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2025年 第46卷 第16期    刊出日期:2025-08-25
预防便秘促进肠道健康专栏
两歧双歧杆菌CCFM1359缓解D-半乳糖诱导的衰老表型及伴生的肠道菌群失调
冯滢璇, 叶悠扬, 郭敏, 肖越, 陆文伟, 赵建新, 陈卫
2025, 46(16):  1-12.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241224-195
摘要 ( 57 )   HTML ( 14)   PDF (6629KB) ( 73 )  
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本研究关注到两歧双歧杆菌与宿主衰老的关联性,旨在选取两歧双歧杆菌CCFM1359,通过行为学分析、免疫指标测定、肠道菌群及其代谢物特征分析评价其对D-半乳糖诱导小鼠衰老的缓解作用。结果表明,两歧双歧杆菌CCFM1359的补充可以改善D-半乳糖诱导衰老小鼠学习和记忆力的下降,增加抗氧化相关酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶)的活性,降低丙二醛和促炎细胞因子(肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1β)的水平。小鼠粪便菌群16S rRNA基因测序结果显示,两歧双歧杆菌CCFM1359干预对小鼠衰老具有缓解作用,并伴随着杜氏杆菌属(Dubosiella)和粪杆菌属(Faecalibaculum)等有益菌属丰度的增加、促炎菌(如Turicibacter)相对丰度的降低。粪便代谢组学分析结果表明,CCFM1359干预可增加褪黑素、牛磺酸、脱氧胆酸等与抗衰老相关菌群相关代谢物的水平。微生物-代谢物关联网络分析结果表明,罗姆布茨菌属(Romboutsia)等差异菌与脱氧胆酸呈正相关,Christensenellaceae_uncultured等与抗衰老相关的褪黑素和脱氧胆酸等代谢物呈负相关。以上结果表明,两歧双歧杆菌CCFM1359可有效缓解宿主衰老,表现为改善认知、抗炎、抗氧化以及改善衰老引发肠道菌群及相关代谢的紊乱。
肠道微生物与功能性便秘:发生机制及营养干预进展
段昊, 刘改改, 路佳敏, 李阳, 常新悦, 杨天宇, 包书源, 松伟, 闫文杰
2025, 46(16):  13-23.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241219-163
摘要 ( 48 )   HTML ( 9)   PDF (2860KB) ( 46 )  
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随着人口老龄化的加剧,功能性便秘的问题日益突出,严重影响老年人的生活质量。当下聚焦于老年群体探究功能性便秘的发生机制及营养干预的策略研究较多,但缺乏系统综述。因此,本文重点讨论了肠道微生物代谢产物与功能性便秘发生的关联性,对目前已获批准用于润肠通便保健食品中的原料进行了详细的整理和数据统计,并对这些原料进行了系统的梳理和分类,进一步对其改善便秘的作用机制进行了分析,以期为老年功能性便秘的相关功能食品研发及科研工作提供一定的启示和帮助。
发酵燕麦对健康成年人免疫炎症因子和肠道健康的调节作用
严沁宇, 夏惠, 夏嘉跃, 郁俊辉, 王欣, 向雪松, 杨苇苇, 冯妹元, 孙桂菊
2025, 46(16):  24-32.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250116-119
摘要 ( 46 )   HTML ( 4)   PDF (2363KB) ( 38 )  
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目的:探究发酵燕麦对健康成年人免疫和肠道的调节作用,为发酵燕麦在提升免疫力和肠道健康方面的食用推荐提供科学依据。方法:本研究共招募50~65 岁的健康成年人75 例,并随机分为3 组,包括对照组(15 g/d未发酵燕麦)、低剂量组(5 g/d发酵燕麦)和高剂量组(15 g/d发酵燕麦),干预周期为30 d。干预前后采集血液、粪便样本进行免疫炎症因子、肠道菌群的检测,并利用调查问卷记录排便状况。结果:发酵燕麦干预可显著提高健康成年人的排便满意度。发酵燕麦干预可有效降低健康成年人血清中白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子-α的水平。发酵燕麦干预能够显著增加肠道双歧杆菌(Bifidobacterium)和乳酸杆菌(Lactobacillus)的水平。结论:发酵燕麦能够提升健康成年人的排便体感,调节免疫炎症因子水平,促进肠道有益菌增殖,是具有后生元效应的健康谷物类食品。
基础研究
基于广泛靶向代谢组学与高通量测序技术研究广陈皮原位仓储的陈化机制
何天行, 苟海英, 王彬, 王福, 陈鸿平, 刘友平
2025, 46(16):  33-43.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241231-272
摘要 ( 47 )   HTML ( 4)   PDF (4076KB) ( 39 )  
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本研究探究原位仓储与非原位仓储广陈皮品质差异的形成机制。采用广泛靶向代谢组学及高通量测序技术解析原位仓储(广东)及非原位仓储(北京、四川、云南)陈化的广陈皮代谢物与微生物变化规律。超高效液相色谱-电喷雾离子化串联质谱共鉴定和表征了1 440 种代谢物,其中472 种化合物被筛选为差异代谢物;与其他陈化地点相比,于广东陈化的样品中黄酮类差异代谢物普遍上调,黄酮合成相关通路显著富集,并且总黄酮含量显著高于其他样品;14 种于广东陈化的样品中上调的黄酮类代谢物被确定为广陈皮陈化过程中的关键代谢物。微生物中Aspergillus、Sphingobium等物种在广东陈化样品中显著富集。相关性分析表明,气候因子中平均温度与关键差异代谢物呈显著正相关(P<0.05),微生物Aspergillus、Cutibacterium、Staphylococcus、Xeromyces、Entyloma与6-甲氧基山柰酚-3-O-葡萄糖苷、2’,3’,4’,5,7-五羟基黄酮、黄芩黄酮II、槲皮素、金圣草黄素-7-O-龙胆二糖苷等关键代谢物呈显著正相关(P<0.05),并筛选出Aspergillus、Xeromyces为陈化过程中的核心微生物。综上,平均温度作为广陈皮品质形成的重要影响因素,其诱导Aspergillus、Xeromyces等核心微生物富集,加速原位仓储的广陈皮中黄酮类化合物的积累。本研究可为阐明广陈皮原位仓储的意义以及深入理解广陈皮的陈化机制提供科学基础。
燕麦β-葡聚糖提升酵母抗冻性的分子机制
杨静, 姬生鑫, 蔡杰, 杨勇, 艾志录, 李真
2025, 46(16):  44-51.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241226-223
摘要 ( 36 )   HTML ( 3)   PDF (3567KB) ( 38 )  
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为探究不同添加量(0.5%、1%,以体系质量计)燕麦β-葡聚糖(oat β-glucan,OβG)对酵母抗冻性影响的分子机制,本研究以历经冻融循环(1~5 次)处理及OβG保护前后的酵母细胞为研究对象,运用高通量测序和生物信息学技术,从转录组层面解析与酵母抗冻性相关的代谢途径及关键基因。结果表明,经过3 次冷冻-解冻循环后,0.5%-OβG和1%-OβG组酵母细胞存活率分别高于空白组20.60%、17.08%。根据转录组差异表达基因京都基因与基因组百科全书代谢通路富集结果可知,氨基酸、碳水化合物、脂质等多条代谢途径在OβG增强酵母抗冻性的调节中发挥重要作用。综合分析表明,一方面,添加OβG后,酵母通过下调氨基酸代谢相关基因的表达量,从而减少对氨基酸的消耗,同时VB6生物合成基因表达量下降,使得酵母细胞内的氨基酸含量保持在相对稳定的水平,从而提高了酵母细胞的存活率;另一方面,添加OβG后,酵母细胞中海藻糖合成酶基因的表达水平显著上调,而海藻糖水解酶基因的表达水平则显著下调,这一变化促进了胞内海藻糖的积累。分子伴侣基因CNS1和HSP82以及与脂肪酸合成相关基因Fas1和Phs1在OβG对酵母抗冻性提升方面发挥了重要作用。总之,OβG能通过调节多条代谢途径提升冻融条件下酵母的抗冻性,是一种极具潜力的酵母冷冻保护剂。
基于代谢组学解析羊肚菌子实体发育过程中的品质形成机制
李云帆, 李雨昕, 任海伟, 向雨萌, 郭晓鹏, 石任杰, 刘前逵, 王雅钰
2025, 46(16):  52-62.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241224-199
摘要 ( 43 )   HTML ( 3)   PDF (4804KB) ( 36 )  
