三七发酵食品的研究进展

三七是我国传统名贵中草药,具有丰富的药用价值和保健功效。除了作为药材外,三七已被列入保健食品原料,其须根、茎、叶和花被批准为云南省普通地方特色食品原料。利用现代生物发酵技术发酵三七,能够充分释放三七中的活性成分、提高稀有皂苷转化率以及发酵产物活性,且发酵过程中可产生独特的风味物质,使产品兼具美味及保健功能。该文主要从三七发酵机理与特点、三七发酵工艺、三七发酵食品风味与功效这三方面进行总结,旨在为三七发酵食品的进一步研究提供理论基础。

响应面分析法优化β-环糊精的制备工艺

该文对β-环糊精制备工艺用响应面分析法优化进行了研究。结果表明,生产β-环糊精的最佳条件是选取木薯淀粉作为底物,不经过预处理,环状糊精葡萄糖基转移酶添加量是7U/g,环己烷的添加量0.5mL/g,体系CaCl2的浓度是50mmol/L,pH值8.25,温度63.72℃,反应时间9.04h,产率可达51.98%。优化后的生产工艺和传统工艺相比,反应时间缩短了5h,并且产率增高了1.13倍。

产α-半乳糖苷酶菌株的筛选、鉴定及其酶学特性的研究

利用筛选培养基从不同豆制品作坊附近的土样中筛选出一株产α-半乳糖苷酶的菌株D-1,对其进行分子鉴定及所产的α-半乳糖苷酶进行酶学特性研究。研究表明,菌株D-1为Aspergillus niger,此菌株所产α-半乳糖苷酶的最适反应温度是55℃,在60℃以下热稳定性较好;最适反应pH值为5.0,在pH值3.0～5.5范围内稳定性较好,相对酶活>64.1%;Mg2+、Na+、Pb2+、K+、Mn2+、Co2+、Al3+对α-半乳糖苷酶均有不同程度的抑制作用,其中Cu2+和Fe3+的抑制作用较为明显,而Ca2+、EDTA(乙二胺四乙酸)、Zn2+对α-半乳糖苷酶有一定的促进作用。

大肠杆菌BL21(DE3)生产β-环状糊精转移酶发酵条件的优化

采用正交试验确定大肠杆菌BL21(DE3)产β-环糊精转移酶的发酵条件。结果表明,生产β-环状糊精转移酶的最适条件为:接种量1%,100mL三角瓶装液量15mL,初始pH值为7.0,Ca2+浓度为1.25mmol/L,Mg2+浓度为2.50mmol/L,温度控制在37℃,转速控制为150r/min。当OD600达到1.4时,加入终浓度5.0g/L的α-乳糖,转速提高至170r/min,37℃诱导12h后过滤,β-CGTase酶活最高可达16.3μ/mL。

基于合作学习的翻转课堂在微生物生态实验教学中的探索

借鉴合作学习的翻转课堂的理论和方法,以微生物生态实验教学为例,创造性构建了让学生参与到实验准备及教学视频录制的教学模式。该模式强化了学生对实验准备环节的学习认知,激发了学生的主观能动性,提高了实验技能、团队协作和创新意识等方面的教学效果,以期为高校实验教学改革提供借鉴。

金黄色葡萄球菌透明质酸裂解酶HylS的异源表达与特性研究

透明质酸酶能够将透明质酸聚糖降解成具有抗氧化等生物活性的低分子量寡糖。微生物来源透明质酸酶具有酶学性质多样和易于重组表达等特点,是开发透明质酸酶的研究热点。通过基因组测序获得一个潜在的金黄色葡萄球菌来源透明质酸裂解酶基因hylS,将其进行了大肠杆菌BL21(DE3)异源重组表达,并对重组酶进行了酶学特性和酶解产物抗氧化性分析。纯化后的重组酶rHylS的最适pH和温度分别为5.0和45℃;专一性降解透明质酸,比活是(1.6×10^(5)±5.4)U/mg;降解透明质酸产生低分子量的不饱和寡糖,属于内切透明质酸裂解酶;酶解产物对ABTS、DPPH、超氧阴离子和羟自由基清除能力显著高于未酶解的高分子量透明质酸,且与浓度呈正相关。金黄色葡萄球菌来源的透明质酸裂解酶HylS酶学性质优良,可用于生产具有抗氧化性低分子量的不饱和透明质酸寡糖。

