鱼腥草保鲜加工技术研究进展

鱼腥草属于药食同源多年生草本植物,具有良好的保健功效。鱼腥草具有清热解毒功效,在我国西南地区如黔贵川等地深受欢迎。然而鱼腥草不耐贮藏。本文综述了鱼腥草保鲜和加工研究进展,其中保鲜方法包括低温保鲜、可食用膜阻隔保鲜、气调保鲜方法以及化学保鲜方法,本文比较了上述各种方法,并提出现有技术存在的问题,为鱼腥草产业发展提供建议。

基于应用型人才培养的生物技术专业实验教学改革与探究

随着现代科学技术的高速发展,为了更好的适应大环境下对应用型人才的需求,高校生物技术专业实验教学也需要与时俱进,不断进行改革和创新。本着以学生为主体的教学理念,课程组除对实验教学课程现状中存在的问题进行分析外,还就实验教学内容、实验教学模式及量化评价考核方法等方面进行了改革与探究,旨在有效地激发学生的实验兴趣,提高实验的教学水平,以培养出满足社会发展需要的高水平应用型人才打下夯实的基础。

藕粉掺假检测技术研究进展

藕粉是由新鲜莲藕经过去皮、粉碎、匀浆、沉淀、洗涤等步骤加工而成,美味可口,营养价值丰富,深受广大消费者的喜爱。但莲藕中淀粉含量却不高,因此纯藕粉的价格显著高于其他淀粉。为了提高经济效益,降低生产成本,不良商家在藕粉中添加马铃薯、木薯淀粉等廉价淀粉以次充好,导致市场上藕粉品质参差不齐。为了维护消费者的合法权益,鉴定藕粉真伪,近年来,国内外对藕粉掺假检测已经发展了显微镜检测技术、红外检测技术、核酸检测技术、液相色谱-质谱联用检测技术等,实现了藕粉掺假的准确定性以及定量检测。本文综述了藕粉掺假的主要检测技术并重点分析了各种检测手段的原理及优劣,为开发更多准确、稳定、快速、廉价的藕粉掺假检测技术提供一定的参考价值。

汉江武汉市城区段水样对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应

为研究汉江武汉市城区段水质变化对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应,于汉江流经武汉市东西湖区至其与长江的入江口之间设置水样采样点,采用蚕豆根尖微核技术,研究在不同水样胁迫下对蚕豆根尖的生长和对基因组DNA的遗传毒性效应。结果表明,与对照组蒸馏水相比,不同水样处理后均可显著抑制蚕豆根尖的生长速度,其对蚕豆根尖生长的抑制率范围为0.37%~0.75%;除样点C外,不同水样处理后根尖恢复生长速度与对照组均无显著差异。不同水样处理蚕豆根尖细胞后,在细胞有丝分裂的不同时期发现有染色体畸变和微核的形成。统计分析表明,不同水样可显著诱导蚕豆根尖细胞形成微核,且沿汉江至长江交汇处各样点水样处理组呈现微核率增加的趋势,其微核率范围在0.85‰~1.81‰。汉江武汉市城区段水体存在一定的遗传毒性效应,其水质呈现轻度污染或轻度转至中度污染,临近人群密集集散地样点水体的污染程度较高,表明人类活动强度可对水体水质产生一定程度的影响。

基于网络药理学和分子对接技术研究竹节参抗炎作用的机制

利用TCMSP数据库获取竹节参的活性成分,GeneCards、OMIM和TTD数据库收集炎症相关靶点;采用Cytoscape、STRING等软件构建竹节参活性成分-靶点互作网络图;运用Autodock vina软件进行分子对接验证;利用David数据库进行GO、KEGG分析。筛选得到竹节参关键活性成分8个,核心靶点5个;分子对接验证结果表明关键活性成分与核心靶点结合稳定。富集到生物过程(BP)385条、分子功能(MF)96条、细胞组分(CC)47条;KEGG通路137条。初步揭示了竹节参是通过多成分、多靶点、多条信号通路协同发挥抗炎作用,旨在为深入研究提供理论依据。

