真菌毒素降解酶及其在饲料与食品行业中的研究现状

真菌毒素是一类由真菌在其生长过程中所产生的次级代谢产物。真菌毒素不仅严重影响了粮食作物的产量,而且也会对人的身体健康产生潜在的威胁。针对真菌毒素的物理处理方法有很多,包括清洗、去皮、曝晒、辐照、离子脉冲等,但物理方法很难保障对毒素的彻底清除,同时容易对作物中的营养成分产生一定的损伤。化学方法同样可以对真菌毒素进行一定程度的消除,但引入的化学试剂及潜在的间接污染限制了其在实际中的应用。随着生物技术的不断发展,生物酶法因其反应条件温和、降解程度较高及降解产物毒性较低等诸多优点在真菌毒素降解方面显示出巨大的优势。作者对目前已经报道的真菌毒素降解酶的挖掘、鉴定及其实际应用等多方面进行了综述。相信随着研究的不断深入,该类降解酶有望被进一步开发和使用在饲料和食品行业中。

具有极高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶的挖掘、鉴定及应用

挖掘具有高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶(levansucrase,LS)并进行β-(2,6)果聚糖的高效合成。以分子动力学模拟的方式筛选出具有潜在高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶。将目的酶在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行重组及诱导表达,并通过镍柱亲和层析进行纯化。在不同温度下进行保温实验以验证LS的热稳定性,并通过条件优化获得产物的高转化率。Cedi-LS在65℃时显示出最高活性,远高于已鉴定的其他LS。同时,在45℃下保温72 h,重组酶Cedi-LS能够保留90%以上的相对活性;在55℃下保温60 h,其保留活性仍可达到初始活性的60%以上,表现出优异的热稳定性。在反应过程中,Cedi-LS可同时生成低聚糖、低相对分子质量的β-(2,6)果聚糖和高相对分子质量的β-(2,6)果聚糖。当温度从65℃降至35℃时,Cedi-LS倾向于产生HMW-levan,其相对分子质量可达8.4×10^(6)。在pH 5.5和35℃的条件下,以质量分数30%的蔗糖为底物,加酶量为20μg/mL,蔗糖转化为β-(2,6)果聚糖的平衡转化率为41.4%。作者挖掘了一株具有高热稳定性的LS,其能够高效生产一系列具有不同相对分子质量的果聚糖。

双酶作用体系下呕吐毒素的高效降解

目的挖掘呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)降解酶,应用双酶体系实现呕吐毒素的高效降解。方法利用生物信息学技术从国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库筛选潜在DON降解酶AKR18A2,在大肠杆菌EscherichiacoliBL21(DE3)中进行重组和异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-thiogalactoside,IPTG)诱导表达,经镍亲和层析纯化并鉴定AKR18A2的酶学性质,构建德沃斯氏菌(Devosiasp.)来源的DON降解酶QDDH和AKR18A2双酶作用体系,实现DON的高效降解。结果来自鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)的呕吐毒素降解酶(AKR18A2)由343个氨基酸组成。该酶属于醛酮还原酶超家族,45℃和pH7.0为最适反应条件。AKR18A2可在24h内降解15.42%DON,而双酶(QDDH和AKR18A2)协同作用4h后对DON的降解率可提高至98.02%。结论本研究鉴定了一种新型DON降解酶AKR18A2,并首次创新建立双酶联用体系进一步实现DON的高效降解。

苯乳酸的快速检测研究

苯乳酸是一种新型生物防腐剂。文中研究了苯乳酸的薄层层析快速检测方法、反相高效液相色谱分析检测法,并利用手性柱高效液相色谱分析检测D-型和L-型苯乳酸。

稀有糖的生物转化生产策略:Izumoring方法

稀有糖是在自然界中存在但含量极少的一类单糖及衍生物,在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的功能。综述了一种稀有糖的生物转化生产策略——Izumoring方法,即利用D-塔格糖3-差向异构酶、醛糖异构酶和多元醇脱氢酶等进行所有单糖及糖醇之间的相互转化;利用该原则,分别构建了己糖类、戊糖类和丁糖类的Izumoring转化策略,并可获得所有稀有糖的酶反应和生物转化生产途径。同时,展望了稀有糖生物转化生产的研究趋势。

