2023, 42(8):1-10. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.001
摘要:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种进行性神经退行性疾病,其广泛流行已经成为不容回避的社会公共健康问题,因此开发安全有效的抗AD药物迫在眉睫。目前基于“淀粉样蛋白(Aβ)学说”开发的药物占主流地位,作者从减少Aβ产生、增加Aβ清除、抑制Aβ与神经元结合和抑制Aβ聚集等4个方面简要综述了目前进入临床的基于Aβ学说开发的抗AD药物的研究进展,为进一步研发抗AD药物提供理论依据。
2023, 42(8):11-20. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.002
摘要:利用原生质体常压室温等离子体(ARTP)诱变方法选育西索米星高产菌株,经诱变筛选获得一株高产菌株I4-10,其西索米星的生物效价达到1 389 U/mL,较原始菌株提高了35.4%。通过对高产菌株I4-10进行碳源、氮源优化,确定可溶性淀粉和牛肉粉是突变菌株I4-10的最适碳源和氮源。进一步采用响应面实验设计方法优化发酵培养基,结果表明黄豆饼粉和DL-蛋氨酸的添加量为显著影响因素,经优化其最适添加质量浓度分别为32.78 g/L和1.75 g/L。在此最适工艺下,西索米星的生物效价提高至1 849 U/mL,较原始菌株提高了80%。最后对原始菌及高产突变株中西索米星代谢途径及菌株生长相关的关键酶进行转录水平比较分析,初步解析了突变菌株I4-10高产西索米星的机制。
2023, 42(8):21-30. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.003
摘要:以梨果黑斑病菌 Alternaria alternate为研究对象,研究了鼠李糖脂(rhamnolipids,RLS)对抑制A. alternata的生长和控制黑斑病的作用,并进一步探讨了其抑菌作用机理。结果表明:RLS能显著抑制 A. alternata 的生长,且其抑制效果随质量浓度的增加而显著提高,其中30 mg/mL RLS处理的菌落培养7 d时直径仅为对照组的19.22%,且菌落呈白色、球状。同时,RLS处理能有效控制梨果黑斑病的扩展,其中50 mg/mL RLS处理的果实的病斑直径仅为对照的21.42%。进一步研究发现RLS处理严重破坏了A. alternata 细胞膜和线粒体的完整性,提高了膜电导率,促进了活性氧的产生与积累。超微观察发现RLS处理后A. alternata的菌丝形态、细胞结构均发生了明显改变。
2023, 42(8):31-37. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.004
摘要:为扩大油脂降解的菌种库资源,提高餐厨垃圾中油脂的生物转化效率,作者以所在实验室自行保藏的4株微生物菌株为油脂降解菌,通过等比例复配获得研究用复合除油微生物菌剂,研究了影响菌剂除油效果的因素及组成菌株产脂肪酶的能力。结果表明,复合除油微生物菌剂在温度为25~55 ℃、pH为4~9、盐质量浓度为5~90 g/L、油脂体积分数1%~5%、接种体积分数1%~9%时,均具有一定的除油能力,除油率最高可达84.75%。单一菌株实验结果表明,菌株B501所产脂肪酶的酶活最高,而菌株009所产脂肪酶处于高酶活的持续时间较长,因此除油能力也最强。此外,复合菌剂的除油效果优于单一菌株。
2023, 42(8):38-45. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.005
摘要:嗜盐微生物多生活在高盐环境中,在盐腌制品、盐渍食品、海产品等高盐食品中含量丰富,是一种重要的极端环境微生物资源。作者对采自安徽芜湖超市的7种常见高盐食品进行嗜盐微生物的纯培养分离,根据菌落形态特征差异,选取43株进行基于16S rRNA基因序列相似性的物种鉴定。确定分类地位后,分别挑取不同种代表菌株进行产胞外酶活测定。最终作者确定该43株嗜盐微生物中包含13属21种嗜盐微生物,其中嗜盐古菌4属7种,嗜盐细菌9属14种。分离到产胞外淀粉酶菌株3株,产酯酶7株,产明胶酶1株,产触酶8株,说明市售高盐食品中普遍存在嗜盐微生物;这些嗜盐微生物所产的具有强耐高盐活性的胞外酶具有较高的生物开发利用价值。
2023, 42(8):46-53. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.006