基于重组酶介导等温扩增-CRISPR/Cas12a的青鱼物种快速鉴定研究

目的 建立一种快速、特异、灵敏地鉴定青鱼物种的方法。方法 以青鱼线粒体16SrRNA基因的保守序列设计特异性crRNA,并根据crRNA设计重组酶介导等温扩增(recombinase-mediatedisothermal amplification,RAA)引物;建立青鱼的RAA-CRISPR/Cas12a快速鉴定方法,并对该方法的检测时间进行优化;同时,评估该方法的特异性和灵敏度,并对青鱼及其近缘物种的市售样品进行检测。结果 该方法仅需25 min完成检测;对青鱼物种的鉴定表现出显著的特异性,并对其近缘物种如草鱼、赤眼鳟、鳡鱼、倒刺鲃的检测结果均呈阴性;方法灵敏度为1.0×10-3ng/μL(以基因组DNA计);与DNA条形码技术相比,该方法在市售样品的检测结果上表现一致。结论 建立了青鱼物种的RAA-CRISPR/Cas12a现场快速检测方法,该方法具备快速、特异、灵敏的特点,为水产市场或野外环境中快速检测青鱼物种提供了技术手段。

冰温及冰水混合物贮藏对去皮莲藕贮藏及卤后品质的影响

为探究冰温贮藏及冰水混合物贮藏对去皮莲藕贮藏及卤制品质的影响,本研究对不同贮藏方式下莲藕的外观、总酚含量、多酚氧化酶(PPO)活性、丙二醛(MDA)含量、质构特性(硬度、脆度、弹性、咀嚼性)等指标进行检测。结果表明,冰水混合物较冰温贮藏抑制莲藕褐变效果更好,并可提高莲藕中挥发性风味物质含量。与新鲜莲藕相比,冰温和冰水混合物贮藏后再进行卤制,可以减轻莲藕因贮藏时间延长导致的质构劣变、提高卤藕的感官评分。冰温贮藏莲藕卤后的质构特性更稳定;冰水混合物短期贮藏莲藕卤后的感官评分更高,且卤后贮藏期间的风味更稳定,但水分流失较快。本研究结果可为莲藕贮藏保鲜技术的选择提供新参考。

乙烯利处理对去皮莲藕酚类和活性氧代谢的影响

目的探究乙烯利(ethephon,ET)处理对去皮莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)贮藏品质的影响及潜在作用机制。方法以鄂莲5号莲藕为实验材料,每12 h测定其在20℃贮藏期间的色泽、总酚含量、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalnine ammonialyase,PAL)、超氧阴离子(superoxide production,O_(2)^(-)·)的产生速率、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O_(2))含量、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、羟基自由基(hydroxyl radical,·OH)生成速率、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)的变化规律。结果4.0 g/L ET溶液浸泡去皮莲藕5 min有效抑制了去皮莲藕的褐变,显著延缓了L^(*)的下降,在72 h贮藏后约为对照组的1.04倍(P<0.05)。在整个贮藏期间,与对照相比,ET处理提高了PAL和PPO的活性,诱导总酚物质含量的增加,ET处理组在60 h的总酚含量达到最高值,其含量为165.01 mg/kg,约为CK组的1.18倍。ET处理提高了去皮莲藕POD、SOD和CAT的活性,同时增强了1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率。ET抑制O_(2)^(-)·,降低·OH、MDA和H_(2)O_(2)含量。结论4.0 g/L ET处理可以通过诱导酚类物质的生成和提高自身的抗氧化能力来延缓去皮莲藕的品质劣变,可为维持果蔬品质方面的应用提供理论参考。

