3种福建省柚子汁挥发性成分及香气分析

利用固相微萃取结合气相色谱质谱联用(GC-MS)技术检测了溪蜜柚汁、平和红柚汁、度尾文旦柚汁的挥发性成分,并计算了这3种柚汁中各挥发性成分的香气值.结果显示,溪蜜柚汁、平和红柚汁、度尾文旦柚汁中分别检测出了23种、17种、16种挥发性成分,其中溪蜜柚汁中含量最高的成分为反式-3-己烯-1-醇(765.26μg/L),平和红柚汁中含量最高的成分为正己醛(175.21μg/L),度尾文旦柚汁中含量最高的成分为d-柠檬烯(21.99μg/L).柚汁香气值计算结果显示,溪蜜柚汁香气值较大的成分为1-辛烯-3-醇、正己醛、2-甲基丁酸乙酯等,香气主要表现为蘑菇气味、青草气味、香甜气味等;平和红柚汁香气值较大的成分为正己醛、癸醛、顺式-3-己烯醛、辛醛、芳樟醇等,香气主要具有青草气味、水果气味、柑橘气味、香甜气味等;度尾文旦柚汁香气值较大的成分为癸醛和正己醛,香气主要由水果气味和青草气味组成.

高效脱氮除磷复合人工湿地污水处理实验研究

为了提高人工湿地的处理效果,研究构建微曝气+复合垂直流人工湿地+氧化塘系统处理生活污水,分析复合系统对废水中COD、NH4_(+)^-N、TN及TP的去除性能,探索系统的较佳运行条件,适用范围及其沿程去除效率。结果表明,在改良的垂直流湿地水力停留时间(HRT)为2 d、曝气位置位于改良湿地前端、曝气充氧池内曝气时间为12 h的条件下,处理出水的氨氮(NH4_(+)^-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等污染物去除效果最佳。在该运行条件下,该系统处理污水厂尾水的出水达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)的Ⅳ级标准;处理模拟农村生活污水的出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。研究旨在为低浓度污水的进一步处理净化研究以及高效率人工湿地系统研究提供了一定的参考。

海洋生物活性物质抗衰老作用研究进展

衰老会引起多器官功能衰减,导致各种与衰老相关的代谢、神经系统、心血管疾病的发生和发展,抗衰老已成为现代生命科学领域研究的一个重要课题,开发天然有效的抗衰老食品活性组分对促进人类健康发展具有重要意义。海洋生物活性物质具有良好的生物相容性,且具有易吸收、低毒性等特点,同时有助于机体抗氧化、调节肠道菌群和调控衰老相关基因的表达,因此能够作为开发抗衰老功能性食品的丰富原料。本文主要对衰老的机制学说,海洋来源的多肽、多糖、不饱和脂肪酸和虾青素等生物活性物质的抗衰老功效,以及海洋生物活性物质对衰老的干预机制进行了综述,并对海洋生物活性物质抗衰老的研究方向进行展望,以期为抗衰老海洋活性物质及其功能性食品的研究与开发提供参考。

海带生长初期与成体期食品原料学特性

海带是重要的海洋生物资源及食品原料。但目前人们主要以成体海带作为食品原料,对不同生长期海带的食品原料学特性缺乏系统研究。为探明生长初期海带(以下称为海带苗)与成体海带的食品原料学特性,本实验对其主要营养成分、氨基酸组成、矿物质元素、脂肪酸、呈味游离氨基酸和烹饪质构特性进行分析。结果表明,海带苗的灰分、粗蛋白和粗脂肪含量高于成体海带。海带苗和成体海带必需氨基酸与总氨基酸的比值分别为0.36和0.34,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别为0.57和0.53。海带苗与成体海带钾元素的营养素参考值(nutrient reference value,NRV)分别为70.40%和41.25%,铁元素的NRV分别为54.60%和16.00%。海带苗的棕榈酸、豆蔻酸和反油酸含量高于成体海带。海带苗与成体海带的鲜味氨基酸滋味活性值(taste activity value,TAV)分别为3.46和0.64,甜味氨基酸TAV分别为0.27和0.80,苦味氨基酸TAV分别0.26和0.00。热烫后海带苗硬度、黏性、咀嚼性、胶着性、黏聚性和回复性小于热烫后的成体海带,而二者的弹性基本相当。综上,海带苗比成体海带具有更高的蛋白质营养效价、矿质元素含量、反油酸含量以及更好的滋味及质构特征。本研究可为海带在现代食品工业中的高值化利用提供食品原料特性数据,对于现代食品工业及海带产业发展具有一定的参考价值。