摘要:蜡样芽孢杆菌的生物量对其生物功能具有重要影响。为了提高蜡样芽孢杆菌的产量与芽孢率,通过单因素实验筛选出最适宜其生长的碳源与氮源,分别为质量比1∶1复配的葡萄糖与水溶性淀粉和质量比1∶1复配的大豆蛋白胨与酵母提取物。在此基础上,于7 L发酵罐中探究流加方式、pH、搅拌转速和通气量等因素对其生物量及芽孢率的影响。最优发酵条件为:在0~9 h之间,转速250 r/min,通气量3 L/min,pH恒定6.5;9~18 h时,转速升高至350 r/min,通气量升高至4.5 L/min,并以0.45 mL/min流量补加培养基浓缩液;18 h时,转速降低至150 r/min,通气量降低至2.25 L/min,pH调高至7.5,停止补料至发酵结束。基于以上发酵策略,在18 h时,蜡样芽孢杆菌活菌数达2.2×1010 CFU/mL,是未优化前的4.88倍;发酵结束时,芽孢率超过90%。本研究结果为蜡样芽孢杆菌的工业化应用提供了一定基础。
2023, 42(8):54-61. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.007
摘要:为获得具有较好生长能力及胃肠耐受性的果蔬发酵剂,作者以自然发酵60 d的番茄液为对象,利用形态学及16S rDNA基因序列分析等方法,从中分离鉴定出3株乳酸杆菌(分别命名为L1、L2、L3),并研究其生长特性及对模拟胃肠环境的耐受能力。其中,L1和L3属于植物乳杆菌属(Lactiplantibacillus plantarum);L2为乳杆菌属(Lactobacillus brevis),3株菌的最适生长pH值均为6.6,最适生长温度为30~38 ℃。耐受性研究发现,L1和L3具有更强的高温及高盐耐受性,L2具有更好的胆盐耐受性;3株乳酸杆菌尤其是L3对人工胃液环境具有良好的耐受能力,存活率均高于96%。在人工肠液环境下3株菌的存活率超过90%,尤其L1表现出更好的稳定性。结果表明,作者分离得到的3株乳杆菌均具有良好的生长特性和胃、肠耐受特性,本研究结果可为果蔬发酵剂的研制及其发酵制品的开发提供参考。
2023, 42(8):62-67. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.008
摘要:为探究24种食用植物酵素的功能成分及生物活性,作者采用分光光度法对不同药材果蔬复合发酵产品的总黄酮和总多酚质量浓度进行了测定,利用超高效液相色谱检测了酵素产品中的6种有机酸。通过测定菌液OD值评价酵素对金黄色葡萄球菌生长的影响,并比较了不同酵素产品对人肝癌细胞Hep G2的生长抑制作用。结果表明,24种酵素产品中枸杞酵素的总黄酮质量浓度最高,玫瑰酵素和丁香酵素的总多酚质量浓度显著高于其他酵素产品的质量浓度。不同酵素产品所含的有机酸种类大致相同,但不同有机酸的质量浓度差异比较大,其中余甘子酵素的总酸质量浓度最高。24种酵素对金黄色葡萄球菌的生长均有较强的抑制作用,对人肝癌细胞Hep G2的生长也表现出一定的抑制作用。作者比较了24种酵素产品中多酚、黄酮和有机酸的质量浓度以及其生物活性,为功能性酵素产品的后续研发提供理论依据。
2023, 42(8):68-76. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.009
摘要:为探究菌种继代培养对灵芝栽培过程中胞外酶活力和灵芝子实体品质的影响,采用比色法、高效液相色谱法等研究了不同传代次数菌种对灵芝胞外酶活力、子实体干基生物学效率、浸出物、多糖、三萜及甾醇、灵芝酸类成分的影响,并通过相关性分析探讨胞外酶活力和灵芝品质之间的相关性。结果表明,随着菌种继代培养次数的增加,灵芝漆酶、滤纸酶、纤维素酶和淀粉酶酶活力呈下降趋势;相关性分析表明,漆酶、滤纸酶、纤维素酶和淀粉酶酶活与子实体干基生物学效率、浸出物、多糖质量分数及灵芝酸A、灵芝酸D、灵芝酸F、灵芝烯酸A和灵芝烯酸D质量浓度呈极显著正相关;进一步通径分析发现滤纸酶是影响灵芝干基生物学效率及多糖、灵芝酸F质量浓度的关键胞外酶,纤维素酶是影响灵芝烯酸A质量浓度的关键胞外酶。因此,在实际生产中,应将灵芝菌种继代培养次数控制在5代以内,基质中主要胞外酶具有高活力,灵芝干基生物学效率高且品质最好。
2023, 42(8):77-86. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.010
摘要:为探明低温等离子体灭菌工艺对甘蔗汁杀菌效果和品质的影响,以甘蔗汁杀菌率、多酚氧化酶酶活(PPO)、糖组分、总酚、游离氨基酸、颜色和pH为评价指标,研究其在不同电压和时间下的变化规律。结果表明,70 kV处理4 min杀菌效果最佳,样品细菌杀菌率为1.31 lg(N0/N),霉菌杀菌率为2.34 lg(N0/N)。处理1 min即可使PPO活性显著降低(P<0.05)。当电压升高到50 kV以上,蔗糖质量浓度在1 min内迅速降低,葡萄糖和果糖质量浓度则迅速升高。甘蔗汁总酚和游离氨基酸质量浓度均随处理时间的延长呈先下降后上升的变化趋势,但电压越高,处理后甘蔗汁的总酚质量浓度越高,游离氨基酸含量越少。60、70 kV处理下甘蔗汁颜色变化比较明显(P<0.05)。pH值随处理时间的延长而显著降低(P<0.05),且电压越高下降速度越快。综合各项指标,40 kV处理4 min的甘蔗汁品质较好,但灭菌效果较差,进一步延长处理时间可以获得更加安全、品质更高的甘蔗汁产品。
