基于核酸适体-纳米金银染放大的玉米赤霉烯酮快速检测方法研究

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEA)具有较强的生殖毒性、致突变和致畸作用。以ZEA适体为识别元件,构建了基于纳米金诱导聚集和银染放大的ZEA适体比色可视化检测方法。结果表明,在优化条件下,ZEA浓度在5~200 ng/mL范围内与体系的吸光度值呈良好的线性关系,其线性回归方程为y=0.2486+0.00046156x(R2=0.9902),最低检测限为5 ng/mL,且方法特异性良好。进一步通过银染作用将该方法的灵敏度提高了50倍。经对比,该方法对实际样品的检测结果与酶联免疫法基本一致,为食品中ZEA的快速检测提供了简便有效的新策略。

基于酶联适体竞争法检测谷物制品中真菌毒素的研究

核酸适体作为一种新型分子识别元件,具有可体外合成、易修饰、稳定性好等优势,被认为是抗体的良好替代物。自玉米赤霉烯酮(ZEA)核酸适体被成功筛选以来,基于核酸适体与靶标的高特异性结合,构建了酶联适体间接竞争法检测玉米赤霉烯酮的新方法。ZEA与ZEA适体互补链DNA1竞争性结合酶标板上固定的ZEA适体,未结合的DNA1链被DNA2链捕获并标记辣根过氧化物酶,通过酶联显色反应实现对ZEA的可视化检测。优化了包被亲和素的质量浓度、封闭液、适体及互补链浓度等关键参数,并考察了酶联适体竞争法检测ZEA的灵敏度、特异性和实用性。结果表明:在0.5~100 ng/m L范围内,ZEA的质量浓度与反应体系的吸光度呈良好的线性关系(R2=0.995 9),检出限为0.44 ng/m L。该方法的特异性良好,对玉米和玉米油的检测与酶联免疫试剂盒测定的结果一致,具有简便、经济和高灵敏度的特点。

基于核酸适体检测黄曲霉毒素B 1的方法与高效液相色谱法的对比研究

对基于核酸适体酶联核酸适配体法(酶联适体法)、核酸适配体结构转换荧光法(适体转换荧光法)和高效液相色谱法(HPLC)检测黄曲霉毒素B 1进行对比研究。结果表明:当花生加标量为5、20、60μg/kg时,酶联适体法测得4.27、18.24、56.66μg/kg,适体转换荧光法测得4.95、21.05、65.00μg/kg,高效液相色谱法测得4.62、16.90、48.00μg/kg;当玉米加标量为5、20、60μg/kg时,酶联适体法测得4.05、17.34、50.79μg/kg,适体转换荧光法测得4.05、17.11、50.77μg/kg,高效液相色谱法测得5.10、16.33、44.98μg/kg。统计学分析结果显示,两种基于核酸适体的方法与高效液相色谱法两两之间无显著性差异(P>0.05),且酶联适体法的检测结果具有可视化,核酸适体结构转换荧光法更为直观快捷,为探索黄曲霉毒素B 1的快速检测方法奠定了基础。

适配体功能化二氧化钛基复合光催化剂选择性降解黄曲霉毒素B_(1)作用研究

为了探究可高效、选择性降解食品中黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))的方法,采用核酸适配体(aptamer)对磁性氧化石墨烯复合二氧化钛(MGO/TiO_(2))光催化剂材料进行选择性修饰,合成适配体功能化MGO/TiO_(2)光催化复合材料(MGO/TiO_(2)-aptamer),并考察了该光催化剂对AFB_(1)的降解效果及其特异性,探究不同因素对MGO/TiO_(2)-aptamer降解AFB_(1)的影响。结果表明:TiO_(2)与Fe_(3)O_(4)颗粒相对均匀地附着在MGO片层表面,且傅里叶红外光谱显示适配体的骨架、碱基以及CO—NH键特征峰,通过透射电镜发现Ti、Fe元素以及aptamer特有的N、P元素,表明适配体功能化MGO/TiO_(2)材料成功合成;与未修饰的MGO/TiO_(2)材料相比,MGO/TiO_(2)-aptamer对低质量浓度AFB_(1)和混合毒素中AFB_(1)的降解率显著提高,验证了其对低质量浓度毒素的降解增强效果以及选择性降解性能。在优化条件下,当MGO/TiO_(2)-aptamer添加量为6 mg,在pH 3的环境中使用紫外可见光照射120 min后,AFB_(1)降解率可达98.3%,且AFB_(1)的光催化降解遵循Langmuir-Hinshelwood准一级动力学模型。

花青素与小麦蛋白相互作用及对蛋白质结构的影响

利用荧光光谱法和傅里叶变换红外光谱法,研究中性条件下黑豆皮中的花青素(矢车菊素-3-O-葡糖苷(cyanidin-3-O-glucoside,C3G))与小麦蛋白麦醇溶蛋白(gliadin,Gli)及麦谷蛋白(glutenin,Glu)的相互作用.荧光结果表明:C3G对Gli、Glu均有较强的荧光猝灭作用,对Glu的荧光猝灭机制属于静态猝灭,而与Gli的猝灭方式为动态猝灭和静态猝灭的结合,C3G与Gli和Glu的结合常数(KA)分别为20.827×104、14.690×104 L/mol,结合位点(n)分别为1.263和1.159(298 K),说明与Gli作用较强.热力学研究表明:C3G与Gli主要通过疏水作用结合;与Glu作用主要通过范德华力和氢键作用结合.同步荧光光谱分析表明:C3G与Gli的结合位点更接近色氨酸残基,而与Glu的结合位点更接近酪氨酸残基.傅里叶变换红外光谱表明:C3G能够与Gli、Glu结合并相互作用,使蛋白构象发生变化.

