑郁症状,且抑郁程度适中,适合作为研究模型;随后,考察不同剂量樟芝三萜对小鼠抑郁症状的改善效果。结果表明,灌胃中剂量(20 mg/kg mb)的樟芝三萜可使抑郁小鼠的糖水偏好值由46%上升到75%(正常小鼠为77%),快感缺失症状得以明显改善;同时,使得抑郁小鼠的水平运动量较模型组提高375%,悬尾不动时间较模型组降低32%,效果略优于阳性药物氟西汀;此外,中剂量的樟芝三萜还能显著降低抑郁小鼠的炎症因子白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α水平及显著增加抑郁小鼠的神经递质多巴胺和5-羟色胺水平,效果与氟西汀相当;最后,考察樟芝三萜对小鼠肠道菌群结构的影响发现,中剂量的樟芝三萜能显著增加小鼠肠道中有益菌(如Firmicutes、Ligilactobacillus)的相对丰度,而这些菌可通过抑制炎症因子水平或调节神经递质水平等改善抑郁症状,初步证实樟芝三萜可通过微生物群-肠-脑轴改善小鼠抑郁症状。
基于网络药理学研究药食同源灵芝抗抑郁活性成分
寇融巍, 杨心怡, 何仰清, 夏冰, 刘俊超, 赵贝塔, 刘学波
2025, 46(15): 194-204. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250225-129
摘要
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基于网络药理学方法和分子对接技术,系统预测灵芝中具有潜在抗抑郁功效的活性成分及其作用靶点与通路,并构建抑郁小鼠模型验证灵芝活性成分的抗抑郁功效与机制。结果表明,通过分析平台构建“灵芝-活性成分-交集靶点-抑郁”网络,从灵芝中筛选出赤芝酮A、赤芝酸Q甲酯和啤酒甾醇等19 个活性成分,以及AKT1、ESR1及白细胞介素(interleukin,IL)-6等122 个抗抑郁作用的靶点;核心活性成分可通过神经活性配体受体通路、神经退行性变-多种疾病通路、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路、环腺苷酸信号通路和丝裂原活化蛋白激酶信号通路等发挥抗抑郁作用;分子对接结果显示,灵芝核心活性成分赤芝酮A、赤芝酸Q甲酯和啤酒甾醇与关键靶蛋白的结合能均≤-7.0 kcal/mol,结合网络药理学结果,提示赤芝酮A可能具有潜在的抗抑郁效果。动物实验进一步证实,灵芝核心活性成分赤芝酮A可显著改善抑郁小鼠的行为异常、减轻脑组织神经元形态损伤,下调脑内单胺类神经递质的含量,并且显著抑制诱导型一氧化氮合酶、环氧合酶-2、肿瘤坏死因子-α、IL-6、IL-1β与IL-17等促炎因子的表达,从而发挥抗抑郁作用。本研究揭示了灵芝抗抑郁的多靶点、多通路作用机制,为其在功能性食品开发中的应用提供了科学依据。
酪蛋白糖巨肽对大鼠结肠炎的缓解作用及机制
刘琪, 赵雨晴, 陈思阳, 韩小倩, 韩菲菲
2025, 46(15): 205-211. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250306-049
摘要
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以葡聚糖硫酸钠(sodium dextran sulfat,DSS)诱导的溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)大鼠为模型,探究酪蛋白糖巨肽(casein glycomacropeptide,CGMP)对结肠炎的改善作用。结果发现CGMP能够改善UC大鼠的生长性能,降低其疾病活动指数。相关机制研究结果显示,CGMP通过降低结肠组织炎性浸润程度和炎性因子肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6水平从而改善肠道通透性,缓解DSS导致的结肠组织损伤;同时可通过调节肠道菌群产生的短链脂肪酸含量实现对肠黏膜屏障的保护和对肠炎症状的改善。
辣椒素对高糖高脂饮食小鼠肝脏与胰腺糖代谢昼夜节律的调控作用与机制
韩礼光, 梁婉霞, 王雯硕, 肖杰, HO Chi-Tang, 吕慕雯
2025, 46(15): 212-223. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250121-154
