基于共振能量转移的生物传感器在食品安全检测中的应用研究进展

共振能量转移(Resonance energy transfer,RET)是一种发生在供体和受体之间的非辐射能量转移过程。RET的能量转移效率对供体和受体间的距离变化非常敏感,可被用于开发新型的光学生物传感器。与传统光学生物传感器相比,基于RET的生物传感器无需洗涤及分离过量标记物等步骤,可大幅简化检测流程。因RET具有灵敏度高、操作简便及速度快等优点,近年来,在医学诊断、生命科学研究、环境监控以及食品安全检测等领域备受关注。该文根据能量供体的不同,将RET分为3种类型:荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)、生物发光共振能量转移(Bioluminescence resonance energy transfer,BRET)和化学发光共振能量转移(Chemiluminescence resonance energy transfer,CRET)。并分别对基于上述3种RET类型的生物传感器在食品安全检测中的应用研究进展进行了综述,同时对其应用前景和发展趋势进行了展望。

褪黑素对冷藏后芒果果实冷害和后熟的影响及生理机制

以采后‘贵妃’芒果为试材,在0.5 mmol/L褪黑素(melatonin,MT)溶液中浸泡1 h,晾干后置于4℃贮藏28 d,随后转移至室温(25℃)贮藏4 d,探究MT对冷藏后芒果果实冷害(chilling injury,CI)和成熟的影响及相关机理。结果显示,MT处理有效降低了芒果果实的CI指数,提高了可溶性固形物含量、呼吸速率和乙烯释放量并加速了色相值和硬度下降;MT处理促进了水溶性果胶和螯合性果胶含量升高,提高了多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶和纤维素酶活性,加速了果胶甲酯酶活性下降,从而导致细胞壁降解和果实软化。此外,MT处理提高了果实1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶和1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶活性及其编码基因MiACS和MiACO的表达水平,同时上调了MiETR1、MiERS1、MiERF1、MiEIN2、MiCBF1和MiICE1并下调MiCTR1基因的表达。上述结果表明MT能有效改善冷藏后芒果果实后熟恢复能力并减轻其CI。

天然蜡凝胶体系的制备及其对巧克力波动贮藏的影响

本研究以椰子油、棕榈仁油、可可脂为油基,添加小烛树蜡构建油凝胶,探究凝胶化对油脂硬度、持油率、流变特性的影响。结果表明,小烛树蜡使得油脂硬度和持油率增强,表观黏度和模量整体增大,表现为强凝胶状态。为进一步明晰蜡基油凝胶对巧克力的影响,以油凝胶为油基制成巧克力并在25/32℃波动温度下贮藏。从宏观和微观方面对油脂组成、色泽、晶型和微观形态进行分析。结果发现凝胶化生成β’新晶型,晶体内部生成羽毛状、球状晶体,致密结晶网络将油脂包裹其中阻止发生迁移,延缓巧克力起霜,使得巧克力体系更加稳定。综上,本研究可为蜡基油凝胶的构建提供理论基础,并为巧克力替代脂资源的开发应用提供参考。

不同加热方式结合迷迭香对大口黑鲈脂质氧化及其风味的影响

目的研究腌制及热处理对鲈鱼脂质氧化的影响。方法以去内脏的新鲜鲈鱼为原料,用0.3%迷迭香提取物、4%盐分别腌制鲈鱼,再分别经水煮、真空低温慢煮(sous vide,SV)、空气炸3种加热方式后制成样品,研究其过氧化值、茴香胺值、硫代巴比妥酸反应产物值(thiobarbituric acid reaction product value,TBARS)、色度、感官评价、电子鼻等指标的变化情况,并利用气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、电子鼻等技术,对其风味进行了分析。结果0.3%迷迭香提取物湿腌对于鲈鱼有明显的抗氧化效果。迷迭香提取物湿腌SV处理后鲈鱼过氧化值、TBARS、茴香胺值分别为0.21 mmol/kg、2.24μg/g、0.24,其值都低于水煮和空气炸。GC-MS和电子鼻技术检测得出3种加热方式对鲈鱼气味和挥发性风味物质的影响存在差异。空气炸制的鲈鱼挥发性风味物质含量较高,包含3-甲基丁醛、庚醛和己醛等脂肪氧化产物;经过迷迭香酸湿腌加SV处理过的鱼肉挥发性成分中醛类、醇类含量较低。结论整体而言,迷迭香提取物有利于控制鲈鱼烹调过程中脂肪的氧化。