糖胺聚糖降解菌株的筛选及鉴定

以土壤为材料,用透明质酸和硫酸软骨素为唯一碳源富集分离菌株,通过BSA-乙酸平板显色法及比色定糖法进行筛选。从80份土壤中筛选出13株糖胺聚糖降解活性的菌株并对其进行了16S rDNA测序鉴定。结果表明,筛选到13株糖胺聚糖降解菌株均具有透明质酸酶和硫酸软骨素酶活性;获得8株尚未报导过的产糖胺聚糖降解酶活性菌株。本研究为开发新型的糖胺聚糖降解酶提供参考。

外切菊粉酶的酶学研究进展

菊粉富含于菊芋、菊苣等多种菊科植物中,是一种来源丰富的可再生资源。菊粉是一种由D-呋喃果糖经β-2,1-糖苷键连接,还原端经α-1,2-糖苷键连接1个葡萄糖残基构成的果聚糖。菊粉能被菊粉酶水解,生产果糖、高果糖浆、菊粉寡糖,可通过微生物发酵生产燃料酒精等产品,在食品、生物能源、医疗保健等方面都有重要应用,受到广泛关注。介绍外切菊粉酶的分类、来源、结构和催化机理,重点总结近10年微生物来源外切菊粉酶的重组表达和酶学性质情况,简述外切菊粉酶在食品、能源等方面的应用,展望外切菊粉酶的研究热点及方向。

芽枝状枝孢菌棕榈粕发酵产甘露聚糖酶的酶学性质研究

棕榈粕是一种优质饲粮,但棕榈粕中抗营养因子甘露聚糖含量高。β-甘露聚糖酶可降解甘露聚糖,改善饲料营养价值。真菌是甘露聚糖酶的主要来源之一,但目前所查阅的文献中,未见枝孢菌来源甘露聚糖酶的报导。芽枝状枝孢菌SD01可在棕榈粕为唯一碳源的培养基中生长,并在发酵上清液中检测到甘露聚糖酶活性。本试验旨在用棕榈粕作为唯一碳源的培养基发酵芽枝状枝孢菌(Cladosporium velox)SD01生产甘露聚糖酶,并对其酶学性质、底物特异性和降解产物进行研究。结果表明:芽枝状枝孢菌SD01来源甘露聚糖酶最适pH 4.5;最适温度75℃;在pH 4.0~6.0及50℃以下条件稳定;对侧链分支频率低的甘露聚糖的降解活性较高。本研究制得了枝孢菌属来源的甘露聚糖酶,并对其相关酶学性质进行研究。

连接肽对β-木糖苷酶HJ14GH43热适应性的影响

为揭示连接肽对β-木糖苷酶热适应性的影响机制,本文通过替换β-木糖苷酶HJ14GH43的连接肽序列获得突变子Mut LK10,利用大肠杆菌BL21(DE3)对其进行重组异源表达。表达后对Mut LK10纯酶进行酶学特性和蛋白质结构分析。结果表明:突变酶Mut LK10的最适温度为20℃,相比野生酶HJ14GH43降低5℃。突变酶Mut LK10在20℃和10℃下处理60 min后分别保持约28%和69%的相对酶活,而野生酶HJ14GH43在20℃和10℃下处理60 min后分别保持约70%和88%的相对酶活。突变酶的最适温度和热稳定性与野生酶相比均降低。野生酶和突变酶的连接肽是位于蛋白质表面的一段无规则卷曲区域。蛋白质结构分析表明:突变后该区域内的负电势面积增大,由此带来的是该区域内亲水性的增加。结论:增大连接肽中的酸性氨基酸比例,使β-木糖苷酶通过增加表面负电势面积来竞争水合作用,从而增加酶与溶剂的相互作用并最终使酶能适应低温环境。本研究结果可为β-木糖苷酶及其它类型酶的热适应性改性研究提供参考。

反应体系对饲用酶活力测定的影响

饲用酶是高效绿色环保的饲料添加剂,可提高饲料转化率。研究选取植酸酶和木聚糖酶,按照现行国家标准中有效的饲用酶活力检测的方法,在其他条件不变的情况下,研究等比例缩小反应体系是否会对标准曲线绘制质量和饲用酶活力测定结果的重复性和准确性产生影响。结果表明,与国家标准体系测定结果相比,当国家标准体系缩小至1/2和1/4时对2种酶制剂标准曲线绘制质量、酶活力测定结果的重复性和准确性均无影响。饲用酶活力测定时,在不影响酶活力测定结果准确性的情况下,适当缩小反应体系可节约成本并减少污染物排放。研究为适当缩小反应体系制定饲用酶相关标准和第三方检测机构制定内部作业指导书提供参考。