三种芸香糖苷酶的底物特异性和酶学特征

芸香糖苷类黄酮化合物的水解产物槲皮素、柚皮素、橙皮素具有丰富的生物活性和应用前景。为了探讨不同芸香糖苷酶水解制备槲皮素、柚皮素和橙皮素的特性,选择了Aspergillus niger CBS 513.88的芸香糖苷酶AnRut,Acremonium sp. DSM 24697的αRβD Ⅰ和αRβD Ⅱ进行底物特异性和酶学性质的比较研究。结果表明,三种芸香糖苷酶均只能水解α-1,6连接的芸香糖苷类黄酮化合物,对α-1,2连接的新橙皮糖苷类黄酮化合物无作用。AnRut偏好水解3-O连接的芦丁,αRβD Ⅰ偏好水解7-O连接的芸香柚皮苷和橙皮苷,αRβD Ⅱ对两种类型底物都具有良好的水解活性。分子对接结果表明三种酶与芦丁、芸香柚皮苷和橙皮苷的结合模式不同,三种酶与底物的苷元结构的相互作用差异影响了底物特异性。AnRut最适温度50℃,最适pH4.0,10 mmol/L的β-ME和DTT对AnRut酶活有明显促进作用,相对酶活是未处理酶的223%和242%。αRβD Ⅰ最适温度70℃,最适pH4.0,在酸性条件下对芸香柚皮苷和橙皮苷具有良好的水解活性。αRβD Ⅱ最适温度40℃,最适pH6.0,较适用于中性条件下对三种底物的水解。本研究为应用不同芸香糖苷酶制备槲皮素、柚皮素、橙皮素以及芸香糖苷酶构效关系的后续研究提供了实验和理论依据。

厦门市海沧工业区大气污染物小尺度排放清单

基于问卷调查、现场调研和企业填报的基础数据,该文采用自下而上的方法,结合工业源和道路移动源建立了2016年厦门市海沧工业区大气污染物小尺度精细化排放清单。结果显示:2016年海沧工业区大气污染物排放总量相对厦门的占比较大,按从大到小排列依次为:CO、NOx、VOCs、PM10、PM2.5、SO2、BC、NH3及OC,相应值分别为7 381.62、5 511.79、2 606.01、908.19、707.16、659.05、51.06、39.78、4.81 t。电力热力生产供应业是CO、NOx、SO2及NH3的主要排放源,有色金属冶炼是PM10和PM2.5主要排放源,VOCs、BC和OC排放主要来自化学原料和化学制品制造业。工业区内道路移动源的影响不容忽视,其中NOx和VOCs的排放量占工业源中相应污染因子的20.10%和35.30%。工业区对各种污染因子的贡献率以及大气污染物空间分布趋势表明海沧大气污染物排放主要集中在东南部的港区工业区和其他工业区,因此厦门市大气固定污染源排放控制重点在海沧工业区,而工业区控制重点在东南部。

