以黄粉虫为主要蛋白源时草鱼摄食、生长及抗氧化能力对饲料蛋白质含量的响应研究

实验旨在探究以黄粉虫为主要蛋白源时草鱼摄食、生长及抗氧化能力对饲料蛋白含量的响应。以黄粉虫为主要蛋白源,分别设计6组不同蛋白质水平(25.25%、29.43%、33.38%、37.96%、41.40%、45.70%,分别命名为TMF1、TMF2、TMF3、TMF4、TMF5组和TMF6组)的草鱼饲料,以初始体重(3.63±0.01)g的草鱼苗为实验对象进行为期8周的养殖实验,探究不同黄粉虫蛋白质水平对草鱼生长性能和抗氧化能力的影响。结果表明:(1)不同黄粉虫的添加量除了对存活率和饲料效率的影响不显著外(P>0.05),草鱼的特定生长率、增重率和蛋白质效率都会随着黄粉虫添加量的增加而减少,且TMF1组的上述指标均显著高于TMF4、TMF5和TMF6组(P<0.05),草鱼的摄食率则随着黄粉虫添加量的增加呈先增加后减少的变化趋势;(2)不同黄粉虫含量的饲料对草鱼的肥满度和空壳率没有显著影响(P>0.05),但草鱼的肝体比和肠脂比会随着黄粉虫含量的增加先上升后下降,TMF2组的肠脂比显著高于其他组(P<0.05);(3)草鱼血清中的总蛋白含量随着黄粉虫添加量的增加先上升后下降,TMF4组的总蛋白含量除与TMF3组相近外,显著高于其他组(P<0.05),胆固醇则是在TMF1组显著低于其他组,谷草转氨酶活性在TMF4和TMF6组显著高于TMF1、TMF2和TMF3组(P<0.05),而三酰甘油含量则是随着黄粉虫的添加量的增加而降低,且TMF1组三酰甘油含量显著高于TMF5和TMF6组(P<0.05),血糖含量仅在TMF1组高于TMF2组(P<0.05),其他组间无显著差异(P>0.05);(4)草鱼肝胰脏的超氧化物歧化酶活性、总抗氧化能力、丙二醛含量和谷胱甘肽过氧化物酶的活性随着黄粉虫添加量的增加而降低,其中TMF1组谷胱甘肽过氧化物酶活性和丙二醛含量显著高于其他组(P<0.05),但是黄粉虫添加量的增加对过氧化氢酶的活性没有显著影响(P>0.05)。本研究表明,草鱼饲料中以黄粉虫为主要蛋白源时,其蛋白质含量不宜超过25.25%,较高的黄粉虫添加量对草鱼的摄食、生长和抗氧化性能产生负面影响。

黄粉甲幼虫抗菌物质的诱导及其抗菌活性

采用饥饿法、紫外线照射法和针刺法处理黄粉甲Tenebriomolitor 6龄幼虫后均能诱导其产生抗菌物质 ,收集的血淋巴上清液对真菌有抑制作用 ,对细菌无抑制作用 ;经热处理后的血淋巴上清液则对细菌有抑制作用 ,而对真菌无抑制作用。SDS PAGE检测结果发现 ,与未诱导的对照相比经诱导的黄粉甲幼虫血淋巴中 ,原有的一类大分子蛋白质如分子量分别为 97kD、4 4kD和 37kD左右的蛋白质缺失 ;而ESI MS分析结果显示诱导后比诱导前黄粉甲幼虫血淋巴中有小分子物质产生 ,推测可能是此类缺失蛋白质分解为小分子量的抗菌肽 ,从而表现出抗菌活性。

黄粉虫蛋白酸奶的工艺研究

本文以黄粉虫蛋白、鲜牛奶为主要原料采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌做发酵剂,运用正交实验设计对黄粉虫蛋白提取和酸奶加工工艺进行实验研究。结果表明,黄粉虫蛋白添加量为5%、蔗糖为8%、发酵剂为4%、发酵温度42℃、发酵时间3.5h的工艺参数,研制出色泽均匀、组织状态良好、口感细腻、酸甜适宜、香气协调的凝固型酸奶。