枯草芽孢杆菌漆酶的理性设计及在霉菌毒素降解的应用

为解决目前制约食品等领域发展的霉菌毒素污染问题,选取了枯草芽孢杆菌来源的BsCotA漆酶并且通过理性设计提高酶活力、稳定性,从而实现对霉菌毒素降解效率的提高。利用理性设计改造BsCotA漆酶,获得了4个突变体漆酶,包括3个点突变体CotA^(A344K)、CotA^(A317T)、CotA^(T36Y),和突变整合体CotAgold,使用毕赤酵母进行异源表达,测定其酶学性质,并检测其对霉菌毒素的降解效率。基于蛋白质结构进行设计的3个单点突变,均从不同程度上提高了漆酶的稳定性。而将3个突变位点同时整合到1个漆酶突变体上时,3个突变位点间未发生显著拮抗作用,使得突变整合体CotAgold展示出最好的稳定性以及催化能力;CotAgold比酶活力为99.4 U/mg,相比BsCotA的比酶活力提高了10倍,对于ABTS的k_(cat)/K_(M)达到了7.12×10^(5)L/(mol·s),相比BsCotA提高了1.9倍;突变体CotAgold的最适反应pH值为4,最适反应温度均为70℃,与野生型BsCotA催化条件保持一致;CotAgold在pH 2~12,孵育30 min,剩余酶活力均在70%以上,相比野生型BsCotA在酸性条件下的稳定性有明显提高;CotAgold在40~90℃,孵育30 min,残留酶活力均在90%以上,相比野生型BsCotA在高温条件下的稳定性有明显提高;并在ABTS阳离子自由基作为介体的条件下,漆酶CotAgold能完全降解黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮;相比之下,野生型漆酶BsCotA的降解率仅为5%。通过蛋白质的理性设计得到了漆酶突变体CotAgold,表现出显著提高的pH稳定性以及热稳定性,蛋白表达量也有一定的提高,在霉菌毒素降解等领域具有良好的应用前景。

嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的分泌表达和优化

该研究通过信号肽筛选和启动子优化构建了一种在枯草芽孢杆菌中高效分泌嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶的表达系统。结果表明,信号肽筛选和启动子优化的组合策略显著提高了该蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的胞外表达量。在173种信号肽中,SP_(Ydjm)介导该蛋白酶分泌的效率最高,是原始信号肽SP_(aprE)所介导酶活力的13.8倍。而串联启动子P_(HapII)-P_(ylb)对表达的促进作用最为显著,使酶活力进一步提升1.7倍。经发酵培养基适配,该表达系统在摇瓶中产生的蛋白酶活力为18600 U/mL。进一步使用5 L发酵罐发酵后,酶活力达到34050 U/mL。该表达体系有效的提升了嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶的分泌量,为该酶的生产与应用提供了良好的基础。

亚致死浓度吡虫啉对麦二叉蚜多个世代生命表的影响

【目的】探究不同吡虫啉亚致死浓度处理麦二叉蚜[Schizaphis graminum(Rondani)]后对其试验种群亲代及连续2个子代世代的影响,以揭示麦二叉蚜多个世代对吡虫啉亚致死浓度的响应,为田间合理用药提供理论依据。【方法】采用不同亚致死浓度(LC_(20)和LC_(40))吡虫啉处理当代麦二叉蚜后,利用生命表技术分析经吡虫啉亚致死浓度胁迫后麦二叉蚜亲代(F_(0))及连续2个子代世代(F_(1)和F_(2))存活及生命表参数的变化。【结果】不同亚致死浓度吡虫啉对麦二叉蚜的存活和发育影响不同,与对照相比,LC_(20)浓度吡虫啉对麦二叉蚜亲代种群及子代种群的存活率和寿命均无显著影响(P>0.05,下同);LC_(40)浓度吡虫啉显著降低亲代麦二叉蚜种群的中位生存期(P<0.05,下同),为对照的71.55%,但对2个子代种群的中位生存期无显著影响;不同世代间,LC_(40)浓度处理的存活率和寿命随世代数的增加而增加。与对照相比,LC_(20)浓度吡虫啉对麦二叉蚜亲代及2个子代种群的繁殖均无显著影响;LC_(40)浓度吡虫啉可显著抑制麦二叉蚜亲代种群的繁殖,但对F1及F_(2)世代种群的繁殖无显著影响。生命表分析结果表明,与对照相比,2个亚致死浓度吡虫啉对麦二叉蚜同一子代世代的种群生命表参数均无显著影响;同一亚致死浓度吡虫啉对2个子代世代的种群生命表参数也无显著影响。【结论】不同亚致死浓度(LC_(20)和LC_(40))吡虫啉对亲代麦二叉蚜的生存率、寿命和繁殖率存在显著影响,且呈明显的剂量效应,但对2个子代种群的生命表参数均无显著影响。