2023, 42(8):87-94. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.011
摘要:为了研究复合酶(果胶酶和纤维素酶)处理对刺梨、苹果混合发酵果汁品质的影响,首先优化了复合酶处理混合果汁的工艺条件,然后分别以经过和未经过复合酶处理的混合果汁为实验组和对照组,利用副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)对果汁进行发酵,研究果汁在理化性质、抗氧化性、感官评价等方面的差异。结果表明:当复合酶的添加量为3 g/L(果胶酶与纤维素酶的质量比为3∶2),处理温度35 ℃,处理时间1.5 h 时,混合果汁的透光率最高,为97.97%。复合酶处理导致实验组的类胡萝卜素显著下降,还原糖的质量浓度显著提高,但pH、酸度以及总酚、总黄酮、维生素C的质量浓度无显著变化。羟自由基和超氧阴离子自由基的清除率分别为72.86%和81.94%,分别极显著和显著高于对照组。在感官评价方面,实验组的色泽、香气、组织状态和口感均优于对照组。因此,复合酶处理可显著改善刺梨、苹果混合果汁的透光率,复合酶处理对混合发酵果汁中维生素C、黄酮等营养物质的质量浓度无显著影响,有助于提高混合发酵果汁的抗氧化性和感官品质。
2023, 42(8):95-102. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.012
摘要:为研究太行菊醇提物不同极性萃取相中黄酮对α-葡萄糖苷酶活性的影响及其抑制作用的动力学特征,采用萃取法制得太行菊黄酮的乙酸乙酯相、正丁醇相、残余水相和石油醚相,使用体外(PNPG) 法建立抑制α-葡萄糖苷酶活性的筛选模型,通过酶促反应动力学绘制Lineweaver-Burk曲线,分析太行菊黄酮对α-葡萄糖苷酶作用的抑制类型。太行菊不同极性萃取物对α-葡萄糖苷酶呈现不同程度的抑制作用,而且抑制活性与黄酮的质量浓度之间呈现明显的剂量效应关系。其中乙酸乙酯相和正丁醇相中黄酮质量分数及α-葡萄糖苷酶抑制活性均显著高于其他萃取相,且高于阿卡波糖,而残余水相和石油醚相中黄酮对α-葡萄糖苷酶的抑制活性低于阿卡波糖。酶抑制活性乙酸乙酯(IC50=1.01 mg/mL)<正丁醇(IC50=1.25 mg/mL)<阿卡波糖(IC50=1.47 mg/mL)<残余水相(IC50=1.77 mg/mL)<石油醚(IC50=2.12 mg/mL)。酶抑制动力学研究发现,乙酸乙酯相和正丁醇相中太行菊黄酮对α-葡萄糖苷酶是混合型抑制类型中竞争与非竞争关系;残余水相和石油醚相中太行菊黄酮对α-葡萄糖苷酶是竞争与反竞争的混合抑制类型。太行菊醇提物不同极性萃取相黄酮均具有一定的α-葡萄糖苷酶的抑制活性,在开发成辅助降血糖的保健食品或药品方面具有良好的潜力,有望将太行菊醇提物乙酸乙酯相和正丁醇相黄酮开发为新型α-葡萄糖苷酶抑制剂。
2023, 42(8):103-111. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2023.08.013
摘要:为了得到能高效脱色染料的吸附剂,以海藻酸钠、聚乙烯醇和沸石为原料,在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken实验设计原理进行三因素三水平的响应面实验设计,以脱色率为响应值,选取海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)和沸石质量浓度作为影响因子,优化其最佳制备条件。结果表明SPZ最佳制备条件为:SA质量浓度11 g/L,PVA质量浓度21 g/L,沸石质量浓度52 g/L,所得实际脱色率为88.57%。扫描电子显微镜观察到亚甲基蓝(MB)被成功吸附在海藻酸钠凝胶微球(SPZ)表面,傅里叶红外光谱结果说明SPZ与MB之间存在氢键及静电相互作用,且吸附过程符合准二级动力学、Langmuir型等温吸附模型,其吸附过程为物理扩散并伴随着化学吸附。本研究证明SPZ是一种稳定性好、脱色率高的吸附剂,为海藻酸钠复合材料在染料废水处理中的应用提供了参考。
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