应用差示扫描量热法检测昆虫总蛋白的热滞活性

产生抗冻蛋白是寒带昆虫抵御低温的重要机制之一,但检测其活性仍存在一些困难,尤其对于个体较小的昆虫样品。为了探索差示扫描量热法是否适于检测昆虫总蛋白的热滞活性,本研究利用差示扫描量热法对黄粉虫Tenebrio molitor幼虫的总蛋白和血淋巴分别进行了热滞活性检测。结果表明:黄粉虫总蛋白的热滞活性(0.49～0.98℃)要低于血淋巴(2.54～4.34℃)。通过这种方法,进一步检测了3种在内蒙古大兴安岭林区采集到的越冬昆虫:稠李巢蛾Yponomeuta evonymallus幼虫、舞毒蛾Lymantria dispar卵和落叶松八齿小蠹Ips subelongatus成虫。结果发现,它们都存在热滞活性,其中稠李巢蛾的热滞活性为0.34～0.43℃,舞毒蛾的热滞活性为0.35～0.42℃,落叶松八齿小蠹的热滞活性为0.37～0.40℃,说明这3种昆虫能以产生抗冻蛋白的方式作为越冬策略之一。本研究表明通过差示扫描量热法检测昆虫总蛋白是否存在热滞活性来判断抗冻蛋白的存在是可行的。

黄粉虫蛋白提取工艺的研究进展

黄粉虫蛋白是一种优质纯天然全价蛋白质,因提取工艺尚未完善而限制了其在医疗保健方面的开发与利用。本文主要对黄粉虫蛋白在脱脂、沉淀、脱色、酶解、除臭及医疗保健方面的研究进展进行了综述,希望能为黄粉虫蛋白的进一步研究开发提供参考。

天然调味料—黄粉虫蛋白的开发与利用

水解黄粉虫蛋白不仅氨基酸的种类齐全 ,而且具有独特的香味和鲜味 ,将其制成营养丰富、且有保健功能的调味品 。

黄粉虫热休克蛋白70基因的克隆、序列分析与表达(英文)

为给黄粉虫Tenebriomolitor抗逆机理研究提供理论依据,本研究采用PCR和RACE法从黄粉虫幼虫中克隆出一个热休克蛋白70基因Tmhsp70,并运用半定量RT-PCR法检测其在黄粉虫不同发育阶段的mRNA表达水平。结果表明:克隆出的Tmhsp70序列全长2282bp,具有一个富含A的115bp5'-非翻译区和一个1935bp的开放阅读框及一个富含A、T的232bp3'-非翻译区。5'-非翻译区含有7个热休克元件nGAAn,3'-非翻译区末端有长22bp的Poly(A)尾。Tmhsp70编码的黄粉虫热休克蛋白(TmHSP70)具有3个典型的HSP70特征基序(IDLGTTYS,IFDLGGGTFDVSIL和IVLVGGSTRIPKIQQ)和1个胞质HSP70末端特征基序(EEVD),无信号肽和跨膜区域,包含2个主要的结构域,即:N-端42kDa的高度保守ATPase功能域和C-端18kDa的保守多肽结合功能域。ATPase功能域的三级结构由2个大球形亚功能域组成,具有1个核苷酸结合中心;多肽结合功能域形成1个双层4股β-折叠片样的三明治结构和2个α-螺旋,内含1个多肽结合通道。此外,黄粉虫Tmhsp70mRNA的表达具有热激诱导和发育调控的特征。半定量RT-PCR分析表明,42℃热激1h的黄粉虫各发育阶段Tmhsp70mRNA的表达量上升了1.4～26.9倍。25℃下1日龄黄粉虫蛹中的Tmhsp70mRNA表达量要高于其余各发育阶段的累积表达量;42℃热激1h后90日龄幼虫中的Tmhsp70mRNA表达量最丰富,既高于30日龄和60日龄幼虫中的累积表达量,也高于15日龄和30日龄成虫中的累积表达量。这些结果为进一步研究黄粉虫热休克蛋白的结构、功能和表达调控及其与抗逆性的关系奠定了基础。

脉冲超声波对黄粉虫幼虫水溶性蛋白结构的影响

采用功率1 000 W的脉冲超声波处理黄粉虫幼虫水溶性蛋白,并对蛋白的结构变化进行研究.结果表明:在脉冲超声波处理时间25 min内,蛋白的紫外吸收随着处理时间的延长而增强;蛋白的表面疏水性在处理10 min时达到最大,随后逐渐降低;游离巯基的含量在脉冲超声波处理5min时稍有降低,随后逐渐增加;蛋白粒径随着处理时间的延长而减小,当处理时间达到20 min时,粒径显著增大;蛋白二级结构中α-螺旋的含量降低,β-链及无规则卷曲的含量升高;脉冲超声波处理后蛋白的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱未发生改变,表明蛋白的一级结构未受到影响.