摘要
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研究辣椒素(capsaicin,CAP)对高糖高脂饮食(high-fructose and high-fat diet,HFFD)喂养小鼠肝脏与胰腺葡萄糖代谢的昼夜节律调节作用。结果表明,CAP缓解了HFFD诱导的小鼠胰岛素抵抗,并增加了肝脏的糖原含量。CAP恢复了肝脏和和胰腺中生物钟基因和葡萄糖代谢相关基因的节律性表达,改善了HFFD小鼠的胰腺功能障碍,并重编程了其粪便代谢物。这些发现表明CAP可能作为一种功能性食品改善葡萄糖代谢的昼夜节律,同时为预防代谢紊乱和昼夜节律失调提供了更有效的饮食干预策略。
褐藻胶寡糖调节肠道菌群稳态及短链脂肪酸代谢并改善炎症性肠病
任晓敏, 秦明珍, 张少龙, 张帆, 严芬
2025, 46(15): 224-231. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250214-048
摘要
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目的:研究褐藻胶寡糖(alginate oligosaccharides,AOS)对葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的小鼠炎症性肠病的影响,并通过AOS对肠道菌群和短链脂肪酸的影响探讨相关的可能机制。方法:雄性C57BL/6小鼠饮用5 d 1.5% DSS溶液进行急性结肠炎建模,同时以0.5、1 g/kg和1.5 g/kg的梯度剂量口服9 d AOS。在第10天评估体质量、结肠长度、疾病活动指数以及组织损伤。使用聚合酶链式反应法评估结肠中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、核转录因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-1β、紧密连接蛋白(zonal occludens-1,ZO-1)和G蛋白偶联受体43(g protein-coupled receptor43,GPR43)的mRNA表达水平。采用高效液相色谱测定短链脂肪酸含量并分别对微生物群落进行测序。结果:AOS显著减轻了结肠炎症状,如体质量下降、结肠缩短、组织损伤,并降低了TNF-α、NF-κB、IL-6和IL-1β的mRNA表达,增加了ZO-1和GPR43的mRNA表达。且AOS可显著增加丙酸杆菌的数量,同时抑制肠球菌和放线菌的生长;高剂量AOS还可以促进乳酸、乙酸和丙酸的产生。结论:AOS对DSS诱导的小鼠结肠炎具有积极的改善作用,其作用机制可能与肠道菌群和短链脂肪酸的调节有关,具有作为改善肠道炎症的功能性食品的潜力。
成分分析
基于液相色谱-质谱结合多元统计分析陈皮(樟头红)与亲本黄酮类成分的差异
张鹏, 吴志瑰, 廖优银, 王佳义, 邓可众, 肖勇, 饶毅, 吴毅, 付小梅
2025, 46(15): 232-245. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250214-047
摘要
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目的:利用液相色谱-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)联用技术结合多元统计学对樟头红与两个亲本(三湖红桔和酸橙)的化学成分进行分析,阐释其功效物质基础,从化学分类学方面为樟头红起源研究提供参考。方法:利用LC-MS技术分析陈皮(樟头红)、陈皮(三湖红桔)和枳壳的化学成分,并利用多元统计分析对其进行主成分分析及正交偏最小二乘判别分析,寻找樟头红与两个亲本间黄酮类差异成分,对其进行聚类热图分析、箱线图分析、相关性分析和通路富集分析。结果:共鉴定出樟头红中114 种成分,筛选出30 种差异成分,其中黄酮类成分28 种。陈皮(樟头红)中含量高的成分为甜橙黄酮、6-去甲氧基橘皮素和3,5,6,7,8,3’,4’-七甲氧基黄酮,三者属于多甲氧基黄酮类,且含量具有强相关性;枳壳中含量高的成分为野漆树苷、柚皮苷、柚皮素和枸橘苷,四者为母核在5、7、4’位有取代的黄酮,并对黄酮类化合物的生物合成过程进行分析。结论:该方法能够快速、准确地对樟头红及其亲本的化学成分进行全面分析,从三者的化学成分差异方面解释陈皮、枳壳呈现生物活性差异的物质基础,为樟头红这一江西特色栽培变种的起源提供科学依据。