2015—2019年厦门岛PM_(2.5)污染特征及后向轨迹分析

为促进厦门岛向“清洁空气”目标前进,利用2015—2019年厦门岛国控大气监测站提供的逐时数据,结合HYSPLIT后向轨迹模型,展开PM_(2.5)污染特征、污染月传输及轨迹分析。结果表明:研究期厦门岛PM_(2.5)年平均质量浓度由2015年的(29.59±13.22)μg/m 3降至2019年的(24.08±11.58)μg/m 3。1—3月及11月PM_(2.5)月均质量浓度相对较高(31.68~35.86μg/m 3),6—8月则相对较低,均在20μg/m 3以下,具有“冬高夏低,春降秋升”的季节变化特点,污染月主要集中在1、2、3和11月。在污染集中的月份,温度和湿度对PM_(2.5)影响不显著,而风速是影响PM_(2.5)的主要因素。短距离气流输送是造成厦门岛PM_(2.5)污染的主要原因,而来自西北及偏北方向的长距离输送加剧了厦门岛PM_(2.5)污染。冬季污染潜在源区为闽东部沿海区域及浙、皖、赣、粤与闽交界区域,具有污染轨迹数高、短距离输送的特点。春季污染潜在源区集中在川、赣、湘等地区,具有污染轨迹数占比高、长距离输送的特点。

2种食品添加剂对酪氨酸酶的抑制作用

通过酶动力学研究探索2种食品添加剂(没食子酸丙酯和L-抗坏血酸棕榈酸酯)对酪氨酸酶的抑制作用,并借助分子对接技术探究二者与酪氨酸酶间的结合方式。结果表明:没食子酸丙酯对酪氨酸酶是可逆混合型抑制,其IC_(50)=(18.036±0.823)mmol/L;L-抗坏血酸棕榈酸酯为可逆反竞争性抑制,其IC_(50)=(2.806±0.082)mmol/L。分子对接结果表明,2种食品添加剂与酪氨酸酶间主要以氢键、范德华力相互作用。本试验拓展了酪氨酸酶抑制剂的研究方向,并为食品添加剂在酶抑制剂领域的应用提供参考。

产微球茎菌琼胶酶基因的克隆及生物信息学分析

以琼脂为唯一碳源的培养基分离出一株产琼胶酶的海洋菌株AG1,16S rRNA基因序列分析显示,该菌株为产微球茎菌(Microbulbifer sp.)。以菌株AG1的基因组为模板,使用琼胶酶特异性引物进行PCR扩增,将扩增产物克隆至p MD18-T载体后进行测序。结果显示,克隆基因的大小为1302 bp,预测编码含有433个氨基酸残基的蛋白质。对该蛋白质进行生物信息学分析,结果表明,该蛋白质序列与来自耐热微泡菌(Microbulbifer thermotolerans)的琼胶酶氨基酸序列相似性为100%,预测本研究克隆的基因编码琼胶酶。该琼胶酶的理论分子质量大小为48.2 ku,理论等电点为5.42。采用同源建模法建立Microbulbifer sp.AG1琼胶酶的三维结构,富含β-折叠。

乳酸菌发酵对茶花粉营养成分及生物活性的影响

为研究茶花粉乳酸菌发酵前后基本营养成分以及生物活性的影响。以茶花粉为原料在嗜热链球菌和植物乳杆菌的共同作用下进行发酵处理后分析测定发酵前后基本营养成分,α-葡萄糖苷酶抑制活性以及清除羟自由基能力的变化。结果表明,乳酸菌发酵茶花粉发酵终点为72 h,发酵茶花粉与未发酵茶花粉相比,还原糖、脂肪含量有所降低,灰分、蛋白质、多酚、黄酮含量分别有不同程度的提高,对α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度(IC_(50))由49.09 mg/m L降低到38.79 mg/m L,并且清除羟自由基能力的半抑制浓度(EC_(50))由4.49 mg/m L提高到5.78 mg/m L。该研究为茶花粉乳酸菌发酵产物的开发利用提供了实验参考。