黄粉甲抗冻蛋白基因克隆及生物信息学分析

目的:获得黄粉甲抗冻蛋白基因afpTx及相关生物信息学资料.方法:从黄粉甲幼虫中提取总RNA,通过RT-PCR合成黄粉甲抗冻蛋白基因afpTx的cDNA片段,克隆入载体pMD19-T,进行测序分析.酶切后将其亚克隆入表达栽体pET32a(+),构建表达质粒pET32a-afpTx,并转化到大肠杆菌DL21后提取质粒,双酶切鉴定.采用MEGA4.0,BioEdit5.0.6软件对本研究克隆的抗冻蛋白基因afpTx进行氨基酸序列同源性变异及进化分析.结果:测序结果afpTx的cDNA长度为336bp;编码112个氨基酸;酶切、电泳结果表明克隆和亚克隆获得成功.抗冻蛋白氨基酸序列相似性分析表明afpTx与GenBank上提交的23条黄粉甲抗冻蛋白的氨基酸序列平均一致性为88%;与11条赤翅甲抗冻蛋白氨基酸序列的平均一致性为67%,2种甲虫的平均一致性为63%.进化树分析结果显示黄粉甲与赤翅甲抗冻蛋白序列是同源序列.赤翅甲的序列趋异度显著大于黄粉甲抗冻蛋白基因序列.结论:成功克隆了本地黄粉甲的afpTx基因,该序列是GenBank上提交的黄粉甲与赤翅甲抗冻蛋白的同源序列.

双酶水解黄粉虫水溶性蛋白制备抗氧化肽的研究

以黄粉虫幼虫的水溶性蛋白为原料,利用碱性蛋白酶和胰蛋白酶水解制备抗氧化肽,并对其水解工艺进行优化。以.OH清除率为指标,在单因素的基础上设计3因素(加酶量、pH和酶解温度)3水平的二次正交旋转组合试验。结果表明,双酶水解的最佳工艺条件为:m(料)∶V(液)=1∶20、水解时间2 h、加酶量17.36 mg/g(碱性蛋白酶和胰蛋白酶酶活比为1∶1)、pH8.0、温度46.5℃。在此条件下制得的多肽具有较强的还原力,对DPPH.和.OH有较强清除作用。

添加黄粉虫蛋白浆对面包品质的影响

利用食物蛋白质的互补作用原理,在面包加工中添加适量的黄粉虫蛋白浆,制成具有营养和保健作用的面包。本文探讨了添加黄粉虫蛋白浆对面包品质的影响,确定了其最佳配方为:高筋粉1500g,黄粉虫蛋白浆300g,蔗糖225g,鸡蛋75g,酵母22.5g,起酥油60g,盐22.5g,面包改良剂7.5g。

酶法制备黄粉虫蛋白粉工艺研究

选用胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶对黄粉虫进行单酶水解以制备蛋白粉。结果表明,胰蛋白酶为最佳酶制剂,采用混合水平正交试验优化工艺,得出最佳酶解条件为酶用量1.8%,温度55℃,固液比1:15,时间5 h,pH值为8.0。此条件下,水解液中可溶性蛋白酶解物含量为0.9728g/100mL,水解率73.8%。酶解液经活性炭脱色、喷雾干燥后得蛋白粉。