D-塔格糖与L-阿拉伯糖异构酶的研究进展

D-塔格糖是一种天然的低能量填充型甜味剂,并具有抑制高血糖、改善肠道菌群和不致龋齿等多种生理功效。D-塔格糖是一种稀有糖,因此通常利用化学转化或生物转化方法进行大量生产。L-阿拉伯糖异构酶是生物法工业化生产D-塔格糖的有效酶。文中对D-塔格糖的性质、功能及利用L-阿拉伯糖异构酶生产D-塔格糖的研究新进展进行了综述。

4-羟基苯乳酸的HPLC检测研究

建立了高效液相色谱法测定发酵液中4-羟基苯乳酸含量的方法,同时研究了Lactobacillus sp.SK007发酵过程中4-羟基苯乳酸的定量分析与生产进程。该方法可用来进行产4-羟基苯乳酸微生物的快速筛选及发酵液中4-羟基苯乳酸的快速检测,具有准确度高、重现性好、操作简单等优点。

D-塔格糖3-差向异构酶家族蛋白的研究进展

稀有糖是在自然界中存在但含量极少的一类单糖及衍生物,其在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的功能。D-塔格糖3-差向异构酶(D-tagatose 3-epimerase,缩写为DTE)家族蛋白在稀有糖生物转化中占有重要地位。文中对DTE家族蛋白的最新进展进行了综述;同时,展望了DTE家族蛋白的研究趋势。

渗透化细胞转化生成苯乳酸的研究

Lactobacillus sp.SK007乳酸脱氢酶是催化苯丙酮酸转化生产苯乳酸的关键酶。实验中研究了渗透化剂对于Lactobacillus sp.SK007乳酸脱氢酶表观酶活的影响,优化了细胞渗透化处理过程;研究了pH和温度对于渗透细胞和粗酶液乳酸脱氢酶表观酶活及稳定性影响,优化了Lactobacillus sp.SK007渗透化细胞转化生产苯乳酸的工艺。渗透化过程:以2%乙醚为渗透剂,渗透时间2min,渗透化温度30℃;渗透化细胞转化生产苯乳酸工艺:苯丙酮酸底物浓度为5g/L,反应温度40℃,pH为6.0,转化时间为4h,PLA的产量达到3.38g/L。

D-阿洛糖的功能及生物转化生产研究进展

稀有糖是在自然界中存在但含量极少的一类单糖及衍生物,其在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的功能。D-阿洛糖具有较为广泛的生理功能,是近年来稀有糖研究的热点之一。对D-阿洛糖的功能及生物转化生产的研究进展进行了综述。

戊糖类物质生物转化生产的研究进展

戊糖类物质包含4种戊酮糖、4种戊糖醇和8种戊醛糖,它们在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的功能。戊糖类物质的大量获得通常需要利用化学合成或生物转化方法进行。文中综述了戊糖类物质生物转化生产的研究进展,并展望了其研究趋势。

食品基因工程综合实验教学改革

食品基因工程在现代食品生物技术领域中占有举足轻重的地位。研究食品科学专业背景本科生的基因工程综合实验教学方法,设计与构建适用于食品专业本科生的基因工程综合实验体系,是迫在眉睫的事情。通过对食品基因工程实验教学中存在的问题进行分析,可以从五个方面对教学进行改革,即优化实验教学内容、引进开放式实验或教学与科研相结合、转变学生参与教学方式、革新实验报告、改进学生成绩考核方式。这种创新性实践教学改革措施的实施可以达到培养创新性人才的目标。

DNA光修复酶的功能及其在化妆品中的应用

本文介绍了紫外线对皮肤伤害的基本原理,对DNA光修复酶在抵抗紫外线损伤中的重要功效进行了综述,并介绍了其作为化妆品功能成分开发的现状,预测其作为基因修复型抗日晒产品的广阔应用前景。

