响应面法优化石榴皮百香果果皮复合饮料发酵工艺及抗疲劳功能评价

本研究以石榴皮和百香果果皮为原料,进行石榴皮及百香果果皮(Pomegranate and passion fruit peel,PPFP)复合发酵饮料的研制,通过单因素及响应面试验优化复合饮料发酵工艺条件,并探讨其对小鼠运动耐力的影响。结果表明:复合饮料最佳发酵工艺条件为:石榴皮汁添加量20%、百香果果皮汁添加量24%、发酵时间36 h、发酵温度40℃,感官评分为(94.05±1.85)分,活菌数为(8.5±0.2)lg(CFU/g),在此发酵工艺条件下研制的复合饮料色泽均一,具有石榴皮混合发酵后的独特风味,酸甜适口,无明显分层现象。小鼠试验结果表明:与空白对照组相比,低、中、高剂量组可显著延长小鼠负重力竭游泳时间,小鼠肝糖原和肌糖原储备显著增加,显著降低小鼠血清中乳酸和尿素氮含量(P<0.05)。说明PPFP复合发酵饮料有利于提高小鼠机体运动耐力。

八月瓜果皮多糖提取工艺优化及其体外抗氧化、降糖活性分析

本文旨在优化八月瓜果皮多糖的提取工艺,评估其体外抗氧化和降糖活性。通过单因素实验结合正交试验优化八月瓜果皮多糖的超声提取工艺;以DPPH自由基清除率及总还原能力为指标测定果皮多糖的抗氧化活性,以α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制率为指标测定其降糖活性。结果显示,八月瓜果皮多糖超声提取的最佳工艺条件为:超声功率280 W、超声时间60 min、提取温度50℃、料液比1:40 g/mL,在此条件下八月瓜果皮多糖的得率为5.91%±0.20%;在测定浓度范围内,果皮多糖具有较好的DPPH自由基清除力和还原能力,其中果皮多糖和VC清除DPPH自由基的半数抑制浓度(IC_(50))分别为0.329、0.077 mg/mL;果皮多糖抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的IC_(50)值分别为0.386、0.307 mg/mL。本研究表明,该工艺条件下纯化的八月瓜果皮多糖具有较好的体外抗氧化性和降糖活性。

不同果锈程度的阳光玫瑰葡萄果皮的代谢组学分析

【目的】探明阳光玫瑰葡萄果锈形成的机制,为其有效防治提供科学的指导建议。【方法】以6年生阳光玫瑰葡萄植株为试材,在果实进入软化期后,采集有果锈和无果锈的果粒样品,按照果锈发生程度分成无果锈、轻度果锈和重度果锈3个等级,研究不同果锈等级的果皮相关物质含量、酶活性及代谢组的变化。【结果】随着果锈程度的增加,阳光玫瑰葡萄果皮的叶绿素、纤维素、半纤维素和总果胶含量逐渐降低,木质素、总黄酮和总酚含量逐渐升高;果皮中过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶和4-香豆酸:辅酶A连接酶的活性逐渐升高,过氧化氢酶活性先升高后降低,肉桂酸-4-羟基化酶活性先降低后升高。不同果锈程度的果皮中共鉴定到1372种代谢物,差异代谢物有485种,3组果锈等级的果皮之间共有的差异代谢物有110种,其中,有105种差异代谢物在3组中均上调表达,占所有差异代谢物的95.45%,包括37种酚酸类、31种黄酮、17种芪类和5种醌类等;2种差异代谢物在3组中均下调表达,包括1种脂质和1种核苷酸及其衍生物。上述差异代谢物质主要分布在17条代谢途径中,包括山柰酚苷元Ⅱ的生物合成、山柰酚苷元Ⅰ的生物合成和次生代谢物的生物合成等。【结论】酚酸类和黄酮类物质对阳光玫瑰葡萄果锈的发生影响最大,且山柰酚苷元Ⅱ的生物合成途径可能在果锈的形成中发挥重要作用。

