• 2024年第43卷第10期文章目次
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    • >综述
    • 重要活性维生素25-羟基维生素D3生产技术研究进展

      2024, 43(10):1-11. DOI: 10.12441/spyswjs.20220505002

      摘要 (89) HTML (7) PDF 7.10 M (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:25-羟基维生素D3(25-hydroxyvitamin D3,25(OH)VD3)是维生素D3(vitamin D3,VD3)在人和动物体内发挥作用的主要存在形式,具有比VD3更高的生物效价,且能大大减轻肝脏代谢负担,因而成为具有重要发展前景的食品和饲料添加剂。目前主要通过从天然原料和食品加工副产物中提取天然甾醇,再经多步化学反应实现小规模生产。但这一生产路线存在原料来源受限、天然甾醇分离纯化难度大、后续化学合成步骤多和产率低等缺点。近年来随着合成生物学的快速发展,已涌现多种生物催化生产和利用合成生物学技术构建工程酵母生产等新技术。作者首先介绍了化学全合成和化学半合成法的优缺点,综述了以VD3为原料通过生物催化合成25(OH)VD3的研究进展,重点介绍了工程酵母生物合成25(OH)VD3的最新技术,对其工业化生产技术的发展前景开展较深入的探讨。

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    • 牛乳清蛋白的合成生物学研究进展

      2024, 43(10):12-20. DOI: 10.12441/spyswjs.20230621004

      摘要 (36) HTML (4) PDF 661.59 K (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:牛乳清蛋白约占牛乳中总蛋白质质量的20%,因其较高的营养价值和多功能性,在食品工业中被广泛应用,市场需求巨大。但国内在牛乳清蛋白生产方面存在原料不足、缺乏高效分离技术等问题。传统生产方式不仅复杂,而且伴随严重的“三废”污染。利用合成生物学技术,通过建立微生物细胞工厂,能够实现食品蛋白质的大量合成。目前,这种异源蛋白质表达方法已逐渐用于牛乳清蛋白的生产。作者概述了牛源β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的功能与应用,介绍了当前利用各种表达系统进行生物合成的现状,并对未来优化底盘细胞、开发更高效的表达元件,从而实现牛乳清蛋白的工业化生产进行了展望。

    • 益生菌对食源性脂质代谢紊乱相关疾病的缓解作用及机制研究进展

      2024, 43(10):21-31. DOI: 10.12441/spyswjs.20240626002

      摘要 (22) HTML (5) PDF 6.41 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:食源性脂质代谢紊乱会引发多种疾病,已经逐渐成为全球性的公共卫生问题。越来越多的研究表明,益生菌具有调节脂质代谢的功效,因此挖掘具有预防和改善食源性脂质代谢紊乱相关疾病潜力的益生菌具有广阔的应用前景。作者概述了益生菌对食源性脂质代谢紊乱引起的肠道菌群失衡、炎症性肠病和免疫力下降的缓解作用,从肠-肝轴循环、关键代谢物质和菌株自身特性等角度阐述了益生菌对食源性脂质代谢的调控机制,为开发具有调节食源性脂质代谢紊乱功效的益生菌提供参考。

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    • 浆果籽油的生物活性与应用研究进展

      2024, 43(10):32-43. DOI: 10.12441/spyswjs.20240116002

      摘要 (35) HTML (6) PDF 4.79 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:浆果籽油是从浆果加工副产物浆果种子中提取的一类功能性油脂。浆果籽油中富含亚油酸和α-亚麻酸等多不饱和脂肪酸以及生育酚、类胡萝卜素、角鲨烯、植物甾醇等生物活性物质,能够为人体提供丰富的营养并发挥多种健康功效,是理想的膳食补充剂。作者综述了沙棘、树莓、石榴、葡萄、黑莓、蓝莓、猕猴桃籽油的化学组成、生物活性以及在功能食品、医学及化妆品领域中的潜在应用;阐明了目前浆果籽油及其生物活性研究的局限性,同时对未来研究的重点进行了展望,为加快浆果籽油的开发利用、推动我国浆果籽油产业的发展提供参考。