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本研究旨在探讨羊肚菌子实体发育过程中品质形成与代谢物的动态变化特征。以原基(YJ)、小菇(XG)和成熟子囊果(ZNG)3 个发育阶段的羊肚菌子实体为研究对象,结合常规检测与非靶向代谢组学分析,筛选出影响其品质形成的关键代谢物。结果显示,在羊肚菌子实体生长发育过程中,蛋白质、多糖和粗脂肪等主要营养物质的含量均显著上升(P<0.05)。在3 个发育阶段羊肚菌子实体中,共检测到16 种游离氨基酸(如天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸等)和6 种核苷酸(如5’-胞嘧啶核苷酸、5’-尿嘧啶核苷酸、5’-黄嘌呤核苷酸等),其总含量分别为1 291.01~5 857.72 mg/kg和792.74~1 903.82 μg/g。非靶向代谢组学分析进一步发现,3 个发育阶段的羊肚菌子实体共检测到1 624 种代谢物,主要集中于有机酸、氨基酸和脂类等物质。代谢通路富集分析表明,VB6代谢途径、核黄素代谢途径、精氨酸和脯氨酸代谢途径、精氨酸生物合成途径以及核苷酸代谢途径被显著富集。通过对这些代谢途径中的37 种关键差异代谢物与羊肚菌子实体营养和滋味物质进行相关性分析,发现4-乙酰氨基丁酸和N6-(1,2-二羧乙基)-腺苷酸与营养和滋味物质呈显著正相关,而L-磷酸精氨酸、胍基丁胺、次黄嘌呤、鸟嘌呤、脱氧鸟苷、黄苷和肌苷与营养和滋味物质呈显著负相关。这些代谢物参与羊肚菌子实体生长过程中的氨基酸代谢和能量代谢,是调控羊肚菌子实体品质形成的潜在因素。
基于网络药理学、分子对接和实验验证探讨藤茶黄酮类化合物抑菌的效果和机制
张丽慧, 王丹丹, 孟艳林, 王美会, 朱小勇, 闫志强, 何莉, 黄卫, 王巧燕
2025, 46(16):  63-71.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241205-042
摘要 ( 58 )   HTML ( 3)   PDF (5823KB) ( 47 )  
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为研究藤茶黄酮类化合物的抑菌效果及机制,使用网络药理学方法筛选藤茶黄酮类化合物抑菌的关键成分和核心靶点,通过基因本体论和京都基因与基因组百科全书通路富集筛选分析关键信号通路,并对核心靶点和关键成分进行分子对接;此外,以代表性成分二氢杨梅素进行体外的抑菌研究。网络药理学分析结果表明:藤茶黄酮类化合物抑菌的关键成分有7 个(二氢杨梅素、杨梅素、山柰酚等),核心靶点有5 个(前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、丝氨酸/苏氨酸激酶1等),关键信号通路有23 条(TNF信号通路和C型凝集素受体信号通路等),同时关键成分和核心靶点间有较强的结合力。体外抑菌实验结果表明:二氢杨梅素对沙门氏菌3和沙门氏菌5的抑菌效果较为明显,其最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为5 mg/mL和10 mg/mL,且可造成细菌质壁分离、细胞壁和细胞膜变化等,破坏细菌形态。综上,藤茶黄酮类化合物可能通过二氢杨梅素等成分作用于PTGS2等靶点,进而调控TNF等信号通路,通过机体或直接破坏细菌形态,进而发挥抑菌作用。
食品化学
Ca2+对豌豆蛋白热诱导和冷诱导凝胶特性及结构的影响
万昕冉, 朱婷伟, 逯子娇, 杨月, 齐改改, 崔婉, 郭兴凤, 陈复生
2025, 46(16):  72-80.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250117-133
摘要 ( 48 )   HTML ( 5)   PDF (4562KB) ( 42 )  
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为了改善豌豆分离蛋白的凝胶特性,在豌豆分离蛋白溶液中添加Ca2+制备成热诱导豌豆分离蛋白凝胶(热凝胶)和冷诱导豌豆分离蛋白凝胶(冷凝胶),并探究Ca2+浓度对热凝胶和冷凝胶的凝胶强度、持水性和动态流变学的影响。结果显示,随着体系中Ca2+浓度增加,热凝胶和冷凝胶的凝胶强度、持水性和黏弹性均呈现先升高后降低的趋势,2 种凝胶的凝胶强度均在Ca2+浓度为15 mmol/L时达到最大值,分别为58.82 g和44.30 g;持水性均在Ca2+浓度为5 mmol/L时达到最大值,分别为97.71%和99.62%。在此基础上研究了Ca2+浓度对凝胶的分子间作用力、Zeta电位、表面疏水性、游离巯基、二级结构和微观结构的影响。随着Ca2+浓度的增加,热凝胶和冷凝胶中分子间疏水相互作用、二硫键和氢键含量都呈现先升高后降低的趋势,分别在Ca2+浓度为15、15 mmol/L和5 mmol/L时达到最大值,静电相互作用则逐渐增加。热凝胶中分子间的静电相互作用、疏水相互作用、二硫键含量及Zeta电位绝对值均大于冷凝胶,氢键、表面疏水性及游离巯基含量小于冷凝胶。当Ca2+浓度为15 mmol/L时,热凝胶和冷凝胶中蛋白β-折叠相对含量分别从不添加Ca2+时的31.77%增加至41.74%和41.51%。扫描电镜图像显示热凝胶网络均匀有序,冷凝胶网络结构致密。综上,Ca2+可增强豌豆分离蛋白分子间作用力,改善豌豆分离蛋白凝胶特性,其中Ca2+浓度为15 mmol/L时改善蛋白凝胶特性的效果最佳;热凝胶的凝胶强度较大,冷凝胶的持水性更好。本研究结果可为Ca2+在热凝胶和冷凝胶中的应用提供理论基础。
罗非鱼鱼皮和鱼鳞胶原三肽的制备及其贮藏特性
田顺风, 董静文, 石径, 马淑平, 冯萌萌, 罗永康, 姜燕飞, 赵春月
2025, 46(16):  81-89.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241219-165
摘要 ( 34 )   HTML ( 3)   PDF (2656KB) ( 30 )  
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以罗非鱼冷冻湿鱼皮和干鱼鳞为原料制备胶原三肽,并结合电子舌和电子鼻技术对其理化性质及在不同温度下的贮藏特性进行分析研究。结果表明,鱼鳞胶原三肽中的羟脯氨酸含量和总氮含量均显著高于鱼皮胶原三肽(P<0.05),鱼皮胶原三肽中<500 Da肽段的相对含量显著高于鱼鳞胶原三肽(P<0.05)。在贮藏期间不同时间节点的2 种胶原三肽的水分含量、总氮含量及羟脯氨酸含量变化均不显著,分子质量分布和三肽含量均较稳定,2 种胶原三肽在贮藏期间颗粒状态无显著变化,复溶后溶液清澈透亮,鱼鳞胶原三肽在口感上更加偏咸偏苦,鱼皮胶原三肽在37 ℃条件下贮藏时白度显著降低(P<0.05),尤其是在贮藏3 个月时其色泽感官评分最低。电子舌和电子鼻的分析结果显示,2 种胶原三肽的主要味觉指标(鲜味、咸味和苦味)和气味响应值在贮藏期间基本无变化,且电子舌和电子鼻技术能较好地区分两种胶原三肽。不同时间节点的鱼鳞胶原三肽氨基酸组成无显著变化,鱼皮胶原三肽在37 ℃贮藏3 个月时脯氨酸和天冬氨酸含量显著增加(P<0.05)。鱼鳞胶原三肽对2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)阳离子自由基清除率显著大于鱼皮胶原三肽(P<0.05),表明鱼鳞胶原三肽具有更好的抗氧化活性,且模拟胃肠消化前后鱼鳞胶原三肽的ABTS阳离子自由基清除率无显著差异,而鱼皮胶原三肽在模拟胃肠消化后的ABTS阳离子自由基清除率显著降低(P<0.05)。综上,2 种胶原三肽的理化性质存在一定差异,鱼鳞胶原三肽有更好的贮藏稳定性,本研究可为充分利用罗非鱼加工副产物及开发高附加值的胶原三肽产品提供理论依据。
不同热加工温度下黄粉虫的蛋白质氧化及氨基脲生成机理
杜思琪, 张彩玉, 朱雯清, 龙丽伟, 桑亚新, 于文龙, 王向红
2025, 46(16):  90-99.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250104-024
摘要 ( 30 )   HTML ( 4)   PDF (4292KB) ( 35 )  
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本研究以黄粉虫为研究对象,探究其在不同热加工温度下(80、100、120、140 ℃)蛋白质的氧化程度和危害物氨基脲(semicarbazide,SEM)潜在生成机理,采用非靶向代谢组学技术分析不同加工温度条件下黄粉虫的差异代谢产物及代谢通路,结合SEM与氨基酸含量变化的相关性分析推测SEM产生的可能前体,并通过模拟标准化实验进行验证。结果表明:随着加工温度的升高,羰基含量由0.04 nmol/mg升高到0.63 nmol/mg,总巯基含量下降至0.08 μmol/g,二聚酪氨酸含量升高至1 192.23(增加约96.60%),内源荧光强度降低,表面疏水性和游离氨基含量先升高后降低。代谢组学结果显示,温度升高会显著影响黄粉虫的酪氨酸代谢、精氨酸的生物合成和苯丙氨酸代谢途径;氨基酸与SEM含量变化的相关性分析结果表明SEM与酪氨酸呈极显著正相关(r=0.904)、与精氨酸呈极显著负相关(r=-0.781);模拟标准化实验结果表明,酪氨酸组和苯丙氨酸组中的SEM含量显著升高,精氨酸组SEM含量显著降低(P<0.05)。综上所述,温度升高会加剧黄粉虫蛋白质的氧化,推测酪氨酸和精氨酸是SEM生成的前体物质。