赣南野生山金柑果实化学成分及其抗咽喉炎活性分析
罗嗣芳, 张洪铭, 陈兆星, 张祖铭, 赖圣炜, 孙静贤, 郭紫晶, 曾春发, 谢丽芳, 严翔
2025, 46(15): 246-255. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250226-151
摘要
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使用超高效液相色谱-质谱联用技术检测赣南野生山金柑果实化学成分,运用网络药理学探讨其药用活性成分和作用机制,并通过实验和分子对接进行验证。研究结果表明,在4 类赣南野生山金柑果实中共鉴定出101 种化学成分,其中药用活性成分20 种、对应靶点376 个、咽喉炎潜在靶点6 931 个、共同作用靶点101 个,并筛选出5 个核心靶点(GRM5、GRK2、GABRA2、ABL1和OPRM1),涉及327 个基因本体论条目和192 个京都基因与基因组百科全书信号通路。通过构建SD大鼠模型与血清炎症因子检测发现,中、高浓度的赣南野生山金柑提取物对吡啶诱导的大鼠咽喉炎具有较好的抑制作用,且可促使大鼠咽部GRM5、GRK2、GABRA2、ABL1和OPRM1基因显著差异性表达。分子对接验证表明,米橘素、橙皮素、柚皮素、川陈皮黄素、枸橼苦素与GRM5、GRK2、GABRA2、ABL1和OPRM1结合效果较好,且较临床抗咽喉炎药物地塞米松和地喹氯铵具有分子对接优势。综上,本研究从赣南野生山金柑果实鉴定出多种药用活性成分,初步明确其通过多靶点、多通路来发挥抗咽喉炎作用,为赣南野生山金柑的药用价值提供了理论支撑。
牛肉酸肉发酵过程中特征风味物质与微生物群落组成的相关性
唐钰婷, 周秉德, 杨智博, 赵鑫, 唐俊妮, 胡滨, 朱成林
2025, 46(15): 256-265. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250206-014
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为研究牛肉酸肉发酵过程中特征风味物质与微生物群落演替的相关性,采用电子鼻、电子舌、气相色谱-离子迁移谱技术和高通量测序技术对其风味物质和微生物群落组成进行测定,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)鉴定风味物质,利用Spearmen相关性分析探究微生物群落与特征风味物质之间的关联性。结果表明:在牛肉酸肉中共检测出40 种挥发性物质,利用PCA得出的特征风味物质包括正己醇等17 种;在酸肉发酵过程中,乳酸杆菌属(Lactobacillus)和魏斯氏菌属(Weissella)的相对丰度逐渐增高;而葡萄球菌属(Staphylococcus)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、巨大球菌属(Macrococcus)在发酵过程中相对丰度逐渐降低。Spearmen相关性分析结果显示,乳酸杆菌属、葡萄球菌属和明串珠菌属与正己醇M、异戊醇M等多种风味化合物的产生呈现显著正相关。总的来看,乳酸杆菌属为牛肉酸肉发酵过程中的优势菌属,其在促进酯类和醇类风味物质的形成方面发挥了重要作用;除此之外,葡萄球菌属和明串珠菌属也同样促进了牛肉酸肉酯类和醇类风味物质的形成。
基于多元统计的普安红茶滋味品质分析与评价
宋勤飞, 李玖美, 庄菊花, 马家丽, 王亚雯, 牛素贞
2025, 46(15): 266-274. doi:
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以普安县内四球茶(Camellia tetracocca Zhang,SQ)、云南大叶种(Yunnan large-leaf cultivars,YD)为原料生产的红茶为对象,采用感官审评、滋味量化评价、化学检测,结合滋味活性值(taste activity value,TAV)分析及多元统计技术研究普安红茶的滋味特征,筛选滋味贡献物及不同类型普安红茶滋味差异物,综合评价普安红茶滋味品质。结果表明,普安红茶滋味呈现甜、醇、浓的特点,SQ类甜醇感更突出,YD类滋味属浓强型。SQ类咖啡碱、茶黄素、茶红素及茶褐素的含量显著低于YD类,但可溶性糖含显著高于YD类。普安红茶中茶氨酸和谷氨酸的TAV远大于1,是对滋味贡献最大的两种氨基酸。相关分析表明:半胱氨酸是构成普安红茶甜味的主要氨基酸;茶多酚、咖啡碱、茶褐素及组氨酸是茶汤苦、涩味的主要来源。正交偏最小二乘判别分析筛选出SQ类和YD类普安红茶滋味成分的差异指标有11 个,为亮氨酸、丝氨酸、咖啡碱、苏氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、缬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸及茶红素。基于26 个滋味成分的主成分分析显示不同类型普安红茶滋味品质综合得分均值大小为SQ2(1.15)>YD0(0.23)>YD1(-0.44)>YD2(-0.83),以四球茶一芽二叶原料生产的普安红茶滋味综合品质最佳,这为普安红茶产品开发及产业发展提供了一定的参考。
食品工程
梯度升温杀菌和高温杀菌对番茄炖牛腩品质差异分析
梁二宏, 赵燕, 闵成军, 祁玉霞, 李素, 刘博文, 赵冰, 张顺亮
2025, 46(15): 275-285. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250110-070
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旨在研究梯度升温杀菌(gradient-temperature sterilization,GTS)和高温杀菌(high-temperature sterilization,HTS)对番茄炖牛腩风味、质构、色泽和感官品质的差异,采用电子鼻、气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、电子舌、质构仪、色差仪和感官评价等方法,对GTS、HTS和未杀菌(unsterilized,US)样品进行系统研究。结果表明,GTS和HTS对挥发性风味物质的组成和含量产生了显著影响,GC-MS在GTS、HTS和US样品中共检测鉴定出63 种挥发性风味物质,GTS样品在对甲氧基苯甲醛、苯甲醛、桉叶油醇、芳樟醇、糠醇、α-松油醇、4-烯丙基苯甲醚和茴香脑的保留及风味协调性方面优于HTS样品,并更接近US样品。电子鼻分析显示,GTS样品在检测烃类、醇类的传感器W1S和W2S上响应值高于HTS样品,同时其整体气味特性与US样品更为接近。电子舌分析表明,GTS减少了酸味、苦味和涩味的不利影响,同时保留了较高的鲜味和浓郁味。质构分析显示,GTS样品在硬度、黏附性和咀嚼性方面显著优于HTS样品,接近US样品的质构表现。色差分析显示,GTS样品亮度(L*)和黄蓝度(b*)表现最佳,而HTS样品的亮度最低,显示出较强的色泽变化。感官评价结果表明,GTS样品在色泽、风味和质构方面表现最为均衡,总评分最高,是优化番茄炖牛腩杀菌工艺的理想选择。总体而言,GTS在保留番茄炖牛腩自然风味特性和质构完整性方面表现优越,本研究结果为优化杀菌工艺提供了科学依据。
冻融处理对香椿品质和风味的影响
张乐, 史冠莹, 陈臻毅, 蒋鹏飞, 赵丽丽, 史宇婷, 张果, 王赵改
2025, 46(15): 286-296. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250121-155