基于BSA-seq和RNA-seq挖掘西瓜果皮硬度候选基因

为了挖掘西瓜果皮硬度关键调控基因,选育耐裂高硬度果皮西瓜品种。以西瓜果皮硬度差异显著的高硬度材料901和低硬度材料BSH为亲本,构建F 2分离群体,采用极端性状混池重测序接合BSA(BSA-seq)方法进行定位,并结合转录组测序(RNA-seq)数据进行关联分析,挖掘果皮硬度关键调控基因。BSA-seq结果表明,SNPs和InDels关联区域交集位于10号染色体1620000—3760000 bp区间内共2.14 Mb的区段,包含150个候选基因,其中2个非同义突变基因和1个移码突变基因。将BSA-seq测序结果与RNA-seq测序结果进行联合分析发现,共有Cla97C10G187120、Cla97C10G187020、Cla97C10G187430、Cla97C10G187510、Cla97C10G187280和Cla97C10G1865406个基因相关联,经生物信息学分析,确定Cla97C10G187120基因为西瓜果皮硬度候选基因。实时荧光定量(qRT-PCR)试验结果表明,转录组试验数据可靠,并且候选基因Cla97C10G187120在901中表达较BSH明显降低。本研究为进一步精细定位西瓜果皮硬度调控基因奠定了基础。

青芒果-木瓜混合果皮酵素发酵工艺优化及其抗氧化活性

以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)为发酵菌株,制备青芒果-木瓜混合果皮酵素。在单因素试验基础上,利用响应面法优化其发酵工艺条件。并通过考察1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)、羟基自由基清除率和超氧化物歧化酶(SOD)活力评价其抗氧化性。结果表明,青芒果-木瓜混合果皮酵素最佳发酵工艺条件为发酵温度36℃、发酵时间60 h、菌种添加量5%、青芒果皮占比80%。在此优化条件下,酵素的ABTS、DPPH、羟基自由基清除率分别为92.42%、45.49%、69.85%,SOD活力为3699.87 U/mL、总酚含量为4.09 mg/mL、总黄酮含量为5.10 mg/mL、维生素C含量为2.40 mg/mL。结果显示,青芒果-木瓜混合果皮酵素具有良好的抗氧化活性。

叶面喷施钙与吲哚乙酸对番茄果皮生理特征及果实裂果的影响

为了探究叶面喷施螯合钙、螯合钙+吲哚乙酸对番茄果皮生理特征及果实裂果的影响,以番茄品种毛粉32和优品88为材料,通过叶面喷施清水、0.30 g/L螯合钙、0.30 g/L螯合钙+1×10^(-5)mol/L吲哚乙酸,测定番茄果皮抗氧化酶与细胞壁水解酶活性、纤维素与原果胶含量以及番茄果实硬度,统计番茄裂果率。结果表明,较对照,喷施螯合钙与螯合钙+吲哚乙酸均显著提高了2个品种不同时期的果实硬度。转色期与红熟期2个番茄品种果实裂果率均呈现清水>螯合钙>螯合钙+吲哚乙酸,且螯合钙、螯合钙+吲哚乙酸处理与对照差异显著。较对照,2个不同时期果皮MDA和H_(2)O_(2)含量在喷施螯合钙、螯合钙+吲哚乙酸处理下均降低,且螯合钙+吲哚乙酸处理的差异达到显著水平。2个品种各时期SOD与APX活性表现出螯合钙+吲哚乙酸>螯合钙>清水趋势,且清水与螯合钙+吲哚乙酸处理间差异显著。较对照,喷施螯合钙与螯合钙+吲哚乙酸均降低了2个品种红熟期果皮纤维素酶及多聚半乳糖醛酸酶活性、增加了果皮纤维素与原果胶含量,且螯合钙+吲哚乙酸处理的差异达到显著水平。总之,与喷施清水相比,喷施螯合钙与螯合钙+吲哚乙酸提高了番茄果皮SOD和APX活性、降低了果皮MDA与H_(2)O_(2)含量、减缓了果皮组织老化;同时降低了红熟期果皮纤维素酶及多聚半乳糖醛酸酶活性、提高了果皮纤维素和原果胶含量,进而降低了番茄果实的裂果率,且喷施螯合钙+吲哚乙酸的处理效果最优。