酿酒酵母中柚皮素异源合成途径构建与优化

本研究构建酿酒酵母柚皮素细胞合成工厂,优化关键合成步骤,以提升柚皮素产量。采用同源重组技术,在酿酒酵母的rDNA位点构建从对香豆酸到柚皮素的合成途径,包括4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)三个酶基因的完整表达阅读框。同时,单因素法优化YPD发酵培养基中酵母提取物,葡萄糖和胰蛋白胨浓度。结果表明:得到了5株产柚皮素的酿酒酵母改造菌株S1、S2、S3、S4、S5,在4%的酵母提取物,10%的胰蛋白胨和2%的葡萄糖的最优配比下,5 L发酵罐扩大培养,通过分批补料发酵,最高柚皮素产量为438 mg/L,成功实现了在酿酒酵母中异源合成柚皮素途径的构建与优化,为工业化微生物合成柚皮素提供了新的途径和参考价值。

酸枣仁油微乳体系的构建及其性质探析

为改善酸枣仁油的水溶性和稳定性,采用滴加水法制备酸枣仁油微乳。通过考察不同表面活性剂、助表面活性剂等因素对酸枣仁油微乳体系的影响,确定酸枣仁油微乳制备工艺,并研究其稳定性。酸枣仁油微乳的最佳制备工艺为:以RH40为表面活性剂,PEG400为助表面活性剂,Km=2。以最佳制备工艺制得的酸枣仁油与混合表面活性剂的质量比为3:7时,可制备得到淡黄色澄清透明的微乳。稳定性试验表明:该微乳具有良好的稳定性,适宜在不高于80℃的条件下使用和储存;酸枣仁油微乳制备工艺可行。

人工合成菌群替代传统母曲对高温大曲质量的影响

传统高温大曲是经自然发酵而生产的,存在微生物群落组成复杂、所需的风味组分及含量难以控制等缺点。为了优化高温大曲微生物菌群结构和提高大曲品质,以小麦为原料,将高温大曲中分离筛选的地衣芽孢杆菌BL44、酿酒酵母SCY62、宛氏拟青霉PV3、微小根毛霉RP1和嗜热子囊菌TC1分别制备成固态菌剂,按不同添加比例构建2种人工合成菌群替代传统母曲(CK)制作高温大曲,并进行实验室酿酒试验分析。高通量测序结果表明,3种大曲的优势真菌属为Lichtheimia,优势细菌属为Bacillus。大曲的理化指标测定结果显示,接种人工合成菌群的高温大曲的液化力和糖化力比CK均有显著提高。气相色谱-质谱分析结果显示,接种人工合成菌群替代传统母曲能显著提高大曲及酒醅中四甲基吡嗪的含量。人工合成菌群1和菌群2接种的大曲中四甲基吡嗪含量分别为31.90 mg/kg和56.73 mg/kg,比CK分别提高了2.80、4.99倍;高温堆积发酵酒醅中人工合成菌群1和菌群2的四甲基吡嗪含量分别为0.76 mg/kg和2.74 mg/kg,比CK分别提高了4.03和14.61倍。以上结果表明,人工合成菌群在定向调控大曲酶活性以及白酒中某些特定风味组分及含量等方面具有潜在的应用价值。