黄粉甲抗冻蛋白AFP84a在大肠杆菌中的高效表达及活性检测

为表达和纯化黄粉甲Tenebrio molitor抗冻蛋白,采用RT-PCR方法扩增得到黄粉甲抗冻蛋白基因afp84acDNA,将其连接到pMAL-p2X质粒上,构建分泌型融合表达载体pMAL-p2X-afp84a,并在大肠杆菌Escherichia coli TBI中表达;进一步利用Amylose柱亲和纯化出该重组蛋白,后利用细菌抗寒性检测重组蛋白的生物活性。。结果显示:融合蛋白含量占总可溶蛋白的40%。SDS-PAGE分析表明,用MgSO4处理法与超声波细胞破碎法均可使融合蛋白从细胞中释放;融合蛋白经Amylose柱亲和纯化,FactorXa因子酶切,电泳显示获得的目的蛋白呈单一条带。细菌抗寒性检测表明该重组蛋白具有较高的抗冻活性。黄粉甲抗冻蛋白基因afp84acDNA的克隆、原核表达为进一步研究抗冻蛋白的性质和应用提供了有用的实验材料。

两种色型黄粉虫抗冻蛋白cDNA克隆、序列分析与表达分析

产生抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFPs)是大多数昆虫抵抗低温的一个重要策略。为给黄粉虫Tenebriomolitotr耐寒机理研究提供参考,本研究采用RT-PCR、5'RACE和3'RACE法克隆了黄、黑两种色型黄粉虫幼虫的抗冻蛋白基因Tm-afp,分析了其基因序列及所编码的氨基酸序列,并检测了其在这两种色型间的mRNA水平差异。结果表明:从黄、黑两种色型黄粉虫幼虫克隆出的Tm-afp cDNA全长分别为579bp和588bp,它们包含一个20bp的5'端非翻译区、一个402bp的开放阅读框和一个变异较大的3'端非翻译区,其碱基序列一致性为95%。由于这两个抗冻蛋白基因编码的蛋白成熟肽存在两个氨基酸差异:第35位(D→E)和130位(T→S),因此将其判定为黄粉虫抗冻蛋白基因Tm-afp的两个异构体,并分别命名为Tm-afp-1和Tm-afp-2。Tm-afp-1和Tm-afp-2编码的抗冻蛋白异构体(分别为Tm-afp-1和Tm-afp-2)信号肽之间有3个氨基酸差异:第2位(G→A)、9位(S→T)和27位(Y→N);其成熟肽的第一个氨基酸为谷氨酰胺,含8个高度保守的12aa短串联重复序列,每个重复序列的第2位和第8位为半胱氨酸。此外,Tm-afp-1和Tm-afp-2均属富含苏氨酸和半胱氨酸的昆虫抗冻蛋白,其二级结构均由大量的β-折叠和无规则卷曲组成,三级结构为8个特殊的右手β-螺旋,每一圈螺旋由12个氨基酸组成;在β-螺旋的一个侧面规则排列着由保守XCT形成的β折叠片层。同时,低温可以诱导黄、黑两种色型黄粉虫Tm-afp的表达,但长时间低温诱导下黑色型黄粉虫幼虫的Tm-afp表达量显著高于黄色型黄粉虫幼虫Tm-afp表达量。结果提示,黄粉虫种内不同色型间,抗冻蛋白基因Tm-afp可能存在多种异构体,并且黑色型黄粉虫Tm-afp比黄色型黄粉虫Tm-afp对低温的应答更强烈。这一研究结果为进一步探索黄粉虫的耐寒性机理提供了有益参考。

黄粉虫高蛋白火腿肠的研制

以黄粉虫脱脂粉为主要辅料,通过单因素试验、正交试验,确定黄粉虫高蛋白火腿肠的最佳配方为:黄粉虫脱脂粉粗细度为100目,猪肉与黄粉虫脱脂粉的质量比为73∶27,猪肉的肥瘦质量比为1∶5,红薯淀粉添加量为猪肉和黄粉虫脱脂粉总量的45%,食盐3%,味精0.6%,红薯淀粉与水的质量比为1∶2.5,亚硝酸钠为瘦肉的0.015%,香辛料适量。黄粉虫高蛋白火腿肠的蛋白质含量为13.90%,而未加黄粉虫的对照组火腿肠的蛋白质的含量仅为8.63%。在火腿肠中添加黄粉虫脱脂粉可大大提高火腿肠中蛋白质含量。