基于生物网络分析研究柑橘属果皮辅助预防2型糖尿病作用

目的:初步阐明柑橘属植物果皮辅助预防2型糖尿病的主成分与机制。方法:体外测定柑橘属植物果皮对α-糖苷酶的抑制活性,后通过网络药理学预测其可能的活性成分及其可能的作用机制,再用分子对接验证。结果:13批柑橘属植物果皮均对α-糖苷酶有一定的抑制作用,且在线性范围内呈现量效关系。网络药理学和分子对接技术预测,得到活性成分柚皮素、桔皮素、月桂酸可能通过氧化应激等途径来抑制高血糖,与炎症中的PI3KAkt、Ras、HIF-1信号通路有关,和血管相关的VEGF信号通路等有关。桔皮素为主成分。结论:柑橘属植物果皮对α-糖苷酶有抑制作用,可能对2型糖尿病有一定的辅助预防的作用。

不同内果皮厚度核桃的坚果品质及组织结构差异分析

[目的]研究不同内果皮厚度核桃的坚果品质、内果皮组分和组织结构的差异及相关性,为内果皮相关的核桃品种改良提供理论基础。[方法]以新疆主栽的5个不同内果皮厚度的核桃品种为材料,采用标准化描述及分光光度计法等生理方法,测定坚果的表型性状、核仁和内果皮的主要成分,同时利用扫描电子显微镜观测内果皮纵切面的细胞组织结构特征。[结果]内果皮的厚度不同,坚果的光洁程度、核仁饱满度、出仁率、缝合线紧密度以及核仁脂肪、蛋白质和单宁的含量也不同,其中,内果皮厚度与核仁脂肪、蛋白质含量均呈负相关,而与缝合线紧密度呈极显著正相关;内果皮的主要组分为木质素、纤维素及半纤维素,其中木质素含量最高,与核仁的主要营养成分脂肪、蛋白质及种仁单宁含量均呈负相关;内果皮纵切面可分为疏松区、致密区和过渡区3部分,5个核桃品种各分区的细胞组织形态相似,但所占内果皮总厚度的比例有差异。[结论]核桃内果皮的厚度越大,缝合线越紧密,木质素和纤维素含量也越高,其组织结构中的疏松层占内果皮的总厚度比例也较大,但核仁的主要营养成分含量会降低。

百香果果皮总黄酮对D-半乳糖所致衰老小鼠海马的影响

目的探讨百香果果皮总黄酮对D-半乳糖所致衰老小鼠海马的影响。方法SPF级小鼠60只随机分为空白组、模型组、阳性组(100 mg/kg维生素C)、百香果果皮总黄酮高(1.00 g/kg)、中(0.50 g/kg)、低(0.25 g/kg)组。空白组每日腹腔注射生理盐水,其余小鼠每日腹腔注射D-半乳糖(500 mg/kg),同时空白组和模型组每日灌胃同体积蒸馏水,其余各组小鼠均灌胃同体积相应剂量药液,小鼠均按0.1 ml/10 g的剂量给药。给药6 w后,行避暗实验检测小鼠空间学习和记忆能力,测定小鼠脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)含量、乙酰胆碱(ACh)及单胺氧化酶(MAO)的含量,对小鼠海马组织进行苏木素-伊红(HE)染色及免疫组化,观察海马区病理状态及小鼠海马B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白、半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3表达量。结果与模型组比较,百香果果皮总黄酮高、中、低组均明显改善衰老小鼠学习和记忆的能力(P<0.05,P<0.01),显著提高小鼠脑组织中SOD、ACH活性,显著降低MDA、MAO含量(P<0.05,P<0.01);改善海马区的病理状态,显著增加Bcl-2表达,显著减弱Bax、Caspase-3的表达(P<0.05,P<0.01)。结论百香果果皮总黄酮可拮抗D-gal所致衰老小鼠海马损伤并延缓海马衰老,机制可能与抑制氧化应激、上调Bcl-2、下调Bax和Caspase-3的表达有关。