褐点石斑鱼鱼肉及其副产物的脂肪酸分析

为了评估褐点石斑鱼的脂肪酸组成特点,采用固相萃取和气相色谱技术对鱼肉、头、皮和内脏的脂质含量、总脂及各脂类脂肪酸组成,甘油三酯(triacylglycerols,TAG)和磷脂(phospholipids,PL)中脂肪酸的位置分布进行了较全面的分析。石斑鱼鱼头和内脏中含有丰富的糖脂(saccharolipids,SL)和PL。在各组织总脂中,必需脂肪酸的含量占总脂肪酸的24.17%~24.51%,二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)及二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)的含量为12.42%~13.73%,动脉粥状硬化指数、血栓形成指数和n-6/n-3的比例处于较低水平。多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA),尤其是DHA+EPA(28.43%~37.37%)在PL中的比例要远高于在其它脂类中的占比。饱和脂肪酸主要分布在TAG和PL的sn-2位,单不饱和脂肪酸主要分布在TAG的sn-1,3位和PL的sn-2位,PUFA倾向于分布在TAG的sn-1,3位和PL的sn-1位;TAG中,DHA主要分布在sn-2位,而在PL中DHA主要分布在sn-1位,有利于提高DHA的生物利用率。因此,褐点石斑鱼脂质组成丰富,DHA在TAG和PL中的位置分布特点使其更易被人体所利用,可以作为DHA-TAG和DHA-PL的潜在来源,具有较高的综合利用价值。

基于电化学传感器检测赭曲霉毒素A的研究进展

赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是一种由赭曲霉、青霉菌等真菌产生的次级代谢产物,在自然界分布广泛,具有肝毒性、肾毒性、致癌、致突变作用。鉴于其危害的严重性和污染的广泛性,发展高灵敏度的OTA检测技术引起了研究者的广泛关注。该文阐述了近年来新型电化学传感技术在OTA检测方面的发展及应用,全面综述了目前OTA电化学传感器的主要类型及其优缺点,并对其发展方向提出了展望,从而为基于OTA的电化学传感器的深入研究与应用提供了参考。

竹荪水提物抗氧化及改善秀丽隐杆线虫脂质代谢作用

以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、羟自由基与2,2’-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS)阳离子自由基清除能力3个指标评价竹荪水提物的体外抗氧化能力;以秀丽隐杆线虫(简称线虫)为模型,观察低、中、高剂量(0.25、0.5、1.0mg/mL)的竹荪水提物对线虫氧化应激与热应激的影响,采用油红O染色法,研究不同质量浓度竹荪水提物对线虫体内脂肪沉积的影响,同时测定了线虫体内甘油三酯浓度和脂肪代谢相关基因的表达水平。结果发现,竹荪水提物对DPPH、羟自由基和ABTS阳离子自由基的半抑制质量浓度分别为2.36、1.44、0.86mg/mL,显著提高了线虫的抗氧化能力,其中高剂量组使氧化应激和热应激状态下线虫的平均寿命分别延长了54.6%(P<0.01)和19.8%(P<0.05);与空白组相比,竹荪水提物高剂量组线虫体内的脂质沉积水平和甘油三酯浓度分别极显著减少了57.0%和40.5%(P<0.01),其机制可能是竹荪水提物诱导mod-1、daf-1、fat-7、acs-2、daf-16和mdt-15基因表达水平的下调,以及诱导daf-2、sbp-1、nhr-49、fat-5和fat-6基因表达水平的上调,从而改善线虫脂质代谢。结果表明,竹荪水提物具有抗氧化和改善脂质代谢的功能特性。

褪黑素对采后荔枝果实冷害及生理变化的影响

以采后“紫娘喜”荔枝果实为试材,使用0.5 mmol/L褪黑素(MT)溶液对其浸泡处理10 min,晾干后置于(4±1)℃、(85±5)%条件下冷藏30 d,研究MT处理对荔枝果实冷害及抗冷相关生理代谢的影响。结果表明,MT处理显著降低了荔枝果实冷害指数,推迟了果皮色度a*值下降;冷害指数在冷藏第30天较对照果实降低49.4%,果皮色度a^(*)值在第10~30天期间平均提高37.2%。MT处理减缓了果实膜相对电导率升高,抑制了丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O_(2)·-)和过氧化氢(H_(2)O_(2))积累,如第30天时相对电导率、丙二醛含量、O_(2)·-生成率和H_(2)O_(2)含量较对照组分别降低29.6%,16.9%,6.9%和6.3%,从而减轻了果实氧化胁迫并使膜完整性得到维持。MT处理降低了果实多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性,同时提高了总酚、类黄酮和花色素苷含量,导致果实酶促褐变减轻。MT处理提高了果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶的活性,维持了较高的抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量及AsA/脱氢抗坏血酸(DHA)和GSH/氧化型谷胱甘肽(GSSG)比值,从而增强了冷藏荔枝果实的抗氧化活性。此外,MT处理促进了冷藏期间荔枝果实LcMsrA1、LcMsrA2、LcMsrB1和LcMsrB2上调表达,进而改善了果实蛋白质氧化损伤修复能力。结论:外源MT处理可通过调节冷藏荔枝果实抗冷相关生理代谢使果实冷害得到缓解。