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探究不同冻结温度(-20、-40、-80 ℃)与冻融循环(freeze-thaw cycle,FTC)(1、2、3 次)处理对香椿营养成分、风味物质、酶活性等品质指标的影响,以期寻找提升香椿品质和风味的方法。结果表明,经不同FTC处理后香椿样品的T2弛豫时间变短,M21峰面积减小,结合水向弱结合水、自由水转移。可溶性蛋白质和VC含量均显著下降(P<0.05),而还原糖含量显著升高,且-40 ℃冻结经2 次FTC处理组的含量最高。多酚氧化酶、过氧化物酶和脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性均显著升高,γ-谷氨酰转肽酶(γ-glutamyl-transpeptidase,GGT)活性在不同冻结温度下随FTC次数增加呈现先上升后下降趋势,在-80 ℃经2 次FTC处理组乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)活性最高,鲜味氨基酸含量提高了42.5%,总氨基酸含量提高了38.4%。气味属性的感官评分显示,在整体强度、熟洋葱/香椿类似风味以及熟肉味属性上均高于未处理组。采用气相色谱-离子迁移谱鉴定出54 种挥发性化合物,占比最多的为醛类化合物,其次为萜烯类化合物,经FTC处理后新出现了多种化合物且总挥发性化合物的含量提高了22.2%,基于偏最小二乘判别分析筛选出11 种(变量投影重要性>1)标志挥发性化合物。酶活性与挥发性化合物相关性分析显示,GGT、LOX及ADH活性与醇、酯类均呈高度负相关,而与醛类、酸类、萜烯类、酮类及其他类呈正相关。综合分析,-40 ℃经2 次FTC能够较好地保持香椿营养品质和提升风味品质。
磁场辅助冻结对调理鸡胸肉品质的影响
杜曼婷,单帅琦,丁瑞雪,孙顺漾,李可,栗俊广,陈博,白艳红
2025, 46(15): 297-277. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250205-010
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以磁场为技术手段,在冻结过程中通过施加不同强度(0、1、2、3、4、5 mT)的磁场,探究磁场辅助冻结对调理鸡胸肉冻结速率、持水能力、水分分布、微观结构以及理化性质的影响。结果表明,适当强度的磁场(3、4 mT)能够显著加速冻结,缩短冻结时间,减小生成的冰晶,对肌纤维的组织破坏程度更低,可减少调理鸡胸肉的汁液流失和脂质氧化程度,维持调理鸡胸肉的色泽稳定性,提高调理鸡胸肉的整体持水能力,使鸡胸肉内部水分分布更加均匀。与对照组相比,磁场辅助冻结的调理鸡胸肉食用品质更高。
包装贮运
茜素-虫胶红酸智能指示标签的制备及其对基围虾新鲜度的监测
郭星串,房祥军,刘瑞玲,吴伟杰,缪文华,韩延超,牛犇,沈超怡,陈慧芝,郜海燕
2025, 46(15): 306-286. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250225-138
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以羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)为基材,通过添加天然色素虫胶红酸(laccaic acid,LA)、茜素(alizarin,ALI)制备得到智能指示标签。利用LA和ALI的共色作用的原理,得到更好的显色效果和稳定性,最终应用于基围虾的新鲜度监测。通过分析比较LA、ALI、ALI/LA的添加情况对标签的微观形貌、热力学特性、显色效应等相关指标的影响,研究天然色素智能指示标签无损、实时监测基围虾新鲜度的可行性,避免传统化学指示剂过多使用危害人体健康和单一天然色素稳定性差、颜色变化不明显等问题。结果表明:ALI和LA的共同使用使标签材料内部结构致密性提高,热稳定性增强,在pH 4~13范围能够很好地呈现不同的颜色变化。与单一色素指示标签相比,CMC/PVA/ALI/LA指示标签在基围虾4、25 ℃贮藏期间能够准确监测到新鲜、次新鲜和腐败3 种阶段,颜色从浅黄色转为紫色,ΔE值扩大至22.20±0.42(4 ℃、8 d)和38.89±0.72(25 ℃、48 h),ΔE值与pH值和总挥发性盐基氮含量呈现显著正相关(P<0.05)。因此,CMC/PVA/ALI/LA智能指示标签能够有效监测基围虾4、25 ℃贮藏期间的新鲜度变化。
镰刀菌侵染采后不同呼吸类型甜瓜的致病机制
姚军,郑贺云,张翠环,再吐娜·买买提,汪志伟,李婧,沙勇龙,耿新丽
2025, 46(15): 315-296. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250122-166