基于生物网络对柑橘属植物果皮预防高尿酸血症的研究

初步阐明柑橘属植物果皮预防高尿酸血症的药效物质基础与作用机制。通过体外测定柑橘属植物果皮对黄嘌呤氧化酶的抑制作用,评价其预防高尿酸血症的效果,通过网络药理学预测柑橘属植物果皮预防高尿酸血症的物质基础及其潜在作用机制,通过分子对接以验证结果。柑橘属植物果皮对黄嘌呤氧化酶有一定的抑制作用,且在线性范围内呈现量效关系。网络药理学和分子对接技术预测结果显示,柚皮素和桔皮素为主要活性成分,可能通过脂质代谢、血管功能等途径抑制高尿酸血症。芸香科柑橘属植物果皮可应用于大健康产业,用于预防高尿酸血症。

火龙果皮花青素生物转化菌株筛选及工艺优化

该研究以火龙果皮粉为发酵基质,采用20种食用真菌进行发酵,通过监测发酵后发酵液中花青素含量的变化,筛选出转化效率高的供试菌株作为火龙果皮发酵菌株,并采用响应面法优化其发酵工艺。结果表明,20种食用真菌中,经蜜环菌(Armillaria mellea)发酵的火龙果皮液中花青素含量最高,其最优发酵工艺为发酵时间5 d、接种量6%、发酵温度25℃、料液比1∶50(g∶mL)。在此优化条件下,发酵液中花青素含量达(2.03±0.02)mg/100 mL,是未经食用真菌转化的11.94倍,表明微生物辅助可有效转化火龙果果皮中花青素。

火龙果果皮天然色素提取及羊绒纤维染色

从火龙果果皮中提取天然色素并对羊绒纤维进行染色,通过调整火龙果果皮天然色素用量、染色温度、染色时间、染液pH、媒染剂用量与媒染方法等进行工艺优化。结果表明,当火龙果果皮天然色素体积分数为8%,染色温度55℃,染色时间40 min,染液pH为5,采用2%(omf)硫酸铝为媒染剂的后媒染法染色,羊绒纤维上染率最高。染色羊绒纤维颜色接近火龙果紫红色色光,上染率在75%以上,耐皂洗色牢度达到4级,纤维机械性能符合可纺性要求。

茄子果皮转录组SSR位点分析及标记开发

以茄子(Solanum melongena L.)果皮样品转录组的36568条转录本为试材,采用MISA(MicroSAtellite)软件进行SSR位点搜索,研究SSR位点的分布频率和特征,同时利用Primer 3.0软件对检索出的SSR位点设计引物,验证引物有效性,以期为茄子的种质鉴定、亲缘关系分析、分子标记辅助育种及遗传图谱构建等提供参考依据。结果表明:在转录本中共检测出9775个SSR位点,分布于6289条转录本上,平均5.49 kb存在1个SSR位点,发生频率26.73%。SSR位点特征分析显示,单核苷酸为优势重复基元类型,占SSR位点总数的47.67%;A/T基元是数量最多的重复基元,占总数的46.13%;97.91%的重复基元的重复次数在5~25,92.21%的SSR重复序列长度分布在10~30 bp。对所有SSR位点进行引物设计,共获得6619对EST-SSR引物。随机选择27对EST-SSR引物在12个茄子自交系中进行PCR扩增,引物有效性为92.59%,多态率为33.33%。

UHPM改性火龙果皮膳食纤维工艺优化及其结构表征研究

研究火龙果皮膳食纤维超高压微射流(UHPM)改性工艺优化,并对改性后的膳食纤维结构进行分析。以火龙果皮为原料,采用UHPM进行处理,研究UHPM压力、液料比和处理次数对可溶性膳食纤维(SDF)含量的影响,通过响应面试验优化UHPM改性工艺条件,并对UHPM改性前后的火龙果皮膳食纤维显微结构、扫描电镜照片、红外光谱特性进行分析。结果表明:优化的火龙果皮膳食纤维UHPM改性工艺为压力165 MPa、液料比20∶1 g/mL、处理4次。该条件下火龙果皮膳食纤维的SDF含量为29.12%。同未经UHPM处理的样品相比,165 MPa处理的火龙果皮膳食纤维,细胞被充分破碎,膳食纤维的氢键破坏。表明UHPM是改性火龙果皮膳食纤维适宜的方法。

