通过借鉴完善“食品包装”课程思政建设

课程思政将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,落实立德树人这一教育根本任务。食品包装本身就是一门典型的综合性的应用学科,通过课堂教学模式改革与实践,克服了知识点分散且逻辑性较差的问题,并形成了模块化教学,但目前只注重教学内容,而忽略了思政建设。基于此,依据每个模块内容特点,形成了对应的思政元素,在每一个模块都潜移默化地融入思政元素,并进一步通过对比,实现了课程思政润物无声地融入教学,显著提升了专业课程的思政建设效果。

少动鞘氨醇单胞菌合成结冷胶研究进展

结冷胶是少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)产生的一种细菌胞外多糖,耐热、耐酸性良好,具有优越的凝胶性能,广泛应用于食品、医药和化工等领域。通过代谢调控可使结冷胶改性并提高产量,但目前关于结冷胶在生物合成和代谢调控方面的研究较少。该文结合近年来国内外结冷胶研究现状,总结了少动鞘氨醇单胞菌产结冷胶的生物合成途径及其代谢调控,期望为结冷胶生产菌株改造提供理论依据。

双歧杆菌蛋白表达系统的研究进展

双歧杆菌是一种典型的益生菌,可被当作蛋白表达的生物安全级微生物底盘。重组双歧杆菌可以表达生物活性蛋白,具有广泛的食品应用价值和生物医学研究价值。文章综述了近年来对重组双歧杆菌蛋白表达应用的研究进展,以期为工程双歧杆菌的开发提供思路。

益生菌调节口腔健康的应用

随着人们物质水平的提高,健康问题受到越来越多的关注。其中,各种口腔疾病的发病率逐年上升,传统的治疗方法很难将其根治,这已成为公共卫生难题。研究表明,牙周炎、龋齿等常见病症与口腔致病菌的过度繁殖有关,许多口腔疾病的根源是口腔微生态平衡失调。益生菌是一类寄生在宿主体内并对宿主身体健康产生积极影响的微生物。研究表明,益生菌可以调节口腔微生态平衡。基于现有案例,本文综述了益生菌与口腔微生态的关系、益生菌的多种益生机制、益生菌在口腔的积极作用及益生菌应用的现存问题,并对益生菌的应用前景进行展望。

嗜热链球菌c-di-AMP合成酶的结构预测

作为一种新兴第二信使分子,c-di-AMP具有全局调控胞内渗透压平衡、DNA损伤和生物膜形成等生理功能。本实验室在实验前期筛选出了一株高产胞外多糖的嗜热链球菌菌株S-3,但未对其进行c-di-AMP信号通路研究。本研究在嗜热链球菌S-3全基因组中筛选出c-di-AMP合成酶(StDAC),对其二级结构进行预测,结果显示St DAC二级结构包含42.98%α-螺旋、15.32%β-折叠和38.30%无规则卷曲。利用SWISS-MODEL和Modeller对StDAC进行单模板和多模板同源建模,由SWISS-MODEL建立的模型通过了Ramachandran、Errat和Verify-3D评估,表明其结构较为合理;而Modeller建立的模型仅通过了Ramachandran评估,总体结构评分较低。本研究预测的嗜热链球菌StDAC三维模型为解析其结构和功能奠定了基础。

乳酸菌第二信使分子c-di-AMP研究进展

微生物依赖信号识别和信号传递来感知并响应外界环境变化。c-di-AMP作为第二信使分子在信号传导过程中发挥着关键作用,其通过酶、转录调控因子和核糖开关等受体靶标来调控细胞生长、生物膜形成、K^(+)稳态、DNA完整性、细胞壁合成和脂肪酸合成等与生理功能相关的基因和蛋白的表达。尽管对于c-di-AMP代谢调控在枯草芽孢杆菌、单增李斯特氏菌和金黄色葡萄球菌等细菌中的研究较为深入,但对其在乳酸菌中的研究却相对较少。基于此,文章重点关注乳酸菌中cdi-AMP的代谢及其在K^(+)稳态和抑制甘氨酸甜菜碱转运中的信号传导作用;同时,通过总结现有研究中的乳酸菌c-di-AMP代谢调控,深化对乳酸菌第二信使分子信号调控的认知。