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    • >研究论文
    • 壳聚糖改性凹凸棒土对食源性致病菌核酸提取效果的影响

      2024, 43(10):44-53. DOI: 10.12441/spyswjs.20230423001

      摘要 (35) HTML (7) PDF 7.47 M (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用壳聚糖对凹凸棒土(attapulgite,ATP)进行表面改性,考察改性对ATP吸附性能的影响,并建立基于壳聚糖-ATP的DNA提取方法,以实现食源性致病菌基因组DNA的低成本、高效提取。利用X射线衍射光谱等手段对材料进行表征,并利用吸附动力学模型和吸附等温模型考察改性材料对DNA的吸附机制。以3种食源性致病菌基因组DNA为提取对象,考察提取量、纯度、完整性和提取方法的可靠性。结果表明,准一级动力学模型和Freundlich模型能更好地模拟吸附结果,壳聚糖改性可显著提高ATP的吸附性能,壳聚糖-ATP对DNA饱和吸附量为23.648 μg/mg,提取的基因组DNA完整性好、纯度高,且提取方法的重复性好。

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    • 延胡索酸对紫色红曲菌生长和次级代谢的影响

      2024, 43(10):54-64. DOI: 10.12441/spyswjs.20240403001

      摘要 (30) HTML (3) PDF 24.38 M (86) 评论 (0) 收藏

      摘要:红曲菌(Monascus)发酵可产生多种有益次级代谢产物,如Monacolin K、红曲色素等。Monacolin K可以抑制胆固醇的形成并降低血脂,但野生型红曲的Monacolin K产量极低,严重限制了功能红曲的应用。作者所在研究团队前期通过代谢组学分析发现三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TAC)途径参与调控Monacolin K的合成,且延胡索酸的表达与Monacolin K合成呈正相关。为进一步探究延胡索酸对紫色红曲菌(Monascus purpureus)生长和次级代谢的影响,提高紫色红曲菌的Monacolin K产量,作者以野生型紫色红曲菌M1作为发酵菌株,通过干质量、分光光度、扫描电子显微镜、超高效液相色谱、实时荧光定量PCR等方法探究延胡索酸对红曲菌菌丝体生长及次级代谢产物Monacolin K和黄、橙、红共3种红曲色素合成等的影响。结果表明,延胡索酸的添加抑制了菌丝体的生长以及红曲色素的合成,但菌丝体褶皱程度和密度有所提高,Monacolin K产量较对照组提高了49.38 %,与Monacolin K合成相关的9段基因呈现不同程度的上调趋势。

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    • 益生菌-维生素D-肌醇对小鼠妊娠期糖尿病的协同改善作用

      2024, 43(10):65-77. DOI: 10.12441/spyswjs.20240421001

      摘要 (33) HTML (14) PDF 21.56 M (85) 评论 (0) 收藏

      摘要:多种膳食因子包括益生菌、维生素D、肌醇对妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)具有缓解作用,但是关于膳食因子复配干预GDM的研究则较少报道。作者将膳食因子进行复配,通过调节多种代谢途径,以应对与GDM相关的复杂代谢紊乱。以高脂饮食+链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导形成GDM小鼠模型,益生菌的剂量为5×108 CFU/d,维生素D的剂量为5 μg/(kg·d),肌醇的剂量为100 mg/(kg·d)。结果显示,相比于单独的益生菌干预或两两复配干预,3种膳食因子复配调节小鼠肠道菌群及缓解炎症、氧化应激、内质网应激、肝脏糖脂代谢紊乱、胰岛损伤的作用更加显著,并能够改善血糖与胰岛素稳态。3种膳食因子通过共同调控多种代谢途径,从而发挥协同增效的作用,实现了更佳的健康效益。

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    • 毛竹笋粉馒头的制备及其品质特征研究

      2024, 43(10):78-87. DOI: 10.12441/spyswjs.20231207004

      摘要 (36) HTML (3) PDF 3.88 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国竹笋资源丰富但利用率低。为了提高竹笋利用率,作者以毛竹笋粉为原料,分析不同毛竹笋粉添加量对馒头制备工艺关键参数以及最终产品品质的影响,并开发了一种基于生长区域法和最大熵法的图像分割技术,分析馒头内部气孔分布及其对产品品质的影响。结果表明,毛竹笋粉质量分数为2%时,馒头的综合指标最好。该研究基于计算机视觉算法——图像分割算法,解决了图像中光线明暗程度不均匀的问题,并分析了馒头内部的微观气孔结构,为馒头品质评价提供一种新方法。

