甘露糖赤藓糖醇脂对冷冻熟面品质的影响

为改善冷冻熟面在冻藏过程中易产生冰晶、品质劣变的现象,本研究以蔗糖酯(sucrose ester,SE)为对照添加剂,探究甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids,MELs)对冷冻熟面中可冻结水含量、水分分布、成品品质特性以及小麦粉糊化特性、蛋白二级结构的影响。结果表明,添加0.30%~1.10%MELs能够促进冷冻熟面中的自由水向结合水转化,降低可冻结水的含量,使水与蛋白、淀粉等大分子结合更牢固。与空白组和添加SE组样品相比,添加0.70%MELs制作的冷冻熟面品质较好,此时的硬度为(4335.317±48.047)g,比空白组增加25.36%;拉断力和拉断距离分别达到(11.22±0.15)g和(69.09±1.34)mm;吸水率显著增大,蒸煮损失率最小,优于SE的改善效果。同时,MELs可以有效延缓小麦粉淀粉老化速度,提升蛋白质二级结构中的β-折叠和α-螺旋含量,强化面筋网状结构。

甘露糖赤藓糖醇脂的发酵代谢调控、特性及应用研究进展

甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids,MELs)是一种新型的生物表面活性剂,除了具有与化学表面活性剂相似的界面活性、表面活性和乳化性外,还具有环境兼容、安全低毒的特点以及抑菌、诱导细胞凋亡及分化等生物活性,使其在医疗、食品、农业及生态修复等领域都具备巨大的应用潜力。但由于菌株的发酵代谢调控、生物安全等因素制约着其产业化,多数MELs的应用现今仍处于实验室研究阶段。因此,本文系统地回顾和总结了MELs的结构、主要来源、生物化学特性以及应用方面的研究现状,并从发酵条件优化、代谢调控和群体感应现象的角度对MELs的发酵代谢调控进行评述并作出展望,为未来降低MELs的生产成本,加快实现其规模化应用提供参考。

高产赤藓糖醇菌株RH-UV-L4-F9发酵条件的优化

以高产赤藓糖醇菌株RH-UV-L4-F9为研究对象,采用生物统计方法分别对该菌株的发酵培养基和培养条件进行优化。发酵培养基最佳配比为葡萄糖30%,酵母膏0.5%,脲1%,MgSO_4 0.05%;最适发酵条件为34℃,初始pH值6.0.摇床转数180r/min。最适条件下赤藓糖醇产量为157.4mg/mL。

国外对赤藓糖醇生物合成途径及优化策略的研究

赤藓糖醇是一种四碳醇,是应用于食品和医药工业的天然甜味剂。由于赤藓糖醇具有特殊的营养特性,它作为功能糖被应用于食品中,给糖尿病人和肥胖患者带来了福音。在国外,工业上一般采用Aureobasidium sp.和Pseudozyma tsukubaensis等突变的高渗酵母生产赤藓糖醇。由于生产效率高,成本适中,它还被用作生产其他糖的原料。本文主要综述了赤藓糖醇的理化性质、生物合成途径以及提高微生物赤藓糖醇生产力的策略。

二次回归正交旋转组合设计对赤藓糖-亚硫酸铵焦糖色素制备工艺的优化

在研究赤藓糖美拉德反应制备焦糖色素单因素实验基础上,采用二次回归正交旋转组合设计对赤藓糖制备焦糖色素工艺进行优化,最终建立了保温温度(X1),保温时间(X2),赤藓糖液浓度(X3)及(NH4)2SO3含量(X4)四个因素的正交回归模型。从模型推知,当保温温度为130℃,保温时间为80min,赤藓糖液浓度600g/L,(NH4)2SO3含量(以NH4+重量计)为12%,此时最大色率为25222.66EBC,验证实验结果与模型值相符。