钙处理对‘巨峰’葡萄果实品质及果皮解剖结构的影响

为研究钙处理对‘巨峰’葡萄果实品质及果皮解剖结构的影响,该试验以6年生‘巨峰’为试材,定期喷施5g/L氯化钙水溶液,以喷清水为对照,研究钙处理对不同时期(幼果期、转色期、成熟期)果实纵径、横径、单果重、可溶性固形物、果实硬度及果皮解剖结构的影响。结果表明,喷钙明显提高果实品质,果皮厚度明显增加,表皮细胞面积减小,且比对照排列紧实。

桃果皮叶绿素降解规律与相关基因表达分析

【目的】探究桃果皮叶绿素降解规律及叶绿素降解相关基因的表达情况,以期为桃果实成熟期及底色差异判定确定依据。【方法】以春美、2-50等不同桃品种/品系为研究对象,测量成熟前桃果实色差、叶绿素含量等指标,用荧光定量PCR检测叶绿素降解相关基因的表达情况,通过分析叶绿素与相关基因表达的关系,确定影响桃果皮叶绿素降解的关键因素。【结果】桃果实成熟前30 d叶绿素含量降低与PpCLH2、PpSGRL高表达有关。PpCLH1基因在桃果实转色时表达量升高。在果实成熟前8~0 d,果皮叶绿素降解,PpSGR基因表达量上调。PpSGR基因表达情况与春美、2-50、中桃7号的叶绿素含量呈显著负相关,是导致桃果实成熟时叶绿素降解的关键基因。【结论】成熟前12~8 d是桃果皮关键转色期,PpSGR可能是桃果实成熟前果皮叶绿素降解的关键基因,这对进一步解析桃果实发育过程中果皮叶绿素降解机制提供了一种新的思路,也为探索桃果实发育过程中叶绿素降解的分子机制提供参考。

基于简单加权分析的花椒果皮DNA快速提取方法比较研究

目的开发和探究适用于花椒基因组DNA的快速提取方法。方法选取8种不同品种的花椒,分别利用3种不同的DNA提取方法,包括一管式植物DNA抽提试剂盒、基于载体的纤维素滤纸提取法和无菌拭子浸入法,进行花椒果皮基因组DNA快速提取,比较不同DNA提取方法在花椒果皮基因组提取中的效果。其中纤维素滤纸提取法和无菌拭子浸入法均通过载体转移进行DNA的快速提取,基于十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)和十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)两种不同的裂解液,在3 min以内即可提取DNA并得到聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增体系。通过简单加权(simple additive weighting,SAW)分析,基于PCR扩增能力、提取时间、提取成本、试剂安全性、程序简单性等方面进行综合评分。结果所选的快速提取试剂盒不适用于花椒果皮这类含次生代谢物较多的实验材料,而无菌拭子、纤维素滤纸两种载体提取得到的花椒果皮DNA均可以进行后续的PCR操作,最终CTAB纤维素滤纸法以其低成本、短时间、高扩增效率等优势排名第一。结论本研究探究了适用于花椒果皮基因组DNA的快速提取方法,并且通过SAW分析得出CTAB纤维素滤纸法是最优选择,表明载体转移法可以作为花椒基因组DNA快速提取方法之一,为花椒基因组DNA快速提取提供了参考方案,并为类似动植物基因组DNA的快速提取研究提供了参考。