HS-SPME-GC-MS测定食醋中羟甲基糠醛衍生物的研究

利用顶空固相微萃取串联气相色谱质谱法(HS-SPME-GC-MS)测定食醋中羟甲基糠醛(HMF)衍生物,评估不同食醋中羟甲基糠醛衍生物的含量差异及其对食品安全的影响。从食醋中鉴定出糠醛,5-甲基糠醛和2-乙基-1-己醇共3种羟甲基糠醛衍生物,加标回收率在81.62%~96.47%之间。利用该方法测定的市售五种食醋中,糠醛含量最高为7 077.31μg/L,最低为179.23μg/L,5-甲基糠醛含量最高为684.27μg/L,最低为260.47μg/L,2-乙基-1-己醇含量最高为107.21μg/L,最低为62.13μg/L。以上结果表明,不同食醋中羟甲基糠醛的含量具有显著差异(P<0.05),但日常的食醋量不会引起人体不良反应。

突变芳香基硫酸酯酶H260L工程菌的发酵条件优化

通过摇瓶培养对突变芳香基硫酸酯酶H260L工程菌的发酵条件进行初步优化,研究不同发酵条件包括接种量、诱导时期、诱导剂浓度、发酵时间、诱导剂加入方式、发酵温度及培养基初始pH值对重组芳香基硫酸酯酶表达的影响。结果表明,重组芳香基硫酸酯酶工程菌发酵的乳糖诱导表达优化条件为:以5%接种量培养3 h后,加入乳糖诱导剂至5 g/L,诱导表达7 h;当发酵温度为25℃、培养基的初始pH值为7.5时,重组芳香基硫酸酯酶活性最高。在优化条件下,工程菌芳香基硫酸酯酶活性达到2.63 U/m L,是未优化酶活性的46.9倍。突变酶H260L对龙须菜粗多糖硫酸基团的脱硫率为82.1%。

红毛藻不同乙醇浓度提取物的生物活性及其成分分析

为了探究红毛藻乙醇提取物活性成分及其功能活性,使用不同浓度乙醇溶液提取红毛藻,并测定不同浓度乙醇溶液提取物中的总多酚、总生物碱、总黄酮含量。通过研究胰脂肪酶、酪氨酸酶、乙酰胆碱酯酶抑制活性和DPPH自由基清除能力来评价不同浓度乙醇溶液提取红毛藻的活性差异。通过LC-MS/MS技术完成红毛藻乙醇提取物中的多酚鉴定。结果表明,红毛藻不同乙醇浓度提取物均具有DPPH清除能力以及酪氨酸酶、胰脂肪酶、乙酰胆碱酯酶抑制活性,乙醇浓度不同,其提取物生物活性不同,总多酚、总黄酮、总生物碱含量不同;其中100%乙醇浓度提取物总多酚、总黄酮和总生物碱含量最高,具有较强的DPPH清除能力和酪氨酸酶抑制活性。同时结果还表明,总多酚和总黄酮含量与酪氨酸酶抑制活性和DPPH清除能力均具有极显著相关性。LC-MS/MS结果显示红毛藻100%乙醇提取物中含有37种多酚类化合物。

拟康宁木霉对含铬黑T废水的处理特性研究

利用拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis)对铬黑T模拟废水进行脱色降解。以铬黑T去除率为指标,探究反应时间、初始铬黑T浓度、投菌量、葡萄糖用量、温度以及转速等对拟康宁木霉处理铬黑T效果的影响。通过正交实验探究拟康宁木霉处理铬黑T的最佳条件,并对其处理特性进行研究。结果表明:拟康宁木霉处理铬黑T模拟废水的最适条件包括初始铬黑T质量浓度20 mg/L,投菌量7.5 g/L,转速140 r/min,以0.4 g/L葡萄糖作为外加碳源,在30℃下反应20 h,铬黑T去除率达96.8%,且该菌对混合染料废水的去除率在90%左右。拟康宁木霉对铬黑T的吸附属于均质单层吸附,且符合一级动力学模型。拟康宁木霉对铬黑T的处理是通过生物吸附与降解的协同作用而实现。