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    • 复配乳化剂对黄油基淡奶油品质的影响

      2024, 43(10):88-96. DOI: 10.12441/spyswjs.20220927004

      摘要 (26) HTML (5) PDF 8.36 M (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:搅打淡奶油具有良好的起泡性和口感,在冰淇淋、面包、蛋糕等食品制作中应用广泛。淡奶油原料中的鲜稀奶油存在运输成本高和储藏时间短等问题,限制了其进一步发展。以黄油为脂肪来源制备黄油基淡奶油,考察了不同亲水亲油平衡(hydrophile lipophilic balance, HLB)值复配乳化剂(单硬脂酸甘油酯,蔗糖脂肪酸酯)对黄油基淡奶油搅打前粒径、表观黏度、微观结构和搅打后搅打时间、搅打起泡率、硬度、乳清泄漏率、黏弹性能等指标的影响,并从界面性质和结晶性质对研究结果予以解释。结果发现,当复配乳化剂HLB值为10时,乳液粒径为(7.80±0.87) μm,界面蛋白吸附量为(20.44±0.44) mg/m2,稳定性良好,搅打时间居中,搅打起泡率为(167±2)%,乳清泄漏率为(15±2)%,黄油基淡奶油具有良好的搅打性能和储藏性能,为工业生产黄油基淡奶油提供理论依据。

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    • 植物乳杆菌CCFM8661与水苏糖复合应用对小鼠铅中毒的缓解作用

      2024, 43(10):97-108. DOI: 10.12441/spyswjs.20240603003

      摘要 (24) HTML (8) PDF 35.94 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:合生元是由益生菌和益生元组成的微生物制剂,同时具有益生菌和益生元的功能。作者前期研究已经证实植物乳杆菌CCFM8661是一株具有良好铅毒性保护作用的菌株。水苏糖是一种优质益生元,具有调节肠道菌群、抗氧化以及排毒等生理功能。作者研究了植物乳杆菌CCFM8661和水苏糖组合的合生元对铅诱导的小鼠肝肾损伤的影响,探究其对小鼠组织生理生化指标、肠道菌群结构及粪便代谢产物的影响。结果表明,植物乳杆菌CCFM8661与水苏糖的复合应用显著提高了铅中毒的缓解效果,特别是高剂量组合在降低组织铅质量分数及缓解抗氧化损伤方面效果更为显著。此外,该复配干预显著改变了特定肠道细菌的丰度,如Ruminococcaceae UCG-014、Ruminococcus 1、AlistipesAkkermansia等;并调整了肠道菌群代谢,如影响了马尿酸、3-苯丙酸、雌马酚以及多种短链脂肪酸和氨基酸等物质含量,能对铅中毒小鼠产生潜在的积极效应。该研究表明植物乳杆菌CCFM8661与水苏糖复配可能成为缓解肠道铅中毒的新制剂。

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    • HPLC同时检测发芽黑小麦中10种黄酮类化合物方法的建立