4种枸橼类柑橘果皮挥发性成分分析

【目的】系统比较4种枸橼类柑橘果皮挥发性成分并筛选差异特征挥发性成分,对利用枸橼类柑橘种质资源及促进柑橘精油产业开发具有重要意义。【方法】采用溶剂萃取结合气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对云柠1号柠檬、红柠檬、香水柠檬和香橼果皮的挥发性成分进行测定。【结果】在云柠1号柠檬、红柠檬、香水柠檬和香橼果皮中共检测出85种挥发性成分,依次检测出72种、57种、58种、58种;从总挥发性成分含量看,云柠1号柠檬>香水柠檬>红柠檬>香橼。通过偏最小二乘法判别分析(PLS-DA),可将4种枸橼类柑橘品种有效区分;以VIP≥1,p<0.05为基准,筛选得到12种差异特征挥发性成分,其中云柠1号柠檬果皮中γ-松油烯、β-桧烯、柠檬醛、β-蒎烯、α-蒎烯、橙花醛的含量显著积累;红柠檬果皮中(Z)-α-佛手柑油烯、α-金合欢烯的含量显著积累,其中α-金合欢烯是红柠檬果皮中所特有的;香水柠檬果皮中D-柠檬烯、香茅醛含量显著积累;香橼果皮中香叶醇、紫苏醛含量显著积累。【结论】不同枸橼类柑橘果皮的挥发性成分种类和含量差异显著,其中D-柠檬烯、γ-松油烯、β-桧烯、香茅醛、柠檬醛、香叶醇、(Z)-α-佛手柑油烯、β-蒎烯、α-蒎烯、α-合金欢烯、紫苏醛、橙花醛可作为这4种枸橼类柑橘果皮的差异特征挥发性成分。云柠1号柠檬和香水柠檬香气成分丰富,可作为优异的柑橘香气资源。

外源IAA对核桃内果皮生长发育的影响

【目的】探究生长素(IAA)对核桃内果皮发育的影响。【方法】采用不同质量浓度的IAA处理核桃,通过Wiesner法观察核桃内果皮木质素的沉积变化,并测定内果皮中木质素、纤维素、半纤维素和IAA含量,同时对IAA处理后第12天的样本进行高通量测序。【结果】与对照相比,低质量浓度IAA处理和高质量浓度IAA处理后内果皮木质素的积累存在显著差异,在处理后期,核桃内果皮部分硬化,仍存在内果皮缺失或不完整现象。木质素、纤维素和半纤维素含量整体呈上升趋势,最高分别可达30.55%、16.49%和17.23%,IAA含量整体呈上升趋势;通过RNA-seq分析,发现差异基因主要富集在植物激素信号转导和苯丙烷生物合成途径中,且随着IAA质量浓度的升高,部分与激素信号转导和苯丙烷生物合成相关的差异表达基因逐渐下调表达或不表达。【结论】IAA参与调控核桃内果皮的发育,影响内果皮木质素的积累,为后期研究核桃内果皮对外源生长素的响应提供参考依据。

超声辅助低共熔溶剂制备咖啡果皮可溶性膳食纤维

为进一步探索制备咖啡果皮中可溶性膳食纤维的绿色新方法。本研究建立了一种省时、高效、环保的超声辅助低共熔溶剂(UAE-DESs)制备咖啡果皮可溶性膳食纤维(SDF)的方法,并通过单因素试验和响应面试验优化了其工艺参数。采用加热法制备了8种氯化胆碱基的DESs作为提取溶剂,并与传统水提法作对比。结果表明:氯化胆碱与尿素摩尔比为1∶2的DES体系制备的咖啡果皮SDF得率最高,为10.10%±0.11%,显著高于传统水提法(6.50%±0.22%)。通过单因素实验,探讨了DES组成(摩尔比、含水量、液固比)和超声波处理(超声功率、超声时间)对咖啡果皮SDF得率的影响。在此基础上,采用响应面法(RSM)结合Box-Behnken设计(BBD)对SDF得率进行优化,考察DES含水量、液固比、超声功率和超声时间对SDF得率的影响。根据RSM的优化结果,确定最佳制备条件为:DES含水量为39.91%,液固比为32.37 mL/g,超声功率为305.20 W,超声时间为33.80 min,在此条件下,咖啡果皮SDF得率最大,为10.74%±0.14%,与其预测值10.80%接近。因此,DES作为一种高效、无污染的绿色溶剂,可用于咖啡果皮SDF的制备。本研究结果将为咖啡果皮可溶性膳食纤维的制备提供新思路和理论参考,并在咖啡副产物的增值利用、生产新型高附加值产品以及开发天然功能性食品等方面具有潜在的应用前景。