多糖基质虾青素酯微胶囊制备及其稳定性和消化吸收特性
李红光, 马佳华, 毕聪慧, 陶裕, 徐杰, 王林彬, 邵廷, 杨鲁
2025, 46(16):  100-106.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250123-173
摘要 ( 49 )   HTML ( 6)   PDF (3230KB) ( 47 )  
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本研究采用喷雾干燥技术制备4 种多糖基质(阿拉伯胶、菊粉、壳聚糖和褐藻糖胶)虾青素酯微胶囊,测定其包封率、流动性等理化指标,采用扫描电子显微镜观察其微观结构,并考察其在不同温度条件下的热稳定性。最后以ICR小鼠为模型,研究4 种壁材对虾青素生物利用度的影响。包封率分析结果显示,阿拉伯胶-虾青素酯微胶囊最高,为(96.64±0.33)%;扫描电子显微镜结果显示,菊粉和褐藻糖胶包封的虾青素酯微胶囊粉末最完整,且接近球形。热稳定性实验发现,褐藻糖胶-虾青素酯微胶囊样品的活化能达到74.06 kJ/mol,稳定性最好,其次是菊粉-虾青素酯微胶囊。多糖基虾青素酯微胶囊热稳定性与粉末颗粒微观形态相关性较高,与包封率相关性较低。动物实验结果表明,以壳聚糖和褐藻糖胶为壁材的虾青素酯微胶囊生物利用度显著高于以菊粉和阿拉伯胶为壁材包封的微胶囊,说明虾青素酯生物利用度的促进效果与微胶囊壁材种类密切相关。综上所述,褐藻糖胶-虾青素酯微胶囊稳定性和生物利用度综合指标最佳。本研究可为高品质多糖基虾青素酯微胶囊体系构建提供理论基础与数据支撑。
亚麻籽皮木质素的结构鉴定及热稳定性分析
徐慧雅, 朱晓天, 李月华, 张硕, 陈晴雨, 张晗喆, 王翊暄, 方旭, 蔡小双, 刘华敏
2025, 46(16):  107-115.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250124-179
摘要 ( 43 )   HTML ( 3)   PDF (3202KB) ( 32 )  
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为了解亚麻籽皮中木质素的结构与热力学特性,本研究以亚麻籽皮为研究对象,采用球磨预处理结合溶剂萃取法对亚麻籽皮中的磨木木质素(milled wood lignin,MWL)、木质素-碳水化合物复合物(lignin-carbohydrate complex,LCC)和酸溶LCC(acid-soluble LCC,LCC-AcOH)进行分离纯化,并对其单糖组成、分子质量、化学结构及热力学稳定性进行表征。结果表明,亚麻籽皮中存在4 种单体类型的木质素,即G型、C型、S型和H型,且以G型单体为主。亚麻籽皮中的木质素提取得率为0.12%,纯度为95.54%,含有质量分数为4.46%的碳水化合物,其主链糖结构单元为葡萄糖。苯二氧六环键是3 个组分中木质素-碳水化合物的主要连接键;MWL和LCC-AcOH组分中木质素的主要连接键为β-O-4、β-β、β-5键。MWL的热稳定性最高,LCC的热稳定性最低。本研究结果可为亚麻籽皮木质素的热降解机制及开发利用提供理论和数据基础。
生物工程
浓香型白酒糟醅中乙酸相关真菌的多样性演替及其在酿造环境中的分布特征
刘梦宇, 任国军, 屈慧, 王慧, 马飞, 张敏, 孙子羽, 郭敬, 王亚雄, 张成森, 陈忠军, 满都拉
2025, 46(16):  116-125.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250108-050
摘要 ( 39 )   HTML ( 3)   PDF (3695KB) ( 32 )  
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本研究基于高通量测序和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术,对我国北方地区浓香型白酒发酵过程(7~67 d)和不同季节(春季和夏季)酒醅中乙酸相关真菌的组成及其在酿造环境中的分布特征进行分析。结果表明,乙酸含量随发酵时间的延长逐渐升高,夏季酒醅中的乙酸含量显著高于春季(P<0.05)。经相关性分析,共有122 个真菌属与乙酸合成呈显著相关(P<0.05)。其中嗜热真菌属(Thermomyces)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、接合酵母属(Zygosaccharomyces)、哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)和根霉属(Rhizopus)不仅是优势属,且Thermomyces、Zygosaccharomyces与乙酸呈显著正相关(P<0.05),Issatchenkia和Kazachstania与乙酸呈显著负相关(P<0.05)。乙酸相关真菌属与优势真菌属间存在复杂的相关性。溯源结果显示,酒醅真菌分别来自地面(20.3%)、工具(20.3%)、窖泥(18.0%)、大曲L(16.2%)、原料(16.2%)和大曲F(9.1%)。另外,6 种与乙酸显著相关的优势真菌属在地面和工具中均有分布。窖泥为酒醅贡献了Kazachstania、Thermomyces和Issatchenkia;大曲L为酒醅贡献了Issatchenkia;原料为酒醅贡献了Zygosaccharomyces;大曲F为酒醅贡献了根毛霉属(Rhizomucor)和Rhizopus。本研究可为浓香型白酒发酵过程中乙酸含量调控策略的建立提供理论依据。
多组学解析酱香型大曲空间异质性
唐佳代, 王龙, 赵益梅, 吴成, 乔林, 肖新瑞, 郭敏, 杨亮
2025, 46(16):  126-134.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250221-094
摘要 ( 36 )   HTML ( 2)   PDF (4330KB) ( 33 )  
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采用高通量测序技术和超高效液相色谱-质谱非靶向代谢组学技术分析酱香型大曲曲皮和曲心的理化性质、微生物群落及代谢物的异质性。结果表明,除水分含量外,曲皮的淀粉含量、酸度、还原糖及酯化力等理化指标高于曲心。驱动微生物群落空间异质性的关键菌属包括克氏杆菌属(Kroppenstedtia)、枝芽孢杆菌属(Virgibacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)、糖多孢菌属(Saccharopolyspora)、嗜热子囊菌属(Thermoascus)、嗜热丝孢菌属(Thermomyces)、枝孢霉属(Cladosporium)、镰刀菌属(Fusarium)、假皮司霉菌属(Pseudopithomyces)和若干丰度较低的菌属。拟杆菌属(Bacteroides)、Virgibacillus和Staphylococcus等9 个菌属与淀粉含量、酸度、还原糖含量及酯化力呈正相关;而Thermoascus和毛霉菌属(Rhizomucor)则与水分含量呈正相关。Staphylococcus、Virgibacillus和Oceanobacillus等菌属与吡嗪表达量呈正相关。本研究解析了酱香型大曲“理化-微生物-代谢”空间异质性,有助于明晰大曲功能分区,并为大曲的科学配伍使用奠定理论基础。
溶藻弧菌褐藻胶裂解酶的高效表达及其在古罗糖醛酸寡糖制备中的应用
王月, 江君, 江正强, 闫巧娟, 杨绍青
2025, 46(16):  135-142.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250109-058
摘要 ( 33 )   HTML ( 2)   PDF (3649KB) ( 25 )  
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本研究发掘得到1 种溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)来源的新型褐藻胶裂解酶基因VaAly7,并将其导入毕赤酵母中进行高效表达,其酶活力最高达到413 U/mL。通过QSFF强阴离子交换层析柱纯化后得到电泳级纯酶,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明其分子质量约为44 kDa。该酶的最适温度和最适pH值分别为30 ℃和7.0,为适冷性褐藻胶裂解酶。该酶显示出盐激活特性,在400 mmol/L NaCl条件下酶活力约可提高至对照组的8 倍。VaAly7是双功能酶,对聚古罗糖醛酸具有偏好性,可降解最短链底物为古罗糖醛酸五糖。利用VaAly7降解质量分数为10%的聚古罗糖醛酸,降解产物得率为86%,产物聚合度为1~5,平均分子质量为2.1 kDa。该酶在制备古罗糖醛酸寡糖方面具有应用潜力。