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以南疆特色甜瓜品种卡拉可口奇(KKQ)甜瓜为研究对象,以西州密25号(XZM)为对照,损伤接种木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)后,比较两种不同呼吸类型甜瓜果肉抗病性的差异。结果表明:在整个贮藏期,XZM出现明显呼吸跃变高峰,而KKQ无明显跃变高峰,KKQ受镰刀菌侵染的发病时间较XZM晚5 d,在侵染第25天,XZM甜瓜果肉病斑直径和深度是KKQ甜瓜的1.26 倍和1.19 倍。在侵染期,KKQ甜瓜几丁质酶(chitinase,CHT)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,GLU)基因表达量高于XZM甜瓜,且CmGLU、CmCHT1、CmCHT2在侵染的第5天高表达,表明KKQ受到病原菌侵染后迅速诱导了抗性蛋白基因的表达。CHT和GLU活性随贮藏时间延长呈先升高后降低的趋势,且KKQ甜瓜高于XZM甜瓜,表明KKQ甜瓜抵御病原菌侵染的能力与CHT、GLU活性和基因密切相关。XZM甜瓜乙烯合成相关基因CmACS1、CmACS2、CmACO1相对表达量高于KKQ甜瓜,KKQ甜瓜乙烯受体基因CmETR1和CmERS1相对表达量显著高于XZM甜瓜,说明乙烯受体基因负调控乙烯的合成。通过相关性分析,XZM甜瓜受病原菌侵染的直径与乙烯受体基因呈极显著正相关,表明XZM甜瓜的乙烯相关酶活性升高和基因表达量上调加速了镰刀菌的侵染。因此,KKQ甜瓜病原菌侵染慢是抗性酶活性升高和基因高表达阻碍了病原真菌的侵染,而XZM甜瓜病原菌侵染快是乙烯相关酶活性升高和基因表达量上调加速了真菌的侵染。
可生物降解聚乳酸/乙基纤维素/玉米醇溶蛋白复合膜的制备及其对冷藏鲜肉保鲜的影响
周玲,喻亚,袁梦婷,吴东旭,陈亚,刘亚楠,苏菁菁,陈思涵,王菊花,盛布雷,薛秀恒
2025, 46(15): 324-305. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241227-235
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以聚乳酸(polylactic acid,PLA)、乙基纤维素(ethyl cellulose,EC)和玉米醇溶蛋白为原料,采用溶液浇铸法制备复合膜,研究不同膜的性能及其在冷鲜肉保鲜中的应用。结果表明,3 种材料在复合膜中具有较好的相容性。添加EC和玉米醇溶蛋白可以有效改善PLA膜的机械性能、热力学性能、表面亲水性、透氧系数和降解性能。当PLA和EC的比例为3∶7时,抗拉强度和断裂伸长率分别达到最大(16.6 MPa和30.5%)。此外,在不同条件下,复合膜也表现出比PLA膜更好的降解能力。当PLA和EC的比例为3∶7时制备的复合膜最佳,在84 d时的降解率为21.75%。在应用中,冷鲜肉使用复合膜包裹后,其抗氧化、抗菌性能和保水性能显著提高。
安全检测
QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法测定榴莲中的碱性嫩黄和姜黄素的含量
罗耀,沈金灿,黄昌雄,祝筱慧,窦媛,姚宇星,曾俊发,吴凤琪
2025, 46(15): 338-339. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250220-086
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建立榴莲中碱性嫩黄、姜黄素、脱氧甲基姜黄素、双脱氧甲基姜黄素的QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱分析方法。样品经0.1%甲酸乙腈提取,100 mg C18和100 mg无水硫酸镁净化。以0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈为流动相,采用Poroshell 120 EC-C18色谱柱分离,正离子模式下多反应监测方式监测,外标法定量分析。结果表明,4 种化合物在质量浓度范围内线性关系良好,决定系数R2>0.999,碱性嫩黄检出限、定量限分别为0.4、1.0 μg/kg,姜黄素、脱氧甲基姜黄素、双脱氧甲基姜黄素检出限、定量限分别为2.0、5.0 μg/kg,在低、中、高3 个加标水平下的平均回收率为88.3%~109.3%,相对标准偏差为0.59%~8.93%。该方法快速方便、灵敏度高、准确性好,可用于榴莲中碱性嫩黄、姜黄素、脱氧甲基姜黄素、双脱氧甲基姜黄素的测定。