源自蜡样芽孢杆菌抗菌肽DB16的筛选及其对金黄色葡萄球菌的抑菌机制

本实验发现当与蜡样芽孢杆菌混合培养时,金黄色葡萄球菌的生长受到抑制。结合生物信息学方法从蜡样芽孢杆菌DeadBoxATP依赖性RNA解旋酶中预测、筛选得到抗菌肽DB16(RKLLQFAKKLGIVFTK)。抗菌肽DB16对金黄色葡萄球菌的最低抑菌质量浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为31.25μg/mL,可在0.5 h内完全抑制金黄色葡萄球菌的生长;抗菌肽DB16在磷酸盐缓冲溶液中呈现无规卷曲结构,在十二烷基硫酸钠环境中转变为α-螺旋结构。采用荧光探针、流式细胞术、透射电子显微镜、DNA凝胶电泳以及圆二色谱等方法探究抗菌肽DB16对金黄色葡萄球菌的抑菌机制,结果表明,抗菌肽DB16能够改变细菌细胞膜通透性,造成细胞内容物外泄,同时进入胞内与金黄色葡萄球菌基因组DNA结合,影响正常DNA的复制,最终抑制菌体的生长繁殖。此外,对哺乳动物红细胞的处理表明,DB16在8×MIC条件下仍无溶血性。综上,源自蜡样芽孢杆菌的抗菌肽DB16在金黄色葡萄球菌防控方面具有很大应用潜力。

盐渍凡纳滨对虾抗菌肽PV-M7对副溶血性弧菌的抑菌活性

抗菌肽是食品工业的新型生物防腐剂,而盐渍发酵食品是抗菌肽的来源之一。采用超高效液相色谱-质谱联用技术从盐渍凡纳滨对虾中鉴定小分子多肽序列,利用生物信息学分析筛选潜在的抗菌肽。通过最低抑菌浓度、时间-杀灭曲线、细胞膜通透性和圆二色谱等试验评价抗菌肽对副溶血性弧菌的抑菌活性及机制。结果表明:盐渍凡纳滨对虾中一种新型抗菌肽(PV-M7)对副溶血性弧菌的最低抑菌质量浓度为15.6μg/mL,其在1 h内即可产生很好的抑菌作用。PV-M7作用于副溶血性弧菌后,可使细胞膜通透性增加,胞内大分子物质(核酸、蛋白质)泄露,同时,细胞膜表面模糊,细胞质密度减小。当PV-M7接触细胞膜时,它的二级结构由无规则卷曲转变成α-螺旋,这种结构转换是其发挥抑菌活性的关键作用机制。

不同采收阶段的坛紫菜营养成分分析及预测模型

为获取不同采收阶段坛紫菜的区分方法,以4个采收阶段坛紫菜为原料,测定其色泽、营养物质、氨基酸等营养成分指标。依据坛紫菜采收阶段与营养成分指标的相关性建立模型,预测坛紫菜适宜的采收阶段。结果表明,随着坛紫菜采收阶段的增加,L*和b*值显著上升(P<0.05),而a*值呈下降趋势;蛋白质、必需氨基酸、非必需氨基酸和总氨基酸含量先减小后增加,脂肪和粗纤维分别呈现下降和上升趋势,灰分含量先上升后下降。此外,三水坛紫菜中鲜味氨基酸的TAV值最高,四水坛紫菜中甜味氨基酸的TAV值最高,只在四水坛紫菜中检测到C16∶1和C18∶3,采收后期坛紫菜的矿物质元素含量高于采收前期。根据除蛋氨酸外的必需氨基酸含量拟合的回归曲线,可准确鉴定不同海域的头水坛紫菜。本研究建立了坛紫菜采收阶段与相关品质指标的关联模型,为不同采收阶段坛紫菜的鉴定筛选及高值利用提供了技术参考。