合成植物乳植杆菌抗菌肽W3-2的特性及其对金黄色葡萄球菌的抑制作用
王世玉, 赵玲艳, 邓放明
2025, 46(16):  143-152.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250107-043
摘要 ( 29 )   HTML ( 2)   PDF (3314KB) ( 32 )  
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为了探究合成植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)抗菌肽(W3-2)的稳定性以及抑制金黄色葡萄球菌的效果与机制。本实验分析合成抗菌肽W3-2对温度、pH值、蛋白酶(木瓜蛋白酶、蛋白酶K、胃蛋白酶、胰蛋白酶、纤维素酶和果胶酶)和部分化学试剂(乙二胺四乙酸、脲、吐温、甲醇和乙醇)的稳定性以及抑菌谱;以金黄色葡萄球菌为指示菌,通过测定最小抑菌浓度、杀菌动力学探讨其抑菌效果,并通过胞外K+含量、核酸和蛋白泄漏量、胞外ATP浓度的测定,流式细胞实验以及扫描电镜、透射电镜观察探讨其对金黄色葡萄球菌的作用机制。结果表明,抗菌肽W3-2对温度、pH值、蛋白酶和化学试剂均具有良好的稳定性;抗菌肽W3-2对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较强的抑制效果;对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.425 mg/mL,能够抑制金黄色葡萄球菌的生长。抗菌肽W3-2通过增加金黄色葡萄球菌细胞膜通透性导致K+流出,进而破坏细胞膜完整性,导致细胞内大分子物质(核酸、蛋白质、ATP)泄漏,并破坏细胞内外形态结构,最终促进菌体死亡。本研究揭示了合成抗菌肽W3-2的基本特性和对金黄色葡萄球菌的抑菌机制,可为合成抗菌肽W3-2作为新型抑菌剂的开发利用提供科学依据。
浓香型白酒发酵体系己酸菌液的连续富集及其“增己降乳”功能
王秀本, 常强, 甄莉, 崔磊, 薛正莲, 王越, 席鲜会, 徐康杰, 孙伟, 张会敏
2025, 46(16):  153-164.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250104-025
摘要 ( 46 )   HTML ( 2)   PDF (4430KB) ( 34 )  
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为探究窖泥对黄水菌群己酸合成代谢的影响,模拟浓香型白酒发酵后期窖泥-黄水微发酵体系分别设计接种窖泥的“窖泥-黄水微发酵体系”和无接种窖泥的“黄水微发酵体系”进行连续4 轮发酵,并用以乳酸为唯一碳源的选择培养基筛选降解乳酸的核心功能菌。通过16S rRNA基因扩增子高通量测序、理化参数检测以及理化参数和菌群结构的冗余分析、菌群的Picrust2功能预测分析等对比分析2 种发酵体系富集原核菌群的优势产己酸菌属、潜在己酸合成代谢功能。结果显示,窖泥接种的“窖泥-黄水微发酵体系”有利于产己酸菌属Caproiciproducens富集,其优势产己酸菌株为Caproicibacterium lactatifermentans LBM19010,在葡萄糖存在的情况下,具有较强降解乳酸生成己酸的能力;无窖泥接种的“黄水微发酵体系”有利于产丁酸菌属Clostridium_sensu_stricto_12的富集,其优势产丁酸菌株为Clostridium tyrobutyricum ATCC 25755,在葡萄糖存在情况下,具有较强降解乳酸生成丁酸的能力;“窖泥-黄水微发酵体系”和“黄水微发酵体系”富集菌群中具有乳酸降解功能的菌株均为产丁酸菌;浓香型白酒发酵体系中发挥增加己酸与降低乳酸作用的菌属可能并不相同。本研究可为进一步探究产己酸菌和产丁酸菌之间的协同代谢提供理论支撑,为靶向富集产己酸菌和产丁酸菌提供方法学依据。
串联质谱标签定量蛋白质组学解析产酯酶Pichia kudriavzevii混菌发酵代谢机制
蔡岭肸, 刘春艳, 郑佳, 张楷正, 苏建, 邹伟
2025, 46(16):  165-174.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250218-073
摘要 ( 28 )   HTML ( 1)   PDF (4485KB) ( 32 )  
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为探究产酯酶库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)混菌发酵的代谢机制,本研究使用串联质谱标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学技术,对P. kudriavzevii JM5-4单菌纯培养以及与丁酸梭菌(Clostridium butyricum)GD1-1共培养条件下的蛋白质组学进行分析。利用气相色谱-质谱联用仪检测单菌与混菌发酵时的代谢产物。结果显示,混菌发酵时发酵液中乙醇、乙酸、乙酸乙酯的产量分别为2.396、0.425 g/L和0.544 g/L,分别是单菌发酵的1.5、4.0 倍和2.0 倍。利用TMT定量蛋白质组学技术鉴定到3 164 个可定量蛋白质。共筛选到355 个差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs),包括上调蛋白159 个、下调蛋白质196 个。基因本体论和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库功能富集分析显示,三羧酸循环、药物代谢、小分子代谢、细胞质大核糖体亚基、细胞质核糖体、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸结合、氧化还原酶活性等定位蛋白质发生了显著性变化。利用CELLO软件对DEPs进行亚细胞定位,将257 个蛋白质定位到8 个不同的细胞器,主要分布在细胞质(129 个)、线粒体(91 个)、细胞核(19 个)等。355 个DEPs通过KEGG注释显示其主要涉及氧化磷酸化、辅因子的生物合成、三羧酸循环、糖酵解/糖异生等代谢亚系统。在混菌发酵时,糖酵解/糖异生(丙酮酸脱氢酶、醛脱氢酶等)、三羧酸代谢(柠檬酸合酶、乌头酸盐水合酶、富马酸水合酶、苹果酸脱氢酶等)、乙醛酸和二羧酸代谢(羟基丙酮酸还原酶、乙醛酸还原酶等)的DEPs全部上调,表明共培养条件下明显促进了JM5-4的生长与代谢。此外,涉及酯酶(S-甲酰谷胱甘肽水解酶、核糖核酸酶、海藻糖磷酸酶)的DEPs全部上调,表明混菌发酵对JM5-4产酯酶能力具有一定的积极作用。本研究可为探究白酒酿造过程中的混菌发酵机制、菌株代谢特性以及提高白酒风味品质提供一定的理论指导。
Zn-金属有机骨架固定脂肪酶及其对赭曲霉毒素A的高效降解
郇佳欣, 黄燕萍, 牛彦哲, 宋宏, 刘满顺, 袁春龙
2025, 46(16):  175-182.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241227-237
摘要 ( 35 )   HTML ( 1)   PDF (3994KB) ( 28 )  
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为了提高脂肪酶A(Amano lipase A,ANL)的稳定性及其赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)降解效率,本实验以Zn-金属有机骨架(Zn-metal-organic framework,Zn-MOF)为载体,通过一步原位固定法合成ANL@Zn-MOF。以OTA降解率作为评价指标确定最佳固定化条件为酶添加量8 mg、固定化时间2 h、搅拌速率400 r/min。通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重分析和扫描电镜观察等手段对ANL@Zn-MOF进行表征,结果表明ANL成功负载于Zn-MOF,且ANL@Zn-MOF耐碱性、热稳定性和离子强度稳定性均优于游离ANL。降解实验结果表明ANL@Zn-MOF对OTA的降解速度更快,ANL@Zn-MOF(其中ANL质量浓度为20 ng/mL)能在8 h内完全降解OTA,该时间比游离ANL完全降解OTA的时间缩短了66.7%;同时在放大至500 mL的反应体系下ANL@Zn-MOF能在12 h内降解69.3%的OTA;此外,ANL@Zn-MOF能够重复使用,循环使用5 次后仍能保留78%的相对活性。本研究可为利用ANL@Zn-MOF降解食品体系中的OTA奠定基础,也可为MOF在酶固定方面的应用提供参考。
营养卫生
刺梨浓缩汁对电离辐射导致的氧化还原稳态失衡以及组织损伤的改善作用
邝铭晴, 贝琦, 刘迎欣, 朱家庆, 李雪峰, 伍柏坚, 鲁吉珂, 郝利民
2025, 46(16):  183-193.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250110-071