不同饲料对黄粉虫幼虫水分及粗蛋白和粗脂肪含量的影响

【目的】研究3种饲料原料中添加黄粉虫虫粉对黄粉虫幼虫生长的影响,从而为优化黄粉虫的人工饲养提供依据。【方法】向麦麸、酒糟和豆腐渣3种饲料原料中添加不同比例的黄粉虫成虫粉或蛹粉,饲喂6周后,测定黄粉虫幼虫水分含量、粗蛋白含量和粗脂肪含量。【结果】饲料中添加黄粉虫蛹粉或成虫粉均可降低幼虫水分含量,提高幼虫粗蛋白和粗脂肪含量。不同类型饲料饲养的幼虫水分含量结果比较为,麦麸组<酒糟组<豆腐渣组;粗蛋白含量和粗脂肪含量的结果比较为,麦麸组>酒糟组>豆腐渣组。黄粉虫幼虫水分含量随饲料中添加的黄粉虫蛹粉或成虫粉比例的增加而降低;粗蛋白含量和粗脂肪含量的变化则相反。【结论】麦麸添加20%的黄粉虫蛹粉可获得低水分含量、高粗脂肪和粗蛋白含量的黄粉虫幼虫,可作为黄粉虫饲养的最佳饲料。

酶法制取黄粉虫蛋白复合氨基酸液的研究

目的探讨胃蛋白酶水解黄粉虫蛋白制取复合氨基酸液的工艺。方法以黄粉虫为原料,以碱法提取黄粉虫蛋白,采用胃蛋白酶水解黄粉虫蛋白制取复合氨基酸液。通过单因素试验探讨了底物浓度、pH值、酶浓度、水解温度及水解时间与水解率的关系,采用正交试验L16(45)优选水解工艺条件。结果最佳酶解工艺条件为:底物浓度为1∶5,pH值4.0,酶浓度1.5%,水解温度60℃,水解时间5 h。水解率达到24.15%。结论按最佳条件水解完毕后,通过酶灭活,中和,脱色等处理可得到黄色澄清的黄粉虫蛋白复合氨基酸液。所制得的复合氨基酸种类齐全,必需氨基酸含量高。

黄粉虫抗菌肽TmAMP3在大肠杆菌中的高效表达及活性检测

昆虫抗菌肽具有广谱抗菌活性,克隆黄粉虫Tenebrio molitor抗菌肽基因,进行原核表达和活性检测,为昆虫抗菌肽推广应用奠定一定基础。根据GenBank公布的黄粉虫抗菌肽序列设计特异引物,以RT-PCR法从黄粉虫体内克隆了抗菌肽基因TmAMP3,将其亚克隆至pET-30a表达载体中,转化到大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行原核表达,SDS-PAGE检测融合蛋白的表达,同时检测生物活性。结果表明我们成功构建了重组质粒pET-30a-TmAMP3,大部分目的蛋白呈可溶性分泌表达。经Ni2+亲和层析,获得较纯融合蛋白HIS-TmAMP3,诱导表达的融合蛋白使BL21转化菌生长受到一定程度的抑制。融合蛋白在100℃煮沸10h、与pH2～12的缓冲液混匀后,依然保持稳定的抗菌活性,具有较强的稳定性。同时检测了融合蛋白对5种菌株的最小抑菌浓度(minimun inhibitory concentration,MIC)。本研究为具有稳定活性抗菌肽进行大规模生产发酵提供了理论基础。

泰山虫草对黄粉虫的侵染特性研究

报道了用泰山虫草分生孢子悬浮液接种活体黄粉虫，提取被侵染的黄粉虫体液，并测定不同侵染时间虫体液中酶活性的动态变化。结果表明：泰山虫草分生孢子能成功的侵染黄粉虫并长出子座；接种第2—4d后即可导致黄粉虫体内活性发生不同程度的变化，说明黄粉虫具有独特的防御病原微生物的侵染机制。

黄粉虫胰蛋白酶酶解工艺的研究

以黄粉虫为原料,以水解度(DH)和水解多肽液的还原能力为指标,研究胰蛋白酶法制备黄粉虫多肽的工艺条件。通过单因素试验,初步确定pH、温度、酶用量、固液比的正交试验水平;在单因素试验基础上设计正交试验,分析各因素对酶解反应的影响及确定酶解反应的最佳工艺条件。结果表明:pH对酶解反应的影响最大,其次是温度和酶用量,固液比对酶解反应的影响最小;酶解的最佳工艺条件为:pH为8.5,温度为46℃,酶用量为1.8%,固液比为1∶10,酶解时间为4h,DH为13.223%。