项目式教学应用于“食品安全案例”课程建设的探索与实践

“食品安全案例”作为食品专业研究生的核心课程之一,课程内容兼具知识性和应用性,旨在培养学生的分析思辨能力及食品安全事故的应对处理能力,为食品加工与安全领域培养高层次应用复合型专门人才奠定基础。在传统案例教学模式(case-based teaching, CBT)为主的背景下,借助中国专业学位教学案例中心平台的资源,将项目式教学(project-based learning, PBL)应用于“食品安全案例”课程建设,有助于发挥学生的主体地位,提升学生参与课堂的积极性。实践将教学过程分为3个阶段,即项目准备阶段、项目实施阶段和项目评价阶段,重点培养学生解决实际问题的能力以及食品安全和社会责任意识,通过多元维度的考核评价体系对学生在不同环节的各项能力表现进行综合考核。该课程的教学改革达到预期的教学目标,并显著提高教学质量,以期为相关课程教学改革提供一定参考。

16S rDNA-RFLP方法分析抑菌土中的细菌多样性

采集了从云南省16个县烟草主栽区的土壤样品129份.通过测定土壤抑制线虫生防菌Pochonia chlamydosporia孢子萌发率的大小将土样聚为抑菌率极显著差异的5个类群(P>0.01).为研究抑菌土中的细菌种群,构建了强抑菌土样的细菌16S rRNA基因文库;利用限制性片段长度多态性(RFLP)对随机克隆进行筛选;测定代表克隆的16S rDNA序列;对强抑菌土中的细菌种群进行了系统发育分析,并表明Proteobacteria和Acidobacteria的细菌是强抑菌土中的主要细菌类群.

利用Brevibacillus laterosporus YMF3.00003菌株研制生物杀菌剂

Brevibacillus laterosporusYMF3.00003菌株具有广谱抗真菌活性,摇瓶培养发酵液对所测的植物病原菌Cylindrocarpon didynum,C.destructans,Magnaporthe grisea,Rhizoctonia solani的菌丝生长有较强的抑制作用,最强抑制率分别为81.5%,71.0%,60.7%和60.2%.确定了该菌株在20 L发酵罐中的发酵条件,绘制了生长曲线及得到了不同生长时期的抑菌率.其中,培养21 h时细胞数最多,达到5.1×109;25 h时发酵物对R.solani的抑菌率最高,达到90.5%.通过对几种吸附剂的筛选,确定用锯木屑作为吸附剂,将发酵终产物用锯木屑吸附,制成约2×1011g-1的菌剂.

β-甘露聚糖酶分子生物学研究进展

β-甘露聚糖酶在食品、饲料、造纸、洗涤等工业领域应用广泛。近几年,基因测序技术飞跃发展,研究人员挖掘到许多新颖的β-甘露聚糖酶基因并对其进行了酶学性质的研究。介绍了各种类型的甘露聚糖及其降解酶,梳理了β-甘露聚糖酶的糖苷水解酶家族分类、来源、结构和催化机理,归纳总结了近几年微生物来源β-甘露聚糖酶的重组表达、酶学性质及分子改造,简述了甘露聚糖酶在食品和饲料等方面的应用,展望了β-甘露聚糖酶的研究热点及方向。

倭蜂猴粪便微生物苯酚羟化酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶基因多样性研究

【目的】分析倭蜂猴粪便微生物中苯酚羟化酶(Phenol hydroxylase,PH)和邻苯二酚1,2-双加氧酶(Catechol 1,2-dioxygenase,C12O)的基因多样性。【方法】利用简并引物,以倭蜂猴粪便微生物宏基因组DNA为模板,通过PCR扩增,分别构建PH和C12O基因克隆文库,并对克隆进行测序分析。【结果】倭蜂猴粪便微生物来源的PH和C12O基因序列经BLAST比对分析,与Gen Bank中相应酶的序列一致性分别介于92%-100%和87%-100%。系统进化树分析表明PH基因序列与Neisseria、Burkholderia、Alcaligenes、Acinetobacter 4个属来源的PH序列相关;C12O基因序列全部与Acinetobacter来源的C12O序列相关。序列比对结果表明PH序列具有Lm PH(Largest subunit of multicomponent PH)中高保守的两个DEXRH结构域;C12O序列具有能被Ag+和Hg2+抑制的位点(半胱氨酸)。【结论】倭蜂猴粪便微生物来源的PH为多组分PH,其降解苯酚的中间产物邻苯二酚可以被C12O通过邻位开环途径裂解。