摘要 ( 45 )   HTML ( 2)   PDF (5836KB) ( 30 )  
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为探索一种较理想的辐射防护替代方案,本研究对刺梨浓缩汁中的主要成分——VC和总黄酮进行了定量(VC质量分数≥2.5%,总黄酮质量分数≥2%),并以刺梨浓缩汁为实验对象,采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基和羟自由基清除实验测定其抗氧化能力,通过体外细胞实验和动物实验评估其辐射防护效果。结果显示,刺梨浓缩汁对3 种自由基均具有一定的清除能力,且能显著改善由电离辐射导致的HL-7702细胞活性下降。与辐射模型组小鼠相比,持续服用30 d刺梨浓缩汁(剂量1.0 g/kg)小鼠的脾脏指数、血清和脾脏中超氧化物歧化酶活性、血清和肝脏中丙二醛含量以及血清、肝脏、脾脏中谷胱甘肽含量均得到显著改善,同时对辐射导致的肝功能损伤也有一定的保护作用。本研究明确了刺梨浓缩汁发挥辐射防护作用的主要功效成分及起效量,可为日后刺梨浓缩汁品质分级标准的制定以及功能食品的开发提供依据。
天麻醋改善肥胖小鼠糖脂代谢紊乱作用
王文琪, 姜禹辰, 刘佳华, 张弛, 贺阳, 文连奎
2025, 46(16):  194-201.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250110-077
摘要 ( 40 )   HTML ( 6)   PDF (3764KB) ( 38 )  
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目的:为改善肥胖及相关糖脂代谢慢性疾病,并综合考虑减肥药物或手术等的副作用,对近期列入药食同源的天麻进行深度利用,以开发一款具有改善肥胖致糖脂代谢紊乱的天麻醋饮品。方法:通过天麻醋饮品干预高糖高脂饮食小鼠,以一般生理指标、肝脏和脂肪细胞的病理切片、糖脂代谢指标等评估天麻醋对肥胖致糖脂代谢紊乱的改善作用。结果:天麻醋能够有效减轻肥胖小鼠的体质量,相比于模型组,天麻醋降低了小鼠的Lee’s指数、体脂率、肝脏质量、空腹血糖水平、血糖曲线下面积、总胆固醇水平、甘油三酯水平、低密度脂蛋白胆固醇水平,提升了小鼠血清中高密度脂蛋白胆固醇水平。结论:天麻醋具有改善肥胖小鼠糖脂代谢紊乱作用。
低糖型发酵枸杞清汁对高脂秀丽隐杆线虫的降脂及抗氧化作用
林佳琪, 杨瑞, 王晓莉, 白新宇, 姚正颖, 孙力军
2025, 46(16):  202-211.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250102-005
摘要 ( 38 )   HTML ( 13)   PDF (4136KB) ( 41 )  
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本研究旨在探讨低糖型发酵枸杞清汁对高脂秀丽隐杆线虫的降脂及抗氧化作用。采用发酵技术制备低糖型发酵枸杞清汁,以50 mmol/L葡萄糖诱导构建秀丽隐杆线虫高脂模型。测定低糖型发酵枸杞清汁对线虫模型的寿命、脂褐素含量、运动能力、体长和体宽、脂肪堆积、活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、急性氧化应激寿命、体内抗氧化能力以及寿命和脂质代谢相关基因表达水平的影响。结果表明,低糖型发酵枸杞清汁能显著延长高脂线虫的寿命,减少脂褐素积累,提升线虫运动能力;显著改善线虫异常体宽,有效降低脂滴数量,减少脂肪积累;显著降低线虫体内ROS水平,提升谷胱甘肽含量及谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活力,降低丙二醛含量,从而增强线虫抗氧化能力。低糖型发酵枸杞清汁能显著下调高脂线虫体内寿命相关基因age-1、sir-2.1和脂质代谢相关基因fasn-1、fat-3、fat-5、fat-7、eat-2的相对表达量。综上,低糖型发酵枸杞清汁能够有效减轻高糖损伤引起的氧化应激和脂肪堆积,具备良好的降脂效果。
扇贝缩醛磷脂对高脂饮食小鼠肠道屏障功能和肠道菌群的调节作用
陈姝帆, 付雪媛, 王长伟, 杜芬, 刘楚怡, 冯晓梅, 曹婉秀, 唐庆娟
2025, 46(16):  212-221.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250114-100
摘要 ( 41 )   HTML ( 8)   PDF (6116KB) ( 34 )  
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本研究分析扇贝缩醛磷脂对高脂饮食小鼠肠道屏障的影响,以及肠道菌群在其中发挥的潜在作用。C57BL/6J雄性小鼠分别喂食低脂饲料、高脂饲料、低脂饲料+扇贝缩醛磷脂、高脂饲料+扇贝缩醛磷脂(记为低脂组、高脂组、低脂+扇贝缩醛磷脂组和高脂+扇贝缩醛磷脂组)。结合免疫组化染色和16S rRNA测序等技术,评估扇贝缩醛磷脂对小鼠生长指标、血清炎症因子水平、肠道通透性、肠道屏障功能以及肠道菌群的影响。结果显示,扇贝缩醛磷脂可降低肝脏指数和血清促炎因子水平。扇贝缩醛磷脂还可改善小鼠肠道通透性,表现为降低血清中脂多糖含量,并减少荧光素异硫氰酸酯-葡聚糖进入循环水平。同时,扇贝缩醛磷脂能够维持小鼠回肠结构形态,增加绒毛高度/隐窝深度比值。这可能与扇贝缩醛磷脂对肠道屏障功能的保护作用有关,包括缓解肠道黏膜屏障受损、恢复回肠杯状细胞数量、提高肠道上皮屏障完整性,以及增加闭锁小带蛋白和闭锁蛋白的表达。扇贝缩醛磷脂可以显著调节高脂饮食小鼠的肠道菌群,促进肠道屏障功能相关的有益菌(Colidextribacter和Lachnospiraceae_NK4A136_group等)的增殖。综上,扇贝缩醛磷脂对高脂饮食诱导的肠道屏障损伤和肠道菌群紊乱有一定的保护作用,有助于维持肠道健康。
成分分析
人工接种发酵和自然发酵酸茶的风味差异分析
李琴芳, 徐莹, 汪东风, 汪明明, 白秀芳, 李戈, 李聪元
2025, 46(16):  222-231.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250201-001
摘要 ( 42 )   HTML ( 3)   PDF (4091KB) ( 41 )  
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本研究探究外加菌株(肠膜明串珠菌和二孢接合酵母菌)对酸茶风味的影响,利用电子鼻、电子舌、气相色谱-离子迁移谱以及液相色谱-串联质谱技术结合感官评价分析酸茶的风味。结果表明,接种发酵酸茶的醇类、芳香类和有机硫化物类化合物均比自然发酵酸茶丰富;共检测出64 种挥发性风味化合物,筛选出17 种特征性化合物,其中在接种发酵酸茶中有9 种差异性风味化合物的相对含量高于自然发酵组,果香、酒香和木香突出。接种发酵酸茶的鲜味丰富性优于自然发酵酸茶,但涩味和酸味比自然发酵酸茶弱;检测出164 个差异代谢物,对滋味的形成有一定的影响。与自然发酵酸茶相比,接种发酵酸茶中有72 个代谢物相对含量显著增加,92 个代谢物相对含量显著减少。感官评价结果表明接种发酵酸茶风味更好、接受度更高。人工接种发酵显著提升了酸茶的风味品质,可为酸茶的开发生产提供新思路。
基于酸热预处理-低温连续相变萃取葡萄酒粕油的抗衰老活性评价及成分分析
邹晓君, 郭朝万, 肖杰, 杨锦玲, 曹庸, 刘晓娟
2025, 46(16):  232-243.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250225-133
摘要 ( 35 )   HTML ( 5)   PDF (5323KB) ( 29 )  
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为同步提高葡萄酒粕油的提取率、活性成分保留率以及对其全成分进行分析,本实验采用酸热(acid-thermal,AT)预处理与低温连续相变萃取(low-temperature continuous phase-transition extraction,LCPE)技术结合制备葡萄酒粕油,通过测定葡萄酒粕油提取率、理化指标、主要活性成分含量和体外抗氧化活性评价其提取效果,进一步利用4 种秀丽隐杆线虫氧化应激模型明确葡萄酒粕油的抗衰老活性,并通过气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱联用和超高效液相色谱-四极杆高分辨质谱联用技术对其全成分进行表征。结果表明,与LCPE、溶剂浸提以及AT-溶剂浸提相比,AT-LCPE制备的葡萄酒粕油提取率高达96.70%,且总酚、总黄酮和总甾醇含量分别提高104.68%~184.78%、32.74%~186.46%和75.76%~129.09%,清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的半数抑制浓度降低68.48%~84.29%。AT-LCPE制备的葡萄酒粕油在H2O2、百草枯、热和光诱导的应激模型中显著延长秀丽隐杆线虫寿命,平均寿命最高延长了33.09%(P<0.001)。进一步通过2 种质谱技术分别鉴别出103 种和123 种化合物,其中含量较高的成分是脂肪酸和酯类,其次为萜类和萜烯类。葡萄酒粕油的物质种类丰富,含有亚油酸、齐墩果酸、β-生育三烯醇和β-谷甾醇等典型活性物质以及角鲨烯、神经酰胺等稀有成分,同时大豆皂醇E、灵芝酸F和灵芝醇I等成分首次在葡萄酒粕油中发现。综上,AT-LCPE是实现油脂和活性成分同步高效提取的有效措施,其制备的葡萄酒粕油品质高、功效好。本研究结果可为葡萄酒粕的高值化开发利用提供理论基础和技术支持。