铜离子与葡萄糖协同补料对球头三型孢菌产赤藓糖醇的影响

为考察葡萄糖和铜离子盐协同补料发酵对球头三型孢菌产赤藓糖醇的影响,在5L发酵罐中先采用不同浓度的葡萄糖进行分批发酵,然后采用优化的葡萄糖浓度并添加CuSO4·5H2O进行发酵研究。结果表明,初始葡萄糖浓度为300g/L的赤藓糖醇产量最大为44.52g/L,其体积生产速率为0.371g/(L·h)、转化率为0.167g/g。在此浓度葡萄糖的基础上添加30mg/L的CuSO4·5H2O后,赤藓糖醇产量达到49.62g/L,提高了11.5%。进一步控制总糖浓度为300g/L,且初始浓度为200g/L,分别进行单独补糖和协同补糖与铜离子的补料发酵,结果赤藓糖醇产量分别为47.25g/L和55.31g/L,比初始300g/L的葡萄糖分批发酵分别提高了6.1%和24.2%。特别地,协同补糖与CuSO4·5H2O后,赤藓糖还原酶(erythrose reductase,ER)的活性在84h达到最大,为0.152U/mg,比单独补糖时提高了18.8%;通过铜离子盐和葡萄糖的协同补料发酵可显著提高赤藓糖醇的产量,最终使赤藓糖醇产率达到0.461g/(L·h)。

球头三型孢菌产赤藓糖醇的两阶段pH值调控

为了进一步提高球头三型孢菌发酵生产赤藓糖醇的产量,研究了不同pH值对菌体生长、赤藓糖还原酶(ER)酶活和赤藓糖醇合成的影响。结果表明,单一pH值控制不能使菌体生物量和赤藓糖醇产量同时达到最优值。通过分析不同pH值下发酵过程曲线以及ER酶活变化,提出了两阶段pH值调控策略,即在发酵前期(0～36 h)控制pH=5.0,之后控制pH=6.0。通过采用这一优化策略,发酵过程中的最大ER酶活为0.55 U·mg^(-1) protein,比单一控制pH值策略的最大ER酶活(pH=6.0,0.38 U·mg^(-1) protein)提高了44.74%。发酵120 h后,赤藓糖醇的产量达到56.78 g·L^(-1),比单一控制pH值优化的最大产量(pH=6.0,46.75 g·L^(-1))提高了21.45%。

氮源对蚜虫拟酵母生物合成新型乳化剂——甘露糖赤藓糖醇脂的影响

以蚜虫拟酵母为试验菌株,探究不同氮源对合成甘露糖赤藓糖醇脂(MELs)的影响。选择硝酸钠、酵母提取粉、硫酸铵和硝酸铵为氮源,以MELs产量和生物量为评价指标进行试验,结果发现酵母提取粉最有利于菌体生长,硝酸钠最有利于MELs的合成。针对酵母提取粉和硝酸钠开展复配添加研究,分析发酵过程中生物量、MELs产量、pH、发酵液中还原糖和胞外多糖含量的变化,测定不同组MELs产物在25℃时的临界胶束浓度。结果表明:以添加2.0 g/L硝酸钠和2.0 g/L酵母提取粉为氮源时,发酵后期生物量和MELs产量均为最高,此时最有利于蚜虫拟酵母菌体生长和MELs的合成。分离纯化后的MELs产物临界胶束质量浓度为12.50 mg/L,此时水溶液表面张力降低为(31.45±0.66) mN/m,与其它组产物表面活性无明显差异,说明硝酸钠和酵母提取粉的复配对菌体生长和MELs的合成具有促进作用,合成MELs最高产量达(54.00±1.63) g/L,而对MELs产物的表面活性影响不明显。

化学法制备赤藓糖的研究

赤藓糖是一种带有还原性醛基的四碳糖,在常规条件下结构不稳定,可通过加氢反应进一步制备赤藓糖醇。化学法制备赤藓糖的成功打破了赤藓糖醇行业目前仅由发酵法来实现的局限,对行业整体生产成本的降低具有重要的意义。本文所提的工艺是用葡萄糖酸钠配成溶液,在搅拌及一定的温度条件下,以六水氯化钴为催化剂,通过双氧水氧化制备赤藓糖。先通过单因素试验确定了葡萄糖酸钠的浓度、六水氯化钴和双氧水的用量、反应温度、双氧水加入时间等条件的变化曲线。通过正交实验筛选出葡萄糖酸钠氧化制备赤藓糖的最佳工艺条件,即六水氯化钴添加量为葡萄糖酸钠质量的1.4%、双氧水添加量和葡萄糖酸钠质量相同、葡萄糖酸钠溶液的浓度10%、氧化温度控制在40℃、在此最佳工艺条件下葡萄糖酸钠氧化为赤藓糖的转化纯度为59.9%。