酶解鹰嘴豆蛋白制备抗氧化肽工艺优化研究

为优化Alcalase蛋白酶酶解鹰嘴豆蛋白制备抗氧化肽的工艺条件,采用响应面分析法,以还原能力、超氧阴离子捕获率为响应值,研究了酶与底物的比值([E]/[S])、酶解温度和酶解时间对制备抗氧化肽工艺的影响。综合考虑成本和工艺要求等问题,最终确定酶解鹰嘴豆蛋白制备抗氧化肽的工艺条件为:底物浓度2%,pH值8.0,[E]/[S]2.72%,温度52℃,时间31 min。该条件下制备的鹰嘴豆酶解产物还原能力和超氧阴离子捕获率分别为0.667和61.55%,与理论预测值的相对误差在±1%以内,说明利用该文建立的模型在实践中进行预测是可行的。

产苯乳酸的乳酸菌分离筛选及菌种鉴定

通过对自然发酵泡菜中乳酸菌的分离,建立了一种准确、快速的苯乳酸产生菌的筛选方法。在112株筛选菌株中,获得1株苯乳酸高产菌株SK007。研究了苯丙氨酸对苯乳酸合成的影响,即增加苯丙氨酸的浓度可以提高苯乳酸产量,苯丙氨酸是苯乳酸合成的前体。高产菌株经16S rDNA序列初步鉴定为Lactobacillus sp.,Gen-Bank接受号为DQ534529。系统发育分析表明它与植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)亲缘关系最近。

鹰嘴豆蛋白Alcalase水解工艺及其体外抗氧化活性的研究

研究Alcalase蛋白酶水解鹰嘴豆蛋白的工艺、不同水解度鹰嘴豆蛋白水解产物的体外抗氧化能力以及分子量分布．在单因素基础上以水解度和还原能力为指标设计正交试验得到水解最佳条件为：温度50℃，[E]／[S]2％，pH值8．0，反应时间40min．以此水解条件进行试验测得水解度为15．04％，还原能力为0．270；水解度（DH）为15％时鹰嘴豆蛋白水解产物的还原能力、清除DPPH自由基、清除羟基自由基（·OH）和抑制超氧阴离子能力最高．从分子排阻色谱图中可以看到，随着水解度的提高，肽的分子量分布总体表现为大分子量肽逐渐减少，小分子量肽的含量逐渐增加．而具有最佳体外抗氧化活性的鹰嘴豆蛋白水解产物的分子量主要集中在300～1500Da之间．

慢消化淀粉的研究与分析

慢消化淀粉是一种新型的食品资源,因其特殊的功能性质而日益成为食品科学和现代营养学领域研究的热点。文中综述了近年来国内外慢消化淀粉的研究进展,并简要介绍了其保健功效、制备及体外检测方法的研究状况,展望了其在食品领域中的应用前景。

γ-聚谷氨酸的合成、性质和应用

γ-聚谷氨酸是一种生物可降解的高分子聚合物,可由微生物发酵得到。γ-聚谷氨酸具有良好的水溶性和吸附性,能彻底被生物降解,对环境和人体无害,这使得γ-聚谷氨酸在食品、化妆品、医药和农业等领域具有广阔的应用前景。综述了γ-聚谷氨酸的化学结构、性质、生产方法及其应用。

淀粉的支链精细结构与消化性能

采用高效液相排阻色谱技术探索不同淀粉中支链淀粉精细结构与其慢消化性能的关系。结果表明:支链淀粉结构中的链长分布FrⅠ(DP>30)、FrⅡ(13<DP<30)均与慢消化淀粉(SDS)呈极显著正相关(r=0.909,P<0.05;r=0.847,P<0.05);FrⅢ(DP<13)与SDS呈极显著负相关(r=-0.869,P<0.05)。支链淀粉的分支链长分布与淀粉低血糖特性关系密切,可采用基因工程调控淀粉链合成从而开发高营养品质的新淀粉品种。

茶氨酸的研究进展

L-茶氨酸作为茶叶中特有的一种天然氨基酸,其与茶叶品质密切相关。近年来茶氨酸因其重要的生理功效(如抗肿瘤、降压安神、免疫、提高学习能力、减轻体脂等)而日益受到人们的青睐。文中综述了国内外关于L-茶氨酸的最新研究进展,并简要介绍了其理化性质、生理功能、制取方法及应用等方面的研究状况,展望了其发展前景。