全自动分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定方便食品中28 种食源性代谢调节剂
黄芊,冯丽凤,叶梦薇,王春,黄力群,潘城
2025, 46(15): 346-324. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250311-080
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针对方便食品中原料残留、非法添加等因素导致的食源性代谢调节剂污染风险与现有检测技术基质不匹配、风险覆盖面小、分析过程复杂等局限,建立全自动分散固相萃取法净化-超高效液相色谱-串联质谱快速测定方便食品中28 种食源性代谢调节剂的分析方法。样品经全自动QuEChERS实验仪以0.1%甲酸乙腈提取,基质分散固相萃取法净化前处理后,Shimadzu Shim-pack GIST C18-AQ色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.9 μm)分离,电喷雾离子源正、负离子同时扫描,多反应监测模式采集,外标法定量。在优化的条件下,28 种食源性代谢调节剂在各自的线性范围内线性关系良好,决定系数(R2)均大于0.994,方法检出限在0.05~2.0 μg/kg之间,方法定量限为0.1~5.0 μg/kg。在谷物蛋白棒和面包2 种基质中的平均回收率为63.4%~112.0%,相对标准偏差为1.4%~17.7%(n=6)。该方法具有自动化程度高、分析速度快、高灵敏度、准确、稳定等特点,可满足方便食品中28 种食源性代谢调节剂的快速筛查需求。
专题论述
植物肉营养价值及消化特性研究进展
蔺垚,彭郁,韩秋煜,姜园雪,赵婧
2025, 46(15): 357-338. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250103-018
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随着全球人口持续增长和食物供需矛盾加剧,肉类消费需求的增长对农业资源环境保护带来压力。植物肉作为一种蛋白质替代方案,近年来得到发展。与此同时,植物肉的营养特性也引起广泛的关注。本文系统综述植物肉在营养价值及消化特性等方面的研究进展,比较植物肉与动物肉中蛋白质、脂质、碳水化合物、维生素和矿物质等的组成差异,分析植物肉对胃肠道消化、健康效益等的影响,以期为消费者提供关于植物肉营养价值及消化特性的全面认识,为植物肉产业的健康发展提供参考。
类器官技术在缓解视觉疲劳类功能食品研发中的应用进展
张绍时,段昊,赵建,郭豫,闫文杰
2025, 46(15): 373-346. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250109-063
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眼部健康已成为国民健康的重要组成部分。随着公共卫生条件的改善,视觉疲劳问题已经成为眼部健康的关注重点。在此背景下,功能性食品在维护视觉疲劳方面扮演了关键角色。然而,在评估功能食品对缓解视觉疲劳的功效时,面临缺乏动物实验数据支持和人体试食试验主观性强的挑战。本文通过分析眼部健康类功能食品的发展现状、视觉疲劳的多种症状以及与视觉器官的关联,探讨3D类器官技术在模拟眼部组织结构和功能上的显著优势,以及其在建立视觉疲劳模型和探究营养因子干预机制中的应用潜力。最后,基于类器官技术和现有技术瓶颈并结合政策导向,对缓解视觉疲劳相关保健食品的评价体系和功效声称提出新的建议。本文为开发更有效的缓解视觉疲劳、保护眼部健康的保健食品提供了新的研究方向,并强调了类器官技术在推动缓解视觉疲劳领域发展中的重要作用。
大豆原料的传统豆制品加工适应性研究进展