湖北拟酵母发酵制备甘露糖赤藓糖醇脂的研究

甘露糖赤藓糖醇脂(MELs)是一种糖脂类生物表面活性剂。以湖北拟酵母(Pseudozyma Hubeiensis)为发酵菌株,探究不同碳源、有机氮源及二者的添加量对微生物合成甘露糖赤藓糖醇脂的影响,结果表明橄榄油和酵母提取物分别是最佳的碳源和有机氮源。此外以硝酸钠和酵母提取物进行氮源复配,进一步探究复合氮源对湖北拟酵母发酵合成甘露糖赤藓糖醇脂的影响。结果表明最优培养基组成为:橄榄油120 g/L、酵母提取物3.0 g/L、NaNO_(3)1.0 g/L、MgSO_(4)·7H_(2)O 0.30 g/L、KH_(2)PO_(4)0.30 g/L,发酵培养168 h后,甘露糖赤藓糖醇脂产量达到55.0 g/L。

甘露糖赤藓糖醇脂生产及应用研究进展

甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids,MELs)是一种生物表面活性剂,除具有可降解、毒性低、生物兼容性好等优点,还因其特有的代谢、合成途径与结构特性,而具有基因转染、广谱抗菌、皮肤修复等多种功能。MELs在医疗、日化、食品、农业、生态修复等各领域应用前景巨大,被公认为是现今最有潜力的生物表面活性剂。然而,不同种属所生产的MELs之间结构差异性大且生产方式较落后,合成与作用机制尚不清晰,因而无法实现规模商业化生产。从结构特性、生产纯化、应用途径等方面重点阐述了MELs相关研究进展,以期阐明其结构与功能的多样性,为实现靶向MELs的定制生产,降低生产成本,加快实现其规模化应用提供参考。

糖脂生物表面活性剂——甘露糖赤藓糖醇脂的研究进展

甘露糖赤藓糖醇脂是一种糖脂类生物表面活性剂,主要由霉菌和酵母菌等微生物发酵生产,具有良好表面活性和特殊生物活性,其在食品、医药、化妆品等领域有着潜在的应用前景。近年来,其研究在国外备受关注,而国内却鲜有报道。文中综述了甘露糖赤藓糖醇脂的发酵生产、多样性结构及活性、构效关系、生物合成途径等方面的相关研究,对存在问题进行了分析,并探讨了今后的研究重点。

胡黄连2-C-甲基-D-赤藓糖-4-磷酸胞苷转移酶基因的生物信息学分析

目的研究胡黄连Picrorhiza kurrooa 2-C-甲基-D-赤藓糖-4-磷酸胞苷转移酶(MCT)基因特征并预测MCT结构与功能位点。方法以胡黄连MCT基因为研究对象,利用NCBI网站及生物信息学软件对其碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性、保守区及二级结构和三级结构进行预测和分析;并对9个物种的MCT基因进行多重比对与进化分析。结果胡黄连MCT基因的mRNA序列长为1 216 bp(GenBank JQ991625.1),编码由399个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白质相对分子质量为44 448.5,其中量最高的为Ser(10.0%);整个多肽中疏水性氨基酸占59.5%,平均疏水值为0.050;与丹参Salvia miltiorrhiza MCT氨基酸序列对比同源性最高,达99%。结论胡黄连MCT基因处于稳定状态,编码的蛋白为疏水性蛋白,在进化过程中是相对保守的,获得的保守区段序列信息为其他物种MCT基因的克隆奠定了基础。