传统与封闭式固态食醋酿造体系风味品质的差异性分析
李思雨, 余永建, 李沪强, 唐佳琦, 张楠, 朱圆圆, 王玉芹, 韩冬, 王柯
2025, 46(16):  244-254.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241126-173
摘要 ( 38 )   HTML ( 2)   PDF (4729KB) ( 47 )  
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为解决因夏季醅内外温度和湿度的波动变化较大、传统固态发酵食醋生产要素难控制而导致风味质量较差的问题,本实验结合运用高效液相色谱与气相色谱-质谱联用技术以及电子舌和感官评价,比较封闭式固态食醋发酵与传统固态食醋发酵在不同发酵条件下各指标的变化以及差异性。结果表明:封闭式固态发酵在温度控制、总酸含量、不挥发酸生成速度和还原糖消耗速度等方面较夏季生产的传统固态发酵食醋均表现出更高的效率,且封闭式发酵食醋的不挥发有机酸的含量占比更高,鲜味游离氨基酸的生成速率更快,挥发性风味物质种类更多,表明其生成的口感更加柔和,口感层次更显著;感官评价结果表明,封闭式发酵的食醋表现出较为鲜明的酸味和甜味,整体口感更为清爽;总体来看,封闭式固态发酵在提升发酵效率和改善食品品质方面具有显著优势和潜力,该结果可为稳定、高产的镇江香醋生产奠定理论基础。
姜汁辅助益生菌发酵对天麻风味特性及品质的影响
沈欣妍, 赖岚玉, 黄俊源, 王曙, 李璐, 黎攀, 杜冰
2025, 46(16):  255-264.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250115-112
摘要 ( 34 )   HTML ( 1)   PDF (3508KB) ( 29 )  
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为探究姜汁辅助益生菌发酵对天麻风味品质的影响,本研究以鲜天麻为原料,对比分析不同发酵时间的发酵姜天麻(fermented Gastrodia elata Bl. with ginger,FGEG)样品与其他对照样,以活性成分、感官品质和挥发性化合物为评价指标,利用主成分分析、偏最小二乘判别分析等方法评价姜汁辅助益生菌发酵工艺对天麻风味的影响。结果表明,采用姜汁辅助益生菌发酵的FGEG相较于采用姜汁直接发酵,能有效提升天麻中天麻素和对羟基苯甲醇的含量,其中对羟基苯甲醇含量显著提高,而天麻素含量则呈现出非稳态波动特征。与未发酵样品相比,FGEG的天麻素和对羟基苯甲醇含量显著提高,此外,姜汁辅助益生菌发酵还能够有效抑制天麻的褐变现象,保持其色泽。感官评价表明,FGEG具有独特的风味,其气味接受度高于鲜天麻和姜天麻。电子鼻和挥发性成分分析结果表明,在发酵过程中FGEG共检测到106 种挥发性化合物,醛类和烯类中具有不良气味的物质含量有所下降,而具有香味的酯类等物质含量有所增加,发酵在一定程度上改善了天麻气味,赋予FGEG独特的香气。该结果可为发酵天麻产品的开发提供新思路,并推动天麻的深加工发展。
“溅油”对“刀口辣椒”香气的激发作用
李园乐, 李想, 乔明锋, 易宇文, 唐英明, 侯智勇, 张振宇, 张浩
2025, 46(16):  265-274.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250207-020
摘要 ( 33 )   HTML ( 6)   PDF (5138KB) ( 23 )  
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为探究不同“溅油”温度对“刀口辣椒”风味的激发作用,探寻麻辣风味最佳释放温度,采用电子鼻、气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)检测化合物,运用主成分分析(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)分析比较感官属性与化合物的相关性。结果表明:“溅油”温度对风味有增强作用,促使“刀口辣椒”风味物质充分释放。GC-IMS检出83 种化合物,包括醛类29 种、萜烯类19 种、醇类9 种、酮类7 种、酯类7 种、杂环类11 种、酸类1 种。醛类对“刀口辣椒”风味影响较大,杂环类含量升高表明“溅油”对“刀口辣椒”风味有激发作用,萜烯类是麻辣味形成的主要化合物。PCA能分辨样品特征差异,PLSR分析表明:温度低于180 ℃时“溅油”对风味激发能力较弱,达到180 ℃时对风味激发作用较好,而210 ℃“溅油”温度对麻辣风味激发作用最好,麻辣风味呈现最明显,240 ℃时麻辣风味呈现较差,但麻味感官品质较好。样品的风味属性与化合物具有相关性。研究可为今后麻辣风味开发与加工提供理论依据。
基于气相色谱-离子迁移谱分析发酵对蓝靛果-蓝莓果汁挥发性风味物质的影响
彭择, 陈慧芝, 牛犇, 宋丽丽, 霍俊伟, 沈超怡, 陈杭君, 房祥军, 吴伟杰, 刘瑞玲, 郜海燕
2025, 46(16):  275-284.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250123-176
摘要 ( 47 )   HTML ( 3)   PDF (4278KB) ( 40 )  
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本研究采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)联用电子鼻与感官评价分析挥发性物质变化规律,结合正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)和气味活度值(odor activity values,OAV)筛选关键呈香物质。同时,通过测定理化特性、活性物质和抗氧化能力等分析果汁发酵后的营养品质变化。结果表明,发酵24 h后,蓝靛果-蓝莓果汁的风味显著提升,丰富了果汁的果香、发酵香和后味。GC-IMS共鉴定出58 种挥发性物质,包括酯类、醛类、醇类、酮类、呋喃类等。发酵后,酯类(如丙酸甲酯、丁酸乙酯)、醇类(如异戊醇、正己醇)等多种风味物质显著增加,协同形成果香-花香-发酵香复合香型。同时,发酵使醛类和硫化物含量减少,从而使青草味和刺激性气味减弱,整体风味更加和谐。经OPLS-DA和OAV分析确定丙烯酸丁酯、己酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、吡咯-2-甲醛、3-庚烯-2-酮和异戊醇是发酵后的差异性特征风味物质。果汁发酵后颜色由黑紫色变为更明亮的红紫色,多酚、抗坏血酸等活性物质及抗氧化水平保持在较高水平。通过酵母发酵24 h,蓝靛果-蓝莓果汁保持着良好的营养品质,风味显著提升。研究证实双果协同发酵可突破单一原料局限,为开发兼具营养与风味的功能性发酵饮料提供理论依据,对深加工技术革新与资源高值化利用具有实践意义。
天麻多酚成分鉴定及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用
董仕豪, 徐柠檬, 付正建, 申开泽, 曾顺超, 范方宇, 郭磊
2025, 46(16):  285-294.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250204-007
摘要 ( 40 )   HTML ( 1)   PDF (4496KB) ( 37 )  
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为分析天麻中多酚的物质组成及其降血糖活性,本研究利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用技术对纯化后的天麻多酚进行成分鉴定,同时通过体外实验分析天麻多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,并探讨天麻多酚降血糖的作用机制。结果表明:天麻多酚含有30 种化合物,包含黄酮类化合物23 种、酚酸类化合物2 种和酚类化合物5 种;体外降血糖实验结果显示,天麻多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均有较强的抑制作用,且抑制率和天麻多酚浓度呈正相关关系,当天麻多酚质量浓度为0.5 mg/mL时对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为(79.71±2.51)%和(77.33±2.31)%,其半抑制质量浓度分别为(0.057±0.011)mg/mL和(0.189±0.017)mg/mL,且对二者的抑制类型分别为反竞争性-非竞争性混合抑制和竞争性-非竞争性混合抑制。本研究结果可为进一步明晰天麻多酚的降血糖机制及其资源的开发利用提供一定的理论依据。