红毛藻膳食纤维制备工艺优化

在传统酶法制备膳食纤维的工艺基础上,基于膳食纤维提取率、可溶性膳食纤维含量及不溶性膳食纤维持水力的差异,对红毛藻膳食纤维的制备工艺进行改进,旨在获得高品质红毛藻膳食纤维的制备工艺。通过4种不同制备工艺(酶法制备工艺、高速剪切分散辅助酶法制备工艺、乳杆菌发酵辅助酶法制备工艺、乳杆菌发酵-高剪切分散辅助酶法制备工艺)对红毛藻中膳食纤维进行提取,利用响应面法对提取工艺条件进行优化。结果表明,乳杆菌发酵-高剪切分散辅助酶法对红毛藻总膳食纤维具有最佳的提取率,较传统酶解法提高1.2倍。优化后的提取工艺条件为分散转速15 000 r/min、分散时间10 min、料液比1∶60(g/mL),此条件下制备的膳食纤维提取率为(50.32±1.23)%,可溶性膳食纤维含量为(12.04±0.45)%、不溶性膳食纤维持水力为(12.73±0.87)g/g。

红毛藻多糖抑制大肠杆菌黏附Caco-2细胞的机制

基于体外人结肠腺癌细胞(Caco-2)单层模型,研究红毛藻多糖(Bangia fusco-purpurea polysaccharide,BFP)对大肠杆菌(Escherichia coli)黏附Caco-2细胞的影响以及潜在作用机制。采用CFDA-SE荧光标记技术分析BFP对E.coli黏附Caco-2细胞单层的影响;利用实时聚合酶链式反应分析BFP对Caco-2细胞表面整合素β1和E.coli黏附素fimH及E.coli黏附Caco-2细胞导致细胞产生的炎症因子(白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-8、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α)和细胞紧密连接蛋白(闭锁小带蛋白-1(zonula occludens-1,ZO-1)与Occludin)的基因表达情况,最终基于Western Blot分析验证ZO-1、Occludin蛋白表达。结果表明,BFP在质量浓度为400~800μg/mL时能够显著抑制E.coli黏附Caco-2细胞单层;BFP主要通过下调Caco-2细胞表面整合素β1和E.coli黏附素基因fimH的表达抑制细菌的黏附。此外,BFP可显著抑制E.coli及其培养上清液诱导Caco-2细胞产生的炎症细胞因子基因表达的上调、紧密连接蛋白(ZO-1与Occludin)及其基因表达的下调。综上所述,BFP能够抑制E.coli对Caco-2细胞单层的黏附,实验结果可为其开发新型的抗菌产品以及BFP的高值利用和精深加工提供参考。

直投式酵母菌发酵对江蓠腥味及膳食纤维性质的影响

海藻是重要的海洋生物资源,富含多种生物学功能的膳食纤维。传统工艺制备的海藻膳食纤维具有较强的腥味,影响其在食品中的应用。以江蓠为原料,研究直投式酵母菌发酵对江蓠腥味及其膳食纤维性质的影响。研究表明,优化得到酵母菌直投式发酵剂发酵脱腥的温度为25℃、活化菌液稀释倍数为4、江蓠与稀释菌液比例为1∶20(g/mL)、发酵时间为4 h。发酵后,江蓠样品的腥味强度评分由2.28上升至9.67,腥味成分中的正己醛、1-辛烯-3-醇、(Z)-4-癸烯醛、(Z),(Z)-2,4-癸二烯醛含量明显下降。发酵前后,江蓠膳食纤维的持水性分别为29.20、30.50g/g、持油性分别为5.73、6.09 g/g、白度分别为1.86%和1.77%、凝胶强度分别为355、463 N·mm。综上,江蓠进行直投酵母菌发酵后,能较好地降低其腥味,且对江蓠膳食纤维的性质影响较小。