一株副溶血弧菌噬菌体生物学特性、全基因组特征及其在食品中的应用

目的:分析1株副溶血性弧菌噬菌体474x1的生物学特性、全基因组及在食品中的抑菌效果。方法:以副溶血性弧菌474菌株为宿主菌,从海鲜市场基围虾分离噬菌体474x1,利用透射电镜观察其形态,并绘制一步生长曲线,分析474x1对温度及pH的敏感性。分析474x1全基因组序列,根据474x1末端酶大亚基构建系统进化树。通过测定菌落总数评价噬菌体对虾肉中副溶血弧菌的抑制效果。结果:分离到1株新型的副溶血弧菌噬菌体,命名为474x1,该噬菌体能够裂解23株副溶血弧菌中的19株(19/23=82.61%)。电镜观察474x1具有典型的短尾病毒科病毒形态特征。最佳感染复数(MOI)为0.01,一步生长曲线显示474x1的潜伏期为10 min,裂解量为115 PFU/cell。该噬菌体能够在较大的温度范围(30~60℃)和pH(4~11)范围内维持活性。474x1全基因组长47830 bp,包含69个开放阅读框(open reading frames,ORFs),其中14个具有特定功能的基因。比较基因组学分析474x1与短尾噬菌体科弧菌属噬菌体Vp41s3基因组具有较高同源性,进化分析表明474x1与副溶血弧菌噬菌体Vp41s3亲缘性最高。在应用实验中,在4℃下MOI=1000的实验组在第3 h相较对照组菌量下降了0.39 lgCFU/mL。MOI=10000的实验组在第12 h相较对照组菌量下降了0.92 lgCFU/mL,在25℃下MOI=1000,MOI=10000的实验组相较对照组在第6 h时菌量分别下降1.04、1.82 lgCFU/mL,表明噬菌体474x1能够显著抑制虾肉中宿主菌的生长。结论:从基围虾中分离鉴定1株新的副溶血性弧菌噬菌体,该噬菌体裂解量大,潜伏期短,在60℃以下表现出较好的稳定性,pH耐受范围宽,在食品中也有良好的抑菌效果,为防控水产品副溶血性弧菌的致病株奠定了基础。

热处理对莲藕全粉加工品质的影响

为探究莲藕原料及其热处理对全粉加工品质的影响,选择不同品种及不同生长期的莲藕,考察100℃和120℃蒸汽加热对产品色泽、糖类物质含量、消化特性、热力学性质和糊化特性的影响。结果表明,不同品种及不同生长期莲藕制得的全粉的营养组成和消化特性有所差异,经热处理的全粉品质变化主要涉及:总淀粉含量减少2.48%~18.41%,其中快消化淀粉和慢消化淀粉的占比分别增加19.06%~34.56%和28.66%~57.70%,而抗性淀粉含量占比减少48.56%~87.21%;糖类物质消化释放规律有所改变,还原糖释放总量增加14.05%~93.78%;糊化的起始、峰值和终止温度均显著降低(P<0.05),且高压加热全粉的谷值黏度和最终黏度亦显著下降(P<0.05)。热处理显著改变莲藕全粉的营养特征和冲调特性,研究结果可为其加工品质调控提供参考。

热处理对莲藕中酚类物质消化释放与抗氧化活性的影响

为探究热处理对莲藕营养特性的影响,针对不同品种及不同生长期的莲藕,研究常压和高压蒸汽加热对其酚类物质含量、消化释放规律和体外抗氧化能力的影响。结果表明:6种藕原料的酚类物质含量和抗氧化能力存在明显差异,经热处理后游离酚和游离黄酮含量均显著下降(P<0.05),且伴随DPPH自由基清除能力和FRAP总抗氧化能力的降低,而高压蒸汽加热造成的降幅较大。热处理还明显改变莲藕模拟消化过程中的酚类物质释放规律:未热处理样品在唾液、胃液和肠液消化过程中的平均酚类物质释放量分别为15.18,11.23,3.18 mg/g dw,而常压加热样品分别为9.74,15.14,4.92 mg/g dw。莲藕消化液的DPPH自由基清除能力以胃液>唾液>肠液,而FRAP抗氧化能力以唾液>胃液>肠液。热处理可能通过影响酚类物质的消化释放而改变莲藕的营养特性,研究结果为莲藕热加工品质调控提供参考。