应用微生物制剂缓解高草酸尿症的研究进展

草酸在人体内过度积累会导致高草酸尿症且易引发肾结石,目前尚无特效药物能够缓解高草酸尿症。肠道中存在草酸降解功能的微生物,可以通过多种途径降解人体内的草酸。肠-肾轴途径表明,正常个体的肠道微生物多样性和草酸降解菌的丰度显著高于高草酸尿症患者,所以增加患者肠道中的草酸降解微生物是缓解该症的潜在方法。具有降解草酸功能的产草酸甲酸杆菌、乳杆菌、链球菌和双歧杆菌等菌株已广泛用于人体内。文章总结了治疗高草酸尿症的微生物制剂及其缓解机制,包括粪便中的功能菌群、益生菌、基因工程菌等,以期为利用微生物制剂缓解高草酸尿症的相关研究提供理论参考。

植物乳杆菌AR495通过降低关节组织炎症水平改善大鼠骨关节炎

植物乳杆菌AR495(Lactobacillus plantarum AR495)具有良好的抗炎、缓解骨质疏松作用。为进一步探讨L.plantarum AR495缓解骨关节炎(osteoarthritis,OA)的效果和作用机制,本实验建立了OA大鼠模型,考察L.plantarum AR495对OA大鼠骨关节炎标志物、炎症因子水平以及氧化应激损伤等指标的影响,并通过关节部位病理学染色和Micro-CT检测以验证软骨基质和骨质恢复情况。结果显示,L.plantarum AR495能够显著缓解OA大鼠因活动量减少而导致的体质量过度增长(P<0.05);病理分析表明,L.plantarum AR495能够显著降低OA大鼠关节组织中炎症因子肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平(P<0.05),抑制金属基质蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)和软骨基质降解物II型胶原C端肽(C-telopeptideoftypeIIcollagen,CTX-II)的生成(P<0.05),从而缓解大鼠关节软骨基质的降解;Micro-CT成像显示,L.plantarum AR495能够明显缓解OA大鼠骨关节部位的骨质流失,有效保护大鼠软骨和滑膜的完整性。此外,L.plantarum AR495能够显著提高外周血超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力(P<0.05),降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度(P<0.05)。实时荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)分析结果显示,L.plantarum AR495可以刺激肠道杯状细胞黏蛋白(MUC-2)及闭合蛋白(occludin-1)基因的表达,修复肠屏障功能。综上可知,L.plantarum AR495可以通过缓解OA炎症水平,创造有利于软骨细胞发挥自身功能产生胶原基质的内环境,从而缓解和恢复关节损伤,改善OA症状。

乳酸菌基因组编辑技术研究进展

乳酸菌是一类重要的工业微生物,具有多种益生功能。目前关于其代谢功能改造、蛋白功能鉴定和挖掘优良功能基因等的研究主要依赖于传统的同源重组技术,但该技术效率低下,耗时且操作繁琐,严重制约了乳酸菌在基因水平的改造。因此建立稳定、高效的乳酸菌基因编辑方法,借助基因编辑技术挖掘功能基因、解析代谢途径、改良工业菌株等是十分有必要的。文章综述了乳酸菌基因编辑技术及其原理,并对这些技术在乳酸菌基因组上的应用现状和亟待解决的问题进行了分析总结,展望了乳酸菌基因组编辑技术的未来发展趋势,以期为乳酸菌功能基因鉴定及遗传改良提供参考。