山茱萸籽多糖分离纯化、结构表征及抗氧化活性

为了对山茱萸籽多糖进行分离纯化、结构表征及抗氧化活性研究,本实验通过亚临界水萃取、体积分数30%H2O2脱色、Sevag法脱蛋白得到山茱萸籽多糖,并用DEAE-52纤维素层析法对其进行分离纯化得到了5个多糖组分,即COSP-1、COSP-2、COSP-3、COSP-4和COSP-5,并采用Sephadex G-100凝胶色谱法对主要多糖组分COSP-4进一步纯化。凝胶色谱和单糖组成表明,COSP-4是分子质量约为2.03×10^(4) Da的酸性均相多糖组分,由鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和木糖组成,物质的量之比为0.96∶0.18∶5.48∶0.28∶1∶10.70。甲基化反应和核磁共振表明COSP-4包含14种甲基化糖,残基同时包含了α构型糖基和β构型糖基,含量最高的单糖结构为1,4,5-三乙酰基-2,3-二甲基木糖。扫描电子显微镜观察表明COSP-4呈不规则碎片结构,松散多孔,类似海绵结构。抗氧化活性实验表明,COSP-4对DPPH自由基、羟自由基和ABTS阳离子自由基具有较强的清除能力。COSP-4对DPPH自由基、羟自由基和ABTS阳离子自由基的半抑制质量浓度分别为(1.72±0.14)、(1.48±0.17)mg/mL和(2.87±0.27)mg/mL。综上,本实验为进一步研究山茱萸籽多糖的构效关系及促进其应用提供参考。

低聚果糖对植物乳杆菌A33发酵酸角汁的影响

使用植物乳杆菌A33对酸角汁进行发酵,研究添加低聚果糖(fructooligosaccharides,FOS)对其发酵过程和贮藏期品质的影响。发酵过程中,添加FOS显著提高了植物乳杆菌A33的产酸能力,其中乳酸和乙酸的最大产量为3.12 g/L和0.34 g/L,分别为空白组的2.5倍和9倍;同时,添加FOS显著提高了酸角汁中活菌数,最高达到9.59(lg(CFU/mL)),比空白组高约4.3倍;FOS显著提高了酸角汁的总多酚含量和抗氧化能力,分别提升至156.75 mg/100 mL和37.96μmol/100 mL。冷藏期间,酸角发酵汁中活菌数显著下降,但FOS组活菌数在28 d后仍维持在106 CFU/mL以上;FOS显著提高了冷藏时发酵汁的抗氧化能力,在14 d增长到最高的44μmol/100 mL。研究发现酸角汁中有90种挥发性成分,发酵36 h后,产生了10种新的挥发性物质,冷藏21 d后,大多数挥发性成分含量下降,而酸角特征物质含量较为稳定,为酸角汁持续提供了独特的风味,乙酸乙酯含量持续上升,使酸角发酵汁的风味更清爽。添加FOS进行乳酸发酵可以提升酸角汁的风味、活菌数和抗氧化能力。

食药用菌多糖经由肠道菌群调节脂质代谢的研究进展

肥胖和高血脂症已成为当今社会严重的公共卫生问题。研究发现食药用菌多糖可以通过促进肠道内益生菌的增殖、抑制有害菌的生长,改善肠道菌群,发挥脂质代谢的调节作用,但目前,其调节脂质代谢的具体机理还未能确定和统一。本文主要围绕食药用菌多糖、肠道菌群、脂质代谢三者之间的相互联系及其作用,以及食药用菌多糖经肠道菌群调节脂质代谢可能的机理,主要包括短链脂肪酸合成途径和减少炎症反应进行了综述,并讨论了食药用菌多糖经肠道菌群调节脂质代谢现有研究的不足之处及未来的发展方向,旨在为食药用菌活性成分的利用及营养功能性食品的研发提供参考。