食品工程
超声联合高压CO2处理对虾原肌球蛋白结构和致敏性的影响
杨玉莹, 李言初, 刘家彤, 王泽富, 韩宗元, 刘书成, 魏帅
2025, 46(16):  295-303.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250110-083
摘要 ( 32 )   HTML ( 1)   PDF (3817KB) ( 24 )  
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以凡纳滨对虾原肌球蛋白(tropomyosin,TM)为原料,研究超声联合高压CO2处理对TM结构和致敏性的影响。采用超声功率0~2 000 W、时间0~60 min处理TM,再使用高压CO2(30 MPa、15 min)处理,通过间接酶联免疫吸附测试法和蛋白免疫印迹检测TM致敏性,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定TM分子质量,圆二色光谱、荧光光谱、紫外光谱、游离氨基、总巯基含量表征TM空间结构。结果显示,超声(1 500 W、30 min)联合高压CO2处理后,TM免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)G和IgE的免疫结合活性分别消减了55.3%、48.7%,α-螺旋相对含量降低至42.7%,二级结构由有序变为无序;荧光光谱最大吸收波长发生蓝移,荧光强度减弱,紫外吸收峰发生红移,紫外吸收强度增强;游离氨基含量降低21.82%,总巯基含量降低。综上,超声联合高压CO2处理改变了TM的空间构象,与单独处理相比更好地降低了其致敏性。
微波和超声预处理瓜蒌子分离蛋白结构与理化特性的影响
磨小蝶, 包含笑, 何致霖, 侯佳作, 李华, 王玉辉, 张飞翔, 李璐, 杜冰, 黎 攀
2025, 46(16):  304-312.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250226-147
摘要 ( 34 )   HTML ( 7)   PDF (5749KB) ( 24 )  
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本研究通过微波(microwave,MIC)预处理和超声水浴(ultrasonic water bath,USWB)预处理对瓜蒌子分离蛋白(Trichosanthes kirilowii Maxim. seed protein isolates,TPI)进行辅助提取,并探讨这两种预处理方法对TPI结构特征、理化特性以及热特性的影响。结果表明,在色差方面,经过MIC和USWB处理得到的TPI总色差(ΔE)分别为18.82和25.61;同时,与MIC-TPI相比,USWB-TPI的微观结构更加细小、粗糙;二级结构中β-折叠相对含量(5.2%)减少,分子结构松散无序;此外,其还具有更高的表面疏水性和更佳的乳化稳定性(19.88 min)、泡沫稳定性(70.83%)和热特性(变性温度为81.05 ℃)。综上,USWB对TPI的结构和理化性质的影响大于MIC。本研究结果可为TPI提取提供一定的指导,有助于促进TPI在食品领域中的应用。
羊肚菌片微波干燥过程中水分变化及其品质分析
林芳, 吴钊龙, 韦忠宇, 杨媚, 李翠霞, 李莉莉, 马蓝宇, 刘忠林
2025, 46(16):  313-321.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250102-014
摘要 ( 43 )   HTML ( 2)   PDF (4776KB) ( 26 )  
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采用低场核磁共振和磁共振成像技术对羊肚菌片微波干燥过程水分分布和迁移变化规律进行研究,并分析微波功率密度1、2、3、4 W/g条件下干燥后的羊肚菌片微观结构和品质变化。结果表明:新鲜羊肚菌片内部以结合水、不易流动水和自由水3 种状态水分存在,在整个干燥过程中,自由水始终呈下降趋势,不易流动水和结合水呈先增加后减少趋势,在干燥终点自由水被完全脱除,仅剩结合水和少量不易流动水,微波功率密度越大,自由水和不易流动水脱除速率越快;由磁共振成像伪彩图像可知,干燥前期羊肚菌片内部水分分布不均衡,干燥后期水分分布变得均衡;在不同微波功率密度下,总峰面积与羊肚菌片干基含水量有较高的相关性,建立了1、2、3 W/g和4 W/g条件下的含水量预测模型,因此在实际生产过程中,可通过横向弛豫时间反演图谱结合线性方程调整干燥参数,从而提高生产效率、保持产品品质。综合干燥效率与品质分析,确定微波干燥羊肚菌片最佳微波功率密度为2 W/g。该条件下可保证最终产品理化质量的同时缩短时间,该条件干燥后的羊肚菌干片品质较佳。因此,研究结果可为羊肚菌片干燥工艺优化提供理论依据。
包装贮运
基于OPLS-DA和熵权-Topsis法研究一氧化氮提升冷却猪肉品质
叶永茂, 葛庆丰, 吴满刚, 于海, 刘瑞
2025, 46(16):  322-336.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241204-024
摘要 ( 27 )   HTML ( 2)   PDF (7158KB) ( 26 )  
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本研究应用一氧化氮(NO)短时气调处理冷却猪肉,以期改善冷却猪肉肉色、延长货架期以及提升冷却猪肉综合品质。根据气调风速、气体浓度和时间单因素试验结果,应用正交偏最小二乘判别分析、主成分分析和Pearson相关性分析,筛选冷却猪肉理化品质综合评价指标为红度(a*值)、贮藏损失、硬度、挥发性盐基氮含量,并与感官评分构成冷却猪肉综合品质评价体系,通过熵权-Topsis法得出最终评价模型为Y=0.145×a*+0.113×贮藏损失+0.112×硬度+0.130×挥发性盐基氮含量+0.500×感官评分。响应面法确定最佳处理条件为风速1.10 m/s、NO浓度117 µL/L、时间41 min。应用该工艺处理冷却猪肉并进行贮藏研究,结果表明该条件处理能够有效减少菌落总数、挥发性盐基氮含量以及提高亚硝基肌红蛋白含量,本研究可为提升冷却猪肉品质提供一种可行性方案,并为冷却猪肉品质提供一种综合评价模型。
高浓度CO2包装结合冰温贮藏对生鲜牛肉成熟及展示期间品质和货架期的影响
王艺, 刘泽超, 罗欣, 张一敏, 韩永胜, 郝剑刚, 杨啸吟, 梁荣蓉
2025, 46(16):  337-344.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241212-097
摘要 ( 45 )   HTML ( 4)   PDF (2495KB) ( 30 )  
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为探究高浓度CO2包装和冰温贮藏协同作用对生鲜牛肉贮藏成熟和展示期间品质以及货架期的影响,本研究测定牛背最长肌分别在两种包装(80% CO2气调包装(modified atmosphere packing,MAP)和真空包装)和贮藏温度(4 ℃和-1.5 ℃)条件下成熟及展示期间品质和微生物指标的变化。研究表明,高浓度CO2处理可以显著提高牛肉成熟期间的发色能力以及改善牛肉嫩度(P<0.05),且结合冰温处理可显著提升牛肉展示期间的红度(P<0.05),取得较好的展示效果。80% CO2 MAP/-1.5 ℃处理还可以显著降低牛肉成熟和展示期间的菌落总数和总挥发性盐基氮含量(P<0.05)。因此,80% CO2 MAP/-1.5 ℃处理不仅可以改善成熟期间牛肉的嫩度和提升牛肉的发色能力,还可以有效延长生鲜牛肉的货架期,起到积极的保鲜效果。
安全检测
高光谱成像与混合波长选择的宽度学习系统预测猪肉TVB-N含量和pH值
罗毅智, 唐书奇, 金青婷, 丘广俊, 齐海军, 孟繁明, 李鹏
2025, 46(16):  345-352.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250221-097
摘要 ( 32 )   HTML ( 1)   PDF (4947KB) ( 28 )  