一株产甘露糖赤藓糖醇脂菌株的筛选及其产物分析

【目的】解决石油长链烃类物质引起的环境污染问题,筛选可以高效降解石油烃的产糖脂类生物表面活性剂菌株。【方法】采用血平板、油平板法,从葡萄皮表面分离到6株产糖脂类的真菌,比较各菌株的排油性能,通过PCR扩增合成糖脂类表面活性剂的关键基因,筛选到一株具有emtl序列的真菌K6。经形态学、生理生化测定和分子系统发育分析(5.8S,ITS1,ITS2)对菌株进行鉴定,而且通过TLC和HPLC分析该菌株的代谢产物。【结果】经鉴定,该菌为Pseudozyma churashimaensis,可产甘露糖赤藓糖醇脂。石油烃降解实验表明,菌株K6具有很强的乳化性能和降解石油烃的能力,其石油烃降解率可达70.17%。【结论】菌株K6具有产生物表面活性剂和降解长链石油烃类的能力,其对石油污染环境的生物修复具有重要的现实意义。

MEL-A-ZnONPs的制备、表征及抗菌活性研究

为提高纳米氧化锌(zinc oxide nanoparticles,ZnONPs)的分散性和抗菌活性,该研究将绿色、无毒的A型甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids-A,MEL-A)用于ZnONPs的制备和修饰,并利用紫外可见光谱、X射线衍射、傅里叶红外光谱、纳米粒度、Zeta电位和透射电镜-能谱等方法进行表征。结果表明,MEL-A添加浓度为0.250 mmol/L时,制备出的0.250MEL-A-ZnONPs平均粒径及多分散系数(polydispersity index,PDI)值最小,分别为(78.25±27.26)nm和0.155,Zeta电位的绝对值达到最大,为-22.89 mV,且透射电镜形貌及分散性最好,显著优于未修饰的对照组(N-ZnONPs)。利用最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)、生长曲线、抑菌圈等实验评价ZnONPs的抗菌性能,发现N-ZnONPs和0.250MEL-A-ZnONPs对金黄色葡萄球菌的MIC均为12.0 mg/L,MBC分别为24.0 mg/L和16.0 mg/L,对大肠杆菌的MIC分别为24.0 mg/L和20.0 mg/L,MBC分别为32.0 mg/L和24.0 mg/L,表明MEL-A-ZnONPs对金黄色葡萄球菌具有更好的抗菌效果。

巴西橡胶树HbHDR的原核表达及HbHDR在乳管细胞中的亚细胞定位

4-羟基-3-甲基-2-(E)-丁烯基-4-磷酸还原酶(4-hydroxy-3-methyl-2-(E)-butenyl-4-diphosphate reductase,HDR)是异戊烯基焦磷酸合成途径之一甲基赤藓糖磷酸(methylerythritol phosphate,MEP)途径中的最后一个酶,催化4-羟基-3-甲基-(2E)-丁烯基-4-磷酸生成异戊烯基焦磷酸。根据笔者从橡胶树中克隆的HDR基因(命名为HbHDR,GenBank登录号:EU881977)序列,构建了HbHDR的原核表达载体,并在大肠杆菌中诱导表达获得融合表达蛋白。将融合蛋白免疫新西兰大白兔,制备HbHDR的高效价特异的多克隆抗体。Western-blot分析表明,HbHDR存在于乳管细胞的橡胶粒子和C-乳清中。

通过扩大非甲羟戊酸途径以实现S-柠檬烯在E.coli中的生物合成

单萜烯系香叶基焦磷酸(GPP)环化后的产物.其在食品化工医药能源等领域具有广泛的应用.目前,单萜烯主要从植物精油中纯化获得,因而产量受到限制.代谢工程是近来的新兴生物工程技术.通过改造代谢通路,可以实现在微生物中生产各类重要的产物.要实现单萜烯的微生物生产,除了要引入相应的萜烯合成酶外,还需要提高其上游产物,即异戊二烯焦磷酸(IPP)和GPP的供给.在本项工作中,我们首次通过放大E.coli的非甲羟戊酸途径,增加了IPP前体的合成,再结合引入GPP合酶及S-柠檬烯合成酶,实现了在细菌内生物合成S-柠檬烯.本研究为未来通过微生物发酵方法生产各类单萜烯产物提供了基础.

电线端子部异物成分的分析

对电线端子部异物进行了SEM、EDS、FT-IR等相关分析,综合分析数据,并结合实际生产推测异物可能来源于口香糖。分析结果对实际生产质量控制提供了一定的指导。