莲房原花青素对AGEs诱导的小鼠肠道组织损伤和微生物紊乱的改善作用

研究莲房原花青素低聚体(LSOPC)对膳食晚期糖化终末产物(AGEs)诱导的小鼠肠道组织损伤和微生物紊乱的改善作用。选用健康的雄性小鼠为动物模型,分为4组,分别饲喂高AGEs AIN-93G饲料,高AGEs AIN-93G中分别添加质量分数为0.2%和0.5%LSOPC的饲料以及正常AIN-93G饲料(对照组),饲喂12周,分析AGEs对小鼠的体质量、进食及进水量、脏器指数、肠道组织损伤、结肠紧密连接蛋白和寡肽转运蛋白的表达、结肠内炎症因子及肠道菌群的影响以及LSOPC的改善作用。实验结果表明,0.2%LSOPC和0.5%LSOPC均对高AGEs诱导的小鼠组织损伤有明显的改善作用,同时也增加了结肠内紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的表达量,减少寡肽转运蛋白Pept1的表达量,结肠内的炎症因子TNF-α、IL-6及黏附因子VCAM-1、ICAM-1的表达量,小鼠肠道环境和肠道微生物紊乱也得到较为明显的改善,且与添加LSOPC呈剂量依赖关系。结论:LSOPC能够减轻膳食AGEs引起的小鼠肠道组织损伤和肠道微生物紊乱,具有发展为基础膳食营养补充剂的潜力。

仙人掌果色素的提取工艺优化及其稳定性研究

为充分开发利用仙人掌果色素,本研究在单因素试验基础上,通过L9(3^4)正交试验优化溶剂浸提法提取海南野生仙人掌果色素,并研究了pH、温度、光照、金属离子等对色素稳定性的影响。结果表明,仙人掌果色素的最佳提取工艺条件为pH 7.5的水溶液,料液比1∶20(g/m L),浸提温度30℃,浸提时间10 min,在此条件下,仙人掌果色素得率可达7.75%;仙人掌果色素在p H 4~10,温度低于30℃,避光下较稳定;金属离子Na^+、K^+、Ca^2+、Mg^2+对色素的稳定性无明显影响,而Cu^2+、Fe^2+、Fe^3+、Al^3+均会降低色素的稳定性,其中Cu^2+、Fe^3+对色素稳定性的破坏最大;氧化剂H2O2、还原剂Na2SO3、维生素C均降低色素的稳定性。

高油酸油脂在贮藏和加热过程中醛类的演变规律

为探究温度对高油酸油脂中醛类化合物形成的影响规律及其作为油脂氧化评价指标的可行性,选取典型高油酸油脂(橄榄油和山茶油)为试验对象,分别进行冷藏(4℃)和室温(26℃)贮藏12个月以及90、150、210℃加热处理12 h,分析处理过程中5种醛类物质(壬醛、辛醛、癸醛、反式-2-癸烯醛和反式-2-十一烯醛)含量的变化规律及可能的形成机制,并与传统油脂氧化评价指标进行相关性分析。结果表明:冷藏和室温贮藏时,饱和醛的生成占主导,尤其是壬醛的增量显著;加热处理时,随加热温度升高不饱和醛逐渐占据优势,反式-2-癸烯醛和反式-2-十一烯醛的增长逐渐加剧;基于油酸自动氧化理论,壬醛的产生主要由9-ROOH和10-ROOH两种氢过氧化物的裂解导致,反式-2-癸烯醛和反式-2-十一烯醛则分别为9-ROOH和8-ROOH氢过氧化物的裂解产生;相关性分析表明,油脂贮藏时特征醛与总氧化值线性相关,加热处理时不饱和特征醛类与茴香胺值线性相关。因此,高油酸油脂氧化过程中所产生的醛类物质含量和种类与温度密切相关,醛类物质可以作为油脂氧化程度评价的新指标,结合传统油脂氧化评价指标,能更全面评价油脂的初级和次级氧化程度。

不同溶剂对槟榔壳多酚组分及生物活性的影响

旨在研究传统溶剂(水、甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯)和环保型低共熔溶剂(DESs)对槟榔壳提取物的多酚含量及组成、抗氧化活性、α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响。结果表明,50%丙酮槟榔壳提取液中多酚含量最高为15.36 mg GAE/g DW,3种DESs槟榔壳提取液中多酚含量在11.78~12.46 mg GAE/g DW之间,乙酸乙酯提取液中多酚最低。采用HPLC-ESI-DAD对其酚类成分进行了定性定量,其中表没食子儿茶素、DL-儿茶素和异鼠李素-3-O-半乳糖苷为槟榔壳提取液中的主要成分,且甜菜碱:乳酸和L-脯氨酸:乙二醇提取液中DL-儿茶素含量分别高达13.81、11.33 mg/g DW。此外,3种DESs提取液对1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)、2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除能力、铁还原能力(FRAP)和还原力(PR)活性均优于传统溶剂。不同溶剂提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性不同,其中50%丙酮、甜菜碱:乳酸是抑制α-葡萄糖苷酶最有效的提取溶剂。主成分和皮尔逊相关系数分析结果表明,不同溶剂对槟榔壳提取物中多酚和生物活性有显著影响。通过验证不同溶剂槟榔壳提取物的体外抗氧化以及降糖能力,对槟榔壳活性功能的评估及开发应用提供理论依据和技术参考。