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为了实现猪肉新鲜度的快速、无损、准确检测,本研究提出一种基于高光谱成像与宽度学习系统(broad learning system,BLS)的猪肉新鲜度无损检测方法。通过将高光谱技术与BLS模型结合,预测猪肉样品总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量和pH值。通过4 种不同的预处理方法(Savitzky-Golay(SG)平滑、归一化、基线校正、标准正态变换)优化光谱数据,采用竞争自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)和区间变量迭代空间收缩法(interval variable iterative space shrinking approach,iVISSA)进行特征提取。结果表明,SG预处理效果最优,结合iVISSA与SPA的特征提取方法能够有效剔除冗余特征并减少不相关信息的干扰,在BLS回归模型中实现了最佳的预测性能。具体来说,在TVB-N含量的预测中,iVISSA-SPA-BLS模型达到了预测相关系数RP为0.942 2、预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为3.007 2、残差预测差(residual prediction deviation,RPD)为2.803 8的优异性能,pH值的预测达到了RP为0.817 3、RMSEP为0.367 9、RPD为1.716 4。该方法能够高效、无损地预测猪肉新鲜度,可为食品安全领域提供一条新的无损检测技术路线。
基于金属有机骨架-分子印迹材料的分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法检测水产品中氟喹诺酮类药物残留
牛灿杰, 叶素丹, 胡玉霞, 楼佳怡, 朱千聪, 吕志勇
2025, 46(16):  353-361.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250301-002
摘要 ( 39 )   HTML ( 1)   PDF (5465KB) ( 30 )  
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以氨基功能化锆基金属有机骨架(UiO-66-NH2)为核,分子印迹聚合物为壳,制备新型金属有机骨架基分子印迹吸附材料,并采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、透射电镜等进行表征。系统考察样品溶剂、吸附剂用量、吸附时间、解吸附溶剂及时间等关键因素,并与液相色谱-串联质谱仪结合,建立高灵敏度的水产品中氟喹诺酮类药物残留的特异性检测方法。样品提取液氮吹近干后用体积分数10%甲醇-氨水溶液(pH 8.0)复溶,加入30 mg新型吸附材料吸附8 min,再用10%乙酸-甲醇溶液超声解吸附4 min,氮吹近干复溶后使用液相色谱-三重四极杆质谱仪检测。结果表明,10 种氟喹诺酮类药物在0.1~200 μg/L范围内线性关系良好,回收率为84.5%~105.9%,与国标方法相比,所建方法准确度更高,检出限、定量限更低,操作更简单、高效。所制备的新型材料具有良好的选择性和重复使用性,有效降低了检测成本。本研究有助于拓展金属有机骨架基分子印迹聚合物在食品安全检测中的应用范围,可为相关领域的研究和实际检测工作提供参考,具有一定的研究价值和实际应用潜力。
专题论述
小麦淀粉多尺度结构与面团面筋网络形成关系的研究进展
高琨, 刘艳香, 谭斌
2025, 46(16):  362-369.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250214-051
摘要 ( 48 )   HTML ( 1)   PDF (2628KB) ( 29 )  
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淀粉是决定面团形成的关键因素之一,其多尺度结构及物化性质直接影响面团中面筋网络的形成,最终影响面制品品质。在面团形成过程中,淀粉颗粒不仅通过物理行为填充到面筋网络基质内,进而影响面团面筋网络的形成,还可能通过与面筋蛋白之间的化学行为(共价和非共价相互作用等)调控面团的加工性质。淀粉颗粒多尺度结构决定其糊化性质、水合能力等物化性质,从而影响其在面筋网络形成中的作用。然而,目前鲜有关于淀粉多尺度结构与面团面筋网络形成关系的深入分析。因此,本文系统阐述小麦淀粉颗粒多尺度结构及其对面团面筋网络形成的影响机制,总结小麦淀粉颗粒结构、壳层、小体和分子结构等与面团中面筋网络形成的关系,此外,还总结了物理、化学和生物技术对天然淀粉颗粒改性的影响及其在面团加工中的应用,旨在为淀粉颗粒调控面制品品质的关键技术奠定理论基础,并为后续应用提供技术指导。
天然产物抑制晚期糖基化终末产物的研究进展
齐亚伟, 刘浩驰, 刘继锋
2025, 46(16):  370-387.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20241212-095
摘要 ( 37 )   HTML ( 1)   PDF (2974KB) ( 25 )  
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非酶糖化与衰老和许多慢性疾病的发病机制有关,通过诱导炎症因子导致氧化应激和细胞功能障碍。另外,非酶糖化也会影响食品的品质和功能,如影响食品营养质量、风味、颜色和保质期等。因此,研究非酶糖化对于食品科学和医学科学领域都有重要意义。非酶糖化是指糖类分子(如葡萄糖、果糖)在没有酶的催化下与蛋白质、脂质等生物分子发生反应,形成稳定的晚期糖基化终末产物。本文对晚期糖基化终末产物的来源、分类、致病机理以及相关检测技术进行探讨,并着重分析如何利用天然产物抑制非酶糖化过程。通过天然产物抑制非酶糖化不仅能够减轻疾病对人体的不良影响,还能够恢复食品的功能和风味,对食品加工和生产应用具有重要的指导作用。
黑老虎四环三萜类化合物结构特征及其生物活性和作用机制研究进展
尹红果, 梁忠厚, 全海燕, 徐克前, 李亚军
2025, 46(16):  388-397.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250205-011
摘要 ( 43 )   HTML ( 1)   PDF (13434KB) ( 32 )  
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黑老虎(Kadsura coccinea (Lem.) A.C.Smith)是五味子科南五味子属植物,有较高的药用价值和营养价值。四环三萜类是黑老虎中的主要药效成分之一,具有祛风湿、抗炎、抗癌、抗病毒、免疫调节等生物活性。为了探究黑老虎中预防和治疗疾病的有效物质,研究者们将目光聚焦于四环三萜类化合物,这类物质因结构丰富、种类繁多而备受青睐。然而,黑老虎四环三萜类成分的药效物质基础及作用机制仍有待进一步阐明。本文系统综述了黑老虎四环三萜类化合物有效成分的结构特征及其生物活性作用机制,以期为黑老虎高附加值产品的开发利用提供理论基础,拓展黑老虎的应用领域,推动其产业的可持续健康发展。
多酚基复合膜的制备及食品保鲜应用进展
李中珍, 周丽娇, 王蕾, 邹亮
2025, 46(16):  398-410.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250120-146
摘要 ( 48 )   HTML ( 1)   PDF (2966KB) ( 35 )  
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多酚作为一类天然次生代谢产物,因其绿色安全性、卓越的抗氧化和抑菌活性以及独特的环境响应性等,成为制备食品活性包装和智能包装的理想原料。本文系统综述了多酚基复合膜的最新研究进展,从制备技术到功能化应用研究展开深入探讨:一方面聚焦于制备过程中多酚选择、负载策略与成膜工艺的创新升级,剖析其技术优势与适用范围;另一方面,通过解析多酚基复合膜的抗氧化性、抑菌性、环境响应性和阻隔性机制,揭示其在果蔬、肉类、水产等典型食品保鲜体系中的实际应用效能,并提出了其面临的挑战。本综述旨在为多酚基复合膜的功能定向设计、工艺优化及保鲜应用提供理论支撑与技术路径,进而推动食品包装领域更高效、智能、可持续发展。
全细胞生物传感器在食品安全检测中的应用
张含蕾,周俊俊,刘冰冰,刘安琪,韩俊莹,翟丹丹
2025, 46(16):  411-421.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20250126-199
摘要 ( 40 )   HTML ( 1)   PDF (2547KB) ( 27 )  
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食品安全日益成为全球公共健康领域关注的问题,全细胞生物传感器是一种利用细胞作为信号收集器并产生相应的可识别信号的传感设备,具有微型化、自动化、微生物细胞反应快、易于获得、成本低以及可将刺激直接转化为可读信号等优点。近年来,随着合成生物学和材料科学的发展,全细胞生物传感器在食品安全检测领域得到了广泛的研究和应用。本文总结了全细胞生物传感器的使用原理,并根据其在食品安全检测中的应用场景,从重金属检测、农药残留检测、兽药残留检测、食品添加剂检测、食源性病原体和毒素检测5 个方面评述了其特点。此外,还讨论了全细胞生物传感器在食品安全检测中的发展挑战和未来趋势。