酵母菌种类及发酵条件对白酒正丙醇含量的影响

酵母菌是白酒发酵中酒精的主要产生菌种,具有合成正丙醇等高级醇的作用,发酵条件对酵母菌产酒精和正丙醇等的含量有重要影响。本研究采用液态发酵方法对酒醅中分离的不同酵母菌种类及不同糖度下产正丙醇产量的差异进行比较分析,结果表明:热带假丝酵母产正丙醇效果最好,东方伊萨酵母产正丙醇效果最弱,酿酒酵母产正丙醇效果适中。正丙醇的含量随着发酵培养基中葡萄糖含量的增加而增加。实验室模拟固态白酒发酵条件实验表明:小曲酒发酵温度28℃时正丙醇含量最高,38℃发酵时正丙醇含量最低;酒醅含水率为53%、pH为3.5时正丙醇含量最高。大曲酒实验室模拟发酵结果表明:堆积阶段补加葡萄糖或淀粉酶,可明显提高正丙醇的含量。

弧菌DS32褐藻胶裂解酶基因vralg1的异源表达和酶学性质研究

对从福建省东山湾沉积物样品中筛选到的菌株Vibrio sp. DS32的褐藻胶裂解酶基因vralg1进行克隆和异源表达,并对其酶学性质进行评估。以DS32基因组为模板,克隆褐藻胶裂解酶基因vralg1,构建了pET-vralg1重组表达载体,并在大肠杆菌中实现了异源表达,对重组酶VRALG1的酶学性质、底物特异性和完全降解产物等进行了测定。结果表明:重组酶VRALG1最适温度为35℃,在5~50℃范围内相对酶活力达到80%以上,最适pH为6.5~7.5,在pH为6.0~9.0范围内保温1 h后相对酶活力在90%以上;重组酶VRALG1最大反应速率为5.919 mmol/(L·min),米氏常数为3.712 mmol/L,最适条件下比活力为5.874 U/mg;K^(+)、Cs^(+)、Na^(+)、咪唑和乙醇对酶活性影响较小,5 mmol/L或50 mg/mL浓度下相对酶活力保持90%以上,EDTA对酶的抑制作用明显,1 mmol/L浓度下可使酶完全失活;重组酶VRALG1对海藻酸钠和聚古罗糖醛酸具有较高的降解活性,TLC分析显示产物主要为单糖、二糖和三糖混合物,结合底物特异性分析,推测重组酶VRALG1是具有明显聚古罗糖醛酸偏好性的内切型双功能褐藻胶裂解酶。本研究成功克隆了弧菌DS32中褐藻胶裂解酶基因并实现了其在大肠杆菌中的异源表达,所得重组酶VRALG1具有优良的海藻酸钠降解活性和明显的聚古罗糖醛酸偏好性,可以用于制备低聚合度的褐藻寡糖。

醛脱氢酶2与人类疾病的关系及其小分子激动剂研究

醛脱氢酶2(ALDH2)是人体内重要的抗氧化应激损伤因子之一,而较高比例的东亚人携带ALDH2失活突变基因。与ALDH2密切相关的疾病有很多,如心血管疾病、神经退行性疾病和肝脏疾病等。近期研究还发现ALDH2与铁死亡也有联系。正因如此,ALDH2逐渐成为上述相关疾病治疗的潜在靶点,研究者报道了其多个类型的小分子激动剂,展现出一定的应用前景。本文重点介绍ALDH2的结构、功能、与人类疾病的关系以及其激动剂的研究进展。