阿魏酸对小麦淀粉理化特性的影响

以小麦淀粉为原料,分别通过扫描电镜分析、傅里叶红外图谱分析、X-衍射图谱分析、差示扫描量热仪分析及快速黏度测试仪(RVA)分析,研究了添加0、5%、10%、15%、20%(w/w淀粉干基)阿魏酸后小麦淀粉的微观形貌、结晶性质、热力学特性及糊化特性。结果表明:随着阿魏酸含量的增加,淀粉表面不规程度增加,致密性降低;阿魏酸添加量至10%时,T_0(糊化初始温度)、T_P(糊化峰值温度)、T_C(糊化最终温度)和ΔH(糊化焓值)发生显著降低(p<0.05),说明阿魏酸的添加降低了小麦淀粉的稳定性;红外光谱表明,添加阿魏酸后,小麦淀粉在(1045/1022)cm^(-1)峰强度比值减小,说明添加阿魏酸后小麦淀粉有序性降低;X-衍射图谱表明,糊化后小麦淀粉由原来的A型变为B+V型,并表现出酸的衍射峰明显,说明阿魏酸与小麦淀粉未形成包合物。RVA分析表明,添加阿魏酸降低了小麦淀粉的峰值粘度、保持粘度、最终粘度和回升值降低,而崩解值增大,说明阿魏酸抑制了小麦淀粉的老化进程,扫描电镜分析也证明了阿魏酸抑制了淀粉的老化过程。

玉米赤霉烯酮降解菌的筛选、鉴定及降解酶初步提取

该实验采用富集培养的方法从土壤中筛选出有效降解玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)的菌株。初筛采用ZEN涂布至无机盐培养基作为唯一碳源,复筛是以菌株的发酵液对ZEN的降解率作为评价指标,得到一株菌株A.lwoffi.Haut.1,其发酵液在37℃下与5μg/m L ZEN共培养48 h,降解率高达93.54%。经16S rDNA基因测序分析、生理生化实验和菌落形态观察初步对菌株进行鉴定,并对该菌株的降解活性物质进行初步定位,最终探究丹宁-聚乙二醇法和盐沉法对无细胞上清液进行粗降解酶的提取效果。结果表明,该菌株鉴定判断为鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii);该菌株的无细胞上清液的降解率最高为82.31%,无细胞上清液经加热处理、蛋白酶K处理和蛋白酶K+SDS处理后,降解率分别为20.10%、41.67%和18.68%,说明降解活性物质主要为胞外酶;当单宁浓度为15 mg/mL,聚乙二醇溶液浓度为10 mg/mL,提出的酶液降解率为64.33%,而盐沉法加入60%硫酸铵提出的粗酶液降解率为20.30%,因此,单宁聚乙二醇法提取降解酶效果更好。该研究为菌株降解ZEN的作用机理提供了研究基础,也为生物降解ZEN提供了新的研究材料。

天然食用香料草莓酸对黄曲霉的抑菌作用研究

产毒真菌及其毒素污染严重影响粮油食品安全,天然防腐剂的研发与应用是食品微生物控制领域的重要技术和研究热点。以食品常用防腐剂山梨酸为阳性对照,采用生长速率法研究了天然食用香料草莓酸对黄曲霉的抑菌作用,并进一步评价草莓酸控制黄曲霉侵染储藏花生的实际效果。结果表明,草莓酸的抑菌活性优于山梨酸,二者在离体条件下对黄曲霉的最小抑菌浓度(MIC)分别为0.6和1.0 g/L;草莓酸在10.0 g/L浓度下能够完全抑制黄曲霉在储藏花生中的侵染和生长,而山梨酸需要20.0 g/L才能达到相同的控制效果。研究表明天然食用香料草莓酸显示出良好的抑菌作用,具有开发成为天然食品防腐剂的潜力。

降解黄曲霉毒素B1土曲霉发酵工艺优化的研究

对黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)降解菌土曲霉(Aspergillusterreus)HNGD-TM15降解AFB1发酵工艺进行优化。在单因素实验基础上,运用Box-Behnken设计原理,对降解AFB1影响显著的HNGD-TM15发酵工艺参数碳源(葡萄糖)、pH和温度设计响应面实验,结果表明:模型(P=0.0028)在1%水平上具有极显著性,失拟项不显著(P=0.0635>0.05),其R2=0.9299,R2 Adj=0.8399,说明该模型拟合程度良好,可以模拟92.99%的AFB1降解率变化,其中pH对AFB1降解率的影响最大。确定HNGD-TM15发酵主要参数:葡萄糖0.7%,发酵液起始pH为3.0,发酵温度为34℃,接种量为0.006%的菌悬液,装液量为100 mL/250 mL,发酵时间为72 h。优化后AFB1降解率从接种量为5%的98.30%提高到接种量为0.006%的99.94%。