      2024, 43(10):109-119. DOI: 10.12441/spyswjs.20240414001

      摘要 (17) HTML (2) PDF 1.74 M (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究黑小麦在发芽过程中黄酮类化合物质量分数的变化,建立了一种高效液相色谱(high-performance liquid chromatography,HPLC)同时检测发芽黑小麦中10种黄酮类化合物的方法。以Agilent 1260 ZORBAX SB-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm×5 μm)为固定相,乙腈和体积分数0.8%的磷酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,流量设定为0.8 mL/min,检测波长为225 nm,柱温保持在25 ℃。结果表明,在质量浓度为20~100 μg/mL时,葛根素、表儿茶素、芦丁、木犀草素、槲皮素、芹菜素、柚皮素、山柰酚、异鼠李素和查耳酮10种黄酮类化合物的质量浓度与峰面积之间呈现出良好的线性关系(R2≥0.999 1,n=6);这些化合物的精密度、重复性和稳定性结果显示,峰面积相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)均小于2.00%,加标回收率为98.72%~102.03%,表明所建立的检测方法准确可靠。另外,对发芽黑小麦中10种黄酮类化合物提取方法进行了优化,即采用乙醇体积分数为70%的盐酸-乙醇溶液(料液比1 g∶25 mL),在85 ℃下回流90 min时提取效果最佳,并检测了不同发芽时间(1、3、5、7 d)黑小麦中10种黄酮类化合物的质量分数。该研究为发芽黑小麦中功能活性成分的研究奠定了基础,同时也为其产品的质量控制和评估提供了参考依据。

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    • 莲子红衣黄酮对馒头品质和消化特性的影响

      2024, 43(10):120-129. DOI: 10.12441/spyswjs.20240404001

      摘要 (25) HTML (4) PDF 5.83 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:莲子红衣富含多种活性成分,但由于味道苦涩,限制了其在食品中的应用。作者首先制备了质量分数高达90%的莲子红衣黄酮提取物,并将其添加到馒头中,对馒头比容、色泽、质构、感官评价及体外消化特性等指标进行了测定。结果表明,莲子红衣黄酮提取物对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制作用;随着莲子红衣黄酮质量分数的增加,馒头比容先增大后减小,馒头皮和馒头芯的L*值逐渐降低,硬度、胶着性和咀嚼性逐渐增强,黏性、弹力、弹性及内聚性逐渐减小。感官评价结果表明,添加质量分数0.5%、1.0%的莲子红衣黄酮馒头可接受度较高,没有明显的苦涩味或其他不良风味,形态较好,回弹性较好,咬劲强。另外,莲子红衣馒头能够有效减缓淀粉的水解速率,显著降低快速消化淀粉质量分数,同时增加抗性淀粉质量分数;与普通白面馒头相比,添加质量分数2.0%的红衣黄酮馒头可使预估血糖生成指数(eGI)显著降低,与市售低血糖生成指数(GI)面包的eGI值相近。

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    • 不同包装方式下海藻刺激素对冷藏甜樱桃‘雷尼’贮藏品质的影响

      2024, 43(10):130-139. DOI: 10.12441/spyswjs.20231221001

      摘要 (34) HTML (5) PDF 1.89 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究海藻刺激素(seaweed biostimulant,BIO)和包装方式对青海高原地区所产甜樱桃‘雷尼’(Prunus avium L. Rainier)的影响,分析了在不同质量浓度BIO结合聚乙烯(PE)袋或气调包装(modified atmosphere packaging,MAP)处理下,甜樱桃冷藏(0 ℃)4周和6周后袋内气体成分、果实品质、生理病害、膜质过氧化程度、抗氧化物质、抗氧化活性以及感官品质的变化。结果表明,冷藏6周后,无论是对照组还是BIO处理组,PE袋中的O2体积分数、CO2体积分数与大气环境一致;但MAP处理可降低袋中的O2体积分数,同时升高CO2体积分数,在2.5、5.0、10.0 g/L的BIO结合MAP处理下,袋中O2体积分数和CO2体积分数在冷藏第6周时分别为7.13%~7.30%和8.67%~9.40%,有效抑制了果实呼吸作用。此外,2.5 g/L BIO结合MAP处理可显著延缓冷藏6周后果实硬度、果梗拉力和可滴定酸质量分数的下降,抑制失重率、腐烂率、果梗褐变率、果面凹陷指数及丙二醛质量摩尔浓度的增加,维持较高的总酚质量分数、总黄酮质量分数和抗氧化活性,并保留较好的质地、酸度、甜度和风味。为有效延长甜樱桃‘雷尼’贮藏寿命和维持其品质,应将采后果实立即用含有2.5 g/L BIO的0 ℃蒸馏水浸泡并结合MAP处理,在冷藏6周内销售,该处理方式下果实的品质、抗氧化特性和口感俱佳。