蓝纹牦牛干酪成熟特性及其风味分析

牦牛乳具有高蛋白、高脂肪的营养特性以及较好的抗疲劳等功能特性。然而,由于牦牛乳产量较低,且产地分散,其在干酪产品开发等精深加工方面研究较少。采用娄地青霉为次级发酵剂,开发蓝纹牦牛干酪,并对其成熟特性以及风味物质进行分析。研究结果显示,娄地青霉能够在牦牛干酪中迅速生长,促进蛋白质的降解并形成大量的多肽、氨基酸等。牦牛干酪成熟末期游离氨基酸,尤其是鲜味氨基酸含量显著升高(P<0.05)。利用SPME-GC/MS技术在牦牛干酪中共检测出53种风味物质。正交偏最小二乘分析(OPLS-DA)分析显示,与成熟初期相比,蓝纹牦牛干酪风味物质构成在成熟未期发生显著变化,挥发物总含量显著增加(P<0.05)。牦牛干酪中酯类风味物质主要以脂肪甲酯类为主,且在成熟后期(25、46 d)含量相对稳定;脂肪酸类化合物含量在成熟中期最高,但是在成熟末期显著降低(P<0.05);酮类化合物尤其是甲基酮类,在成熟后期含量显著增加(P<0.05)。2-壬酮、2-庚酮、辛酸甲酯、2-戊酮、癸酸乙酯、癸酸甲酯、己酸、2-辛酮、丁酸等风味化合物是蓝纹牦牛干酪的主要风味物质。研究表明,娄地青霉能够良好地促进牦牛干酪的成熟,且对牦牛干酪的营养特性以及特征风味的形成具有显著影响。研究结果旨在为我国牦牛乳等特色乳品的深加工奠定理论基础,同时为我国特色乳品产业发展提供参考。

微生物合成低分子质量及寡聚透明质酸研究进展

透明质酸(hyaluronic acid,HA)是由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖组成的天然线性黏多糖,具有良好的保湿性能,广泛应用于食品、医药和化妆品等行业。HA生物活性与分子质量高低密切相关,尤其低分子质量透明质酸(low molecular weight hyaluronic acid,LMW-HA)和寡聚透明质酸(oligomeric hyaluronic acid,o-HA)具有促进骨和血管生成、增强免疫调节和改善皮肤屏障受损等功效。尽管目前HA生产菌株的筛选和改造、发酵条件优化等方面取得了显著进展,然而大量报道主要是关于提高HA生产效率和高分子质量HA生产,较少关注LMW-HA和o-HA的生产。文章总结了两者生物合成途径及其工业应用,并探讨生物合成过程中分子质量调控策略,以期为LMW-HA和o-HA工业化生产提供依据。

基于转录组分析植物乳杆菌AR195在亚油酸胁迫下的生理响应

植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)和共轭亚油酸(CLA,Conjugated linoleic acid)均具有良好的益生特性和保健功能。目前人们已经明确了植物乳杆菌CLA生物合成的途径,但仍然缺乏对底物亚油酸(Linoleic acid,LA)响应机制的研究。文章基于转录组学分析了LA对植物乳杆菌AR195生长和基因表达的影响,结果表明LA能够抑制AR195的生长,添加LA后AR195中157个基因上调,67个基因下调,差异表达基因在代谢、环境信息处理和细胞过程等KEGG通路中富集。LA毒性主要来自于生长抑制和氧化还原失衡,而AR195可通过维持氧化还原平衡、生物转化CLA、增强碳源摄取及代谢、全局转录调控等生理响应过程缓解LA毒性。文章首次提出植物乳杆菌AR195应对LA胁迫的分子机制,为植物乳杆菌对LA的应激响应及CLA合成的内在动因提供了新的见解。

原核启动子文库构建的研究进展

启动子是在转录水平上调节基因表达的关键元件,启动子文库广泛应用在代谢工程和合成生物学专业中,主要用于调节基因表达和优化代谢物生物合成。运用启动子对多基因通路中的基因表达进行合理和精确控制,可显著影响代谢通量分布,优化特定目标代谢物的合成。因此,国内外已有大量关于鉴定天然启动子,构建和设计组成型、诱导型、杂交启动子或人工合成启动子文库的研究。文章简要介绍原核启动子的结构和功能,对基于生物信息学的启动子预测和识别及人工构建启动子文库策略的最新进展进行了归纳总结,以期为原核微生物的代谢工程和合成生物学应用提供帮助。