Penicillium sp.JF09酸性果胶酶的发酵条件、酶学性质及其在苹果汁澄清中的应用潜力研究

对一株产酸性果胶酶的菌株Penicillium sp.JF09的发酵条件、酶学特性及其在苹果汁澄清中的应用潜力进行研究。该菌株发酵产果胶酶的培养基优化后,碳源为1.0%的柚子皮粉,氮源为0.5%的蛋白胨,起始pH值为5.5,发酵时间75~147h,产果胶酶酶活力为16.5U/mL,比活力为199.5U/mg。该果胶酶最适反应温度为60℃,在10~70℃范围内具有活性;最适反应pH值为5.0,酶在pH3.0~5.5范围内活性保持83%以上并在pH3.0~8.0范围内保持稳定;10mmol/L的Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋、Fe2＋、Ag＋及SDS对该酶有不同程度的抑制作用,10mmol/L的Mg2＋、Mn2＋对该酶有略微的促进作用,不同浓度的Ca2＋对酶活力有较大影响（最适浓度为0.2mmol/L）。在低温和高温下（10~60℃）添加JF09果胶酶对鲜榨苹果汁都有显著澄清作用,反应1h后澄清率可达88.8%。

桉树林地中捕食线虫真菌的多样性研究

从2004-2005年采自文山桉树林的420份土样中共鉴定出4属、18种捕食线虫真菌．Arthrobotrys thaumasium，A．oligosp OFO,为优势种，检出率分别为25．40％和21．21％．通过对2个桉树林样地及其对照地2a的捕食线虫真菌多样性分析，未发现桉树种植短期内对捕食线虫真菌多样性有明显的负面影响．通过对桉树林及其对照地土壤中2a的土壤营养测定和比较，发现桉树林地土壤中的N，P，K和有机质含量的下降幅度大于对照地，桉树种植容易导致土壤贫瘠．相邻地段中捕食线虫真菌群落结构非常相似，变化不大；而随着时间的推移，相同地段环境中捕食线虫真菌的群落结构在不断地变化．桉树林中捕食线虫真菌多样性与N，P，K和有机质含量均成正相关关系．

透明质酸酶的研究进展

透明质酸酶是能降解透明质酸及部分糖胺聚糖的一类糖苷酶,可应用于医疗和美容等领域。透明质酸酶也可用于制备小分子糖胺寡糖,许多研究发现小分子糖胺寡糖具有比大分子糖胺聚糖更高的生物免疫活性。为便于研究人员对透明质酸酶进行进一步的基础研究及应用研究,本文介绍了透明质酸和透明质酸酶,梳理了透明质酸酶的分类、结构和催化机理,归纳总结了透明质酸酶的酶活力测定方法、重组表达、酶学性质和应用,展望了透明质酸酶的研究方向。

粪便微生物宏基因组来源的热稳定性邻苯二酚1,2-双加氧酶异源表达及酶学性质

【目的】克隆倭蜂猴粪便微生物宏基因组的邻苯二酚1,2-双加氧酶基因cat PLCgl,并对该酶进行异源表达及酶学特性研究。【方法】利用宏基因组高通量测序技术获得cat PLCgl,并对其氨基酸序列进行分析。将cat PLCgl重组到载体p EASY-E2中并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,研究其酶学性质。【结果】cat PLCgl全长852 bp,G+C含量48%,编码283个氨基酸,理论分子量为33.56 k D。重组Cat PLCgl酶学性质分析显示最适作用p H为7.0,其中在p H 7.0–10.0范围内处理1 h后,酶活剩余90%以上;最适作用温度为40°C,在25°C和40°C条件下稳定性较好,耐受210 h酶活性几乎不变。重组酶在最适条件下的动力学参数K_m、V_(max)和k_(cat)分别为24.9μmol/L、8.3 mmol/(min·g)和13.7 s^(-1);Fe^(2+)、Hg^(2+)、Cu^(2+)、Triton X-100、SDS、Ag+强烈抑制该酶活性,而其它金属离子及有机试剂影响较小。【结论】从倭蜂猴粪便微生物宏基因组中克隆得到邻苯二酚1,2-双加氧酶基因cat PLCgl,并对重组Cat PLCgl酶学性质进行研究,该酶具有较好的热稳定性和耐碱性,在降解环境中的邻苯二酚和生产顺,顺-己二烯二酸方面具有应用潜力。