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    • 大球盖菇风味肽的制备及其抗氧化活性研究

      2024, 43(10):140-152. DOI: 10.12441/spyswjs.20221123001

      摘要 (32) HTML (10) PDF 8.69 M (87) 评论 (0) 收藏

      摘要:为促进大球盖菇(Stropharia rugosoannulataS. rugosoannulata)深度开发利用,制备了大球盖菇风味活性肽基料,探究大球盖菇可溶性肽最佳酶解制备工艺,分析可溶性肽相对分子质量分布特征和酶解产物体外抗氧化活性。以可溶性肽质量分数为评价指标,结合仿生电子舌辅助筛选最佳蛋白酶、酶解方式、酶解温度、酶解时间、加酶量以及料液比;利用Design Expert软件设计三因素三水平试验,确定大球盖菇可溶性肽酶解最佳工艺。结果表明,中性蛋白酶和风味蛋白酶酶解效果较优,最佳酶解工艺为双酶分布酶解法。酶解温度50 ℃,料液比1 g∶30 mL;中性蛋白酶酶解时间76 min,加酶量1 175 U/g,酶解pH 7.5;风味蛋白酶酶解时间20 min,加酶量490 U/g,酶解pH 7.0。在此工艺条件下,酶解产物可溶性肽质量分数为245.45 mg/g,鲜味值及咸味值高,可有效改善不良风味;可溶性肽相对分子质量低且集中,其中相对分子质量小于500的占比达83.55%。1.0 mg/mL酶解产物DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率分别为81.84%和65.25%,IC50分别为0.19 mg/mL和0.56 mg/mL,具有较好的体外抗氧化活性。综上,通过酶解工艺优化,大球盖菇风味活性肽基料可溶性肽产量高且相对分子质量低,呈味效果和抗氧化能力均较佳。

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    • 红糖中酚类化合物的抗氧化活性研究

      2024, 43(10):153-162. DOI: 10.12441/spyswjs.20230216001

      摘要 (25) HTML (10) PDF 8.68 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究红糖的抗氧化活性及其成分,作者首先采用叔丁基过氧化氢(tert-butyl hydroperoxide,t-BHP)诱导的Caco-2细胞作为氧化损伤模型,以评估红糖提取物对细胞存活率、细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平和细胞抗氧化能力(cellular antioxidant activity,CAA)的影响,并采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)技术对红糖中的主要活性成分——酚类化合物进行分析。结果表明,红糖提取物能够改善由t-BHP造成的细胞凋亡,可显著降低细胞内ROS水平,具有一定的抗氧化活性,每克红糖提取物的CAA值相当于12.27 μmol槲皮素。另外,红糖提取物中含有原儿茶酸、香草酸、绿原酸、氯化矢车菊素、香豆素和芹菜素等酚类化合物。该研究为红糖及红糖提取物的活性研究和相关功能性产品的开发提供了理论依据。

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    • 凯特芒果淀粉的提取及其性质研究

      2024, 43(10):163-172. DOI: 10.12441/spyswjs.20240327005

      摘要 (27) HTML (8) PDF 12.92 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:以凯特芒果为原料,从芒果肉和芒果核中提取芒果淀粉,比较芒果肉淀粉、芒果核淀粉及其提取后残渣干粉的理化性质。结果表明:芒果肉淀粉质量分数高于芒果核淀粉,分别为90.02、78.64 μg/mg,且两者均以支链淀粉为主,尤其是芒果核淀粉中支链淀粉质量占总淀粉质量的93.15%。进一步对芒果淀粉及其残渣干粉的理化性质进行了测定,尽管芒果肉淀粉与芒果核淀粉在糊化度上没有显著差异,但芒果肉淀粉粒径最小、颗粒均匀呈圆形,且具有更强的膨胀能力,在80 ℃时已经完全糊化形成蜂窝状网络结构。此外,提取后的芒果残渣干粉也表现出良好的溶解度和膨胀度。该研究不仅为开发食品新原料及丰富淀粉品种提供理论依据,还有助于拓展芒果及其副产物资源在食品及其他领域中的应用,实现芒果及其副产物的高值化利用。

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