利用响应面法优化红谷霉素发酵培养基

在摇瓶条件下,对链霉菌702发酵生产过程中的主要培养基组成对产红谷霉素影响进行的研究。试验采用响应面法优化摇瓶发酵培养基,利用全因子实验设计筛选出对链霉菌702产红谷霉素重要影响因子黄豆饼粉和工业蛋白胨,应用最陡爬坡实验法接近重要因子的最优水平,然后应用中心复合设计确定重要因子的最优水平。优化后的培养基组成为:玉米淀粉20g,玉米粉20g,葡萄糖20g,磷酸二氢钾0·3g,蛋白胨9g,黄豆饼粉23g,硝酸钾2·5g,硫酸铵2·5g,豆油5mL,氯化钠3g,碳酸钙6g,定容至1L。实验结果表明,采用优化后的培养基,其发酵液红谷霉素效价达到1,500μg/mL,比优化前提高了3·08倍。

链霉菌702产红谷霉素分批发酵动力学研究

以链霉菌702 D34为供试菌株,对链霉菌702产红谷霉素分批发酵动力学模型进行研究。建立了该菌株分批发酵合成红谷霉素的菌体生长、产物合成和葡萄糖消耗的动力学模型,并对模型参数进行了非线性回归。结果表明,预测值与实验值有良好的拟和性,说明所建数学模型能较好地描述实际合成红谷霉素的分批发酵过程。

链霉菌702产孢子固体培养基和培养条件的筛选

通过单因素实验、均匀设计和正交实验对链霉菌702产孢子培养基和培养条件进行筛选,筛选到的最佳培养基组成为:马铃薯200g/L,葡萄糖25g/L.最佳培养条件为培养温度37℃、培养时间5天和培养基初始pH值8.实验结果表明,采用优化后的培养基和培养条件,使链霉菌702产孢子数达到4.07亿,比原来培养基(高氏一号培养基)产孢子量提高了8.7倍,培养时间却从原来的7天缩短到现在的5天.

食品微生物本科毕业论文实验的探索与实践——以干酪乳杆菌异源表达胆盐水解酶为例

毕业论文是本科教育教学过程中不可替代的重要环节之一,是检验学生综合素质的重要手段。以干酪乳杆菌异源表达胆盐水解酶为例,从论文选题、实验准备、实验研究和论文撰写等方面介绍上海理工大学食品微生物本科毕业论文实验的有关探索。学生通过综合运用所学理论知识和实验技能,能够顺利完成毕业论文实验,构建出具有工业应用潜力的耐胆盐干酪乳杆菌基因工程菌,达到本科毕业论文实践教学的目的。

红谷霉素生料发酵工艺的研究

红谷霉素是链霉菌702发酵所产的一种生物活性物质,具有较强抗细菌活性。在摇瓶条件下,对链霉菌702生料发酵生产红谷霉素进行研究,采用单因素实验探索生料发酵工艺,筛选出摇瓶生料发酵条件为7.5%的种子接种量和添加抗菌剂1.5ml。在此条件下进行生料发酵,使红谷霉素摇瓶发酵产量达到1.46g/L,比常规灭菌发酵产量提高25.7%,实验结果表明红谷霉素生料发酵是一种潜在可行的发酵方法,不但可以很好地节约发酵成本,还可以提高发酵产量。

管壳式换热器流场数值模拟方法

介绍了对管壳式换热器研究的基本方法。对数值模拟的优缺点和模拟的软件做了简要介绍,并对常用于管壳式换热器的两种方法:直接数值模拟和多孔介质模型两种类别作了明确阐述。

红谷霉素对细菌抑制效果研究

红谷霉素是链霉菌702发酵后所产的一种生物活性物质,具有较强抗细菌活性。研究表明,红谷霉素对大肠杆菌的最低抑菌浓度为40mg/L,对枯草芽胞杆菌的最低抑菌浓度为0.08mg/L。红谷霉素在微生物生长迟滞期添加比在其它生长阶段添加抑菌效果更好,红谷霉素对热和紫外线比较稳定。通过与其他防腐剂的抑菌效果比较表明,红谷霉素对细菌的抑菌效果优于比较的防腐剂。