刘振君,崔欣茹,郭心茹,杨锐,范蓓,刘贵巧,李春梅,王凤忠
2025, 46(15): 381-356. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241224-208
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传统豆制品加工是我国国产大豆加工的最主要途径,其产品质量受大豆品种间品质差异的影响较大。本文综述大豆原料多维品质与传统豆制品质量的相关关系,以及大豆原料的传统豆制品加工适应性评价体系及标准的研究进展,主要从大豆的感官、营养、加工品质以及生物活性成分4 个方面阐述原料对传统豆制品质量的影响,并总结多元统计分析手段应用于大豆原料的传统豆制品加工适应性评价体系的构建情况,整理我国现有大豆专用品种品质评价标准,最后分析其存在的问题和未来的研究方向,为传统豆制品专用大豆品种选育和产业发展提供理论基础。
人参皂苷对2型糖尿病肝脏病变的改善作用和机制
赵子琪,张芊伊,徐娇,郭晓晖
2025, 46(15): 393-424. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250103-020
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2型糖尿病是一种以慢性高血糖和胰岛素相对不足为特征的代谢性疾病。随着病程的进展,2型糖尿病患者肝脏常出现炎性水肿、脂肪变性及肝纤维化等病理变化,严重时可发展为肝硬化乃至肝癌。人参皂苷作为人参类植物的主要生物活性成分,在改善2型糖尿病血糖紊乱和肝脏损伤方面展现出显著的药理效应。其作用机制主要涉及调控肝脏糖脂代谢,增强胰岛素敏感性,并通过减轻氧化应激反应和抑制炎症反应减少肝细胞凋亡,从而有效缓解肝脏损伤,促进肝脏功能恢复。本文对人参皂苷在改善2型糖尿病肝脏损伤方面的作用及其机制进行系统综述,并简要概述2型糖尿病肝脏病变的发病机制,旨在为人参皂苷降糖机制的深入研究和降糖护肝药物的研发提供理论依据和实践参考。
驼乳及驼乳制品统一标准探索
于航,李健伟,李玉玲,郭少平,牧仁
2025, 46(15): 402-396. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250118-142
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目前驼乳及驼乳制品国家标准有待进一步健全,为统一标准,需对现有标准进行分析讨论,以规范驼乳及驼乳制品市场。本文整理现行驼乳及驼乳制品国家标准、地方标准、团体标准、行业标准,从定义、原料及原料含量、理化指标、产品标识等方面出发,系统对比多类标准,对驼乳及驼乳制品(未出台国家标准)统一标准的制定进行探讨,并提出统一意见,为国家标准制定及修改提供理论及技术层面建议,以推动驼乳(双峰驼)产业统一性,提高消费者对驼乳及驼乳制品的信赖度;并为驼乳及驼乳制品产业的进一步高质量发展给予意见。
抗菌肽的抑菌机制及其在食品防腐保鲜中的应用
李玉珍,肖怀秋,王斌,廖琼,刘畅宇,曹慧君
2025, 46(15): 415-425. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20250124-190
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由于食品富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,在生产、加工和储运等环节极易受到致病微生物或腐败微生物污染,从而产生生物毒素或造成食品腐败损失。研究表明,抗菌肽对致病微生物或腐败微生物具有较好的抑菌活性,且部分抗菌肽兼具抗氧化、清除自由基等活性,可通过抑菌和抗氧化协同作用增强其对食品的抗菌保鲜作用。抗菌肽作为一种新型生物抗菌保鲜剂,在食品抗菌保鲜领域具有很好的应用前景。本文首先从细胞质膜损伤和非细胞质膜损伤视角系统阐明抗菌肽的抑菌分子机理;随后,对抗菌肽在各类食品抗菌保鲜中的应用研究进行详尽综述;最后,对抗菌肽作为一种新型抗菌保鲜剂,在食品抗菌保鲜中应用存在的问题进行系统剖析,并提出针对性的发展对策,以期为抗菌肽在食品抗菌保鲜中的应用提供理论与实践参考。