不同糖源对酵母生长及糖利用的影响

采用含有不同糖源的液体培养基对酵母进行培养,模拟面团中3种不同的糖源,研究其对酵母生长及糖利用的影响。结果表明:酵母在含有葡萄糖和麦芽糖的培养基中均表现出明显的延滞期、对数期和稳定期,在葡萄糖培养基中的酵母较早进入对数期,且对数期生长速率高于在麦芽糖培养基中,但酵母在淀粉和无糖环境中没有表现出明显的生长阶段;葡萄糖培养基与麦芽糖培养基中的酵母细胞在对数期呈椭圆形,细胞体积显著增大,细胞呈聚集状态,且大量出芽;酵母培养过程中,葡萄糖培养基中的葡萄糖浓度呈显著下降的趋势,最后趋于平稳,麦芽糖培养基中的葡萄糖浓度呈先升高后下降的趋势。葡萄糖和麦芽糖培养基pH值呈先下降后趋于稳定的趋势,无糖和淀粉培养基pH值变化不显著。葡萄糖和麦芽糖显著影响酵母的生长速率、细胞形态、糖的利用和培养基的pH值,为酵母利用面团中不同糖源发酵提供参考。

黑豆粉-小麦粉共混体系的线性和非线性蠕变-回复分析

利用蠕变-回复测试分析黑豆-小麦粉共混体系在线性和非线性黏弹性区域的流变特性。小麦粉添加黑豆粉后,面团的吸水率、形成时间均有提高,而面团的稳定时间呈现先增大后减小的趋势。蠕变-回复数据与4-因素Burgers模型拟合良好(R2>0.94)。在蠕变时间3、5、10、15 min的范围内,共混体系的λc、μc、Jcm、Jmax逐渐增大,Jro和回复率逐渐减小,Jco、Jro、Jcm总体上呈减小的趋势;形变后面团在3、5、10、15 min的回复时间内的回复率为63.51%~73.6%;在150、250、500、1000 Pa的剪切应力下,共混体系的Jco、Jcm、Jmax逐渐增大,μc、Jro、λr逐渐减小,回复率由89.99%降至32.36%。当小麦粉中黑豆粉的添加量为10%时,面团的弱化度最小,稳定时间较长。线性蠕变-回复分析结果为面团经过3 min蠕变时间达到稳态形变,继续延长蠕变时间,影响面团的弹性回复和回复速度,且面团的弹性网络会发生部分断裂;回复时间10 min时面团的回复率是73.6%。非线性蠕变-分析结果为面团在线性黏弹性区域外对剪切应力比较敏感,但仍具有典型的黏弹特性,提高剪切应力,面团的稳态剪切黏度变小,延迟弹性回复时间缩短。

二氢杨梅素抑制黄曲霉菌生长的机制

本研究探讨了二氢杨梅素对黄曲霉的抗真菌活性和潜在的抗真菌机制。首先,通过抑菌实验证明,二氢杨梅素对黄曲霉孢子和菌丝的最小抑菌质量浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)均为4 mg/mL。通过荧光增白剂(calcofluor white,CW)和碘化丙锭(propidium iodide,PI)染色实验证明,二氢杨梅素处理后黄曲霉细胞壁和细胞膜受损。与对照组相比,1/2 MIC和MIC组黄曲霉细胞内容物释放量(OD_(260 nm))分别增加了3.14倍和5.93倍,细胞外相对电导率和pH值均升高,MIC的二氢杨梅素对黄曲霉的呼吸抑制率达25.82%。这些结果表明,二氢杨梅素通过破坏细胞壁和细胞膜的完整性以及干扰呼吸代谢发挥抗菌活性。此外,二氢杨梅素在MIC时能够完全抑制黄曲霉在花生和玉米籽粒上的萌发,因此,二氢杨梅素可作为一种有效的抗真菌天然化合物应用于粮食及农产品储藏中。

铜绿假单胞菌M19降解黄曲霉毒素B1的产物研究

以实验室筛选保藏的黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)降解菌M19产生的降解酶PADE为对象,对其AFB1降解液进行薄层色谱及荧光光谱分析(LC-MS),分析降解产物可能的结构变化,并利用液相质谱检测AFB1降解产物。薄层色谱检测结果:有机相和水相降解液均未检测到新的荧光吸收物质,表明降解产物没有荧光吸收;荧光光谱检测结果:AFB1降解产物的荧光明显减弱;液相质谱检测结果:发现质荷比为227.18的物质P。结果推断:AFB1降解过程中内酯键断裂,产生一个分子量为226的降解产物P,利用Xcalibur软件分析其分子式为C14H10O3,并根据AFB1降解后的LC-MS图谱分析以及AFB1降解产物的相关文献对降解途径进行假设。