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大环糊精的酶法制备及应用研究进展

食品科学 2024年第16期45卷 347-357页

作者：谢安宁金征宇李晓晓柏玉香江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江苏无锡214122 江南大学食品学院江苏无锡214122 江南大学食品安全与营养协同创新中心江苏无锡214122 江南大学食品安全国际联合实验室江苏无锡214122

大环糊精(large ring cyclodextrin,LR-CD)是由9个至数百个吡喃葡萄糖单元组成的环状α-1,4-葡聚糖,主要通过环糊精葡萄糖基转移酶或4-α-糖基转移酶的环化作用使直链淀粉发生分子内转糖基作用得到。与常见α-、β-、γ-环糊精(cyclodex... 详细信息

大环糊精(large ring cyclodextrin,LR-CD)是由9个至数百个吡喃葡萄糖单元组成的环状α-1,4-葡聚糖,主要通过环糊精葡萄糖基转移酶或4-α-糖基转移酶的环化作用使直链淀粉发生分子内转糖基作用得到。与常见α-、β-、γ-环糊精(cyclodextrin,CD)相比,LR-CD的空腔尺寸更大,表现出独有的结构和理化特性,这些性质使LR-CD在食品、医药、生物等领域展现出巨大的应用潜力。然而,LR-CD的制备成本高,产率较低,并且缺乏有效的分离纯化方法,因此目前还未实现工业化生产与应用。本文分别从优化底物、设计基于模板诱导的新反应路径、酶分子改造及产物的分离纯化等方面综述酶法制备LR-CD的研究近况与挑战,为LR-CD的工业化生产和应用提供参考。

关键词：大环糊精环糊精葡萄糖基转移酶 4-α-糖基转移酶淀粉模板诱导分子改造

Aspergillus nidulans来源的α-葡萄糖苷酶分子改造及其在难消化糊精制备中的应用

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食品与发酵工业 2024年

作者：杜婧玮王蕾张定坤魏贝贝陈世恒吴敬陈晟江南大学教育部食品安全国际合作联合实验室江南大学生物工程学院江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室

难消化糊精是一类富含α-1，2、α-1，3、α-1，6糖苷键或环状糖链结构的可溶性糊精的总称，具有生糖指数低及促进肠道益生菌增殖的特点。难消化糊精的目前商业化主流制备工艺为酸热法，酶法制备相关研究仍然较少。难消化糊精制备的关... 详细信息

难消化糊精是一类富含α-1，2、α-1，3、α-1，6糖苷键或环状糖链结构的可溶性糊精的总称，具有生糖指数低及促进肠道益生菌增殖的特点。难消化糊精的目前商业化主流制备工艺为酸热法，酶法制备相关研究仍然较少。难消化糊精制备的关键是增加难消化的α-1，2、α-1，3、α-1，6糖苷键含量或增加产物聚合度。对构巢曲霉（Aspergillus nidulans）来源的α-葡萄糖苷酶AgdB进行改造，以增加其产物α-1，3键型或提高其产物聚合度。通过理性设计，经定点突变后获得N466D，R450H，A445S，Y202A共4个突变体。以麦芽糖为底物反应时，突变体N466D，R450H产物α-1，3糖苷键含量增加，突变体R450H，A445S，Y202A生成更高聚合度的产物。随后将突变体与野生型分别与环糊精葡萄糖基转移酶进行复配，结果表明，突变体R450H，A445S，Y202A均能有效提高产物慢消化成分，突变体N466D虽然提高了α-1，3键含量，但同时提高了α-1，4键含量，因此产物慢消化成分反而有所降低。该研究为改造α-葡萄糖苷酶，提高难消化糊精的慢消化及抗消化组分提供了新的思路。

关键词： α-葡萄糖苷酶难消化糊精分子改造体外消化

Bacillus globisporus N75 6-α-葡萄糖基转移酶在枯草芽孢杆菌中的重组表达

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食品与发酵工业 2024年

作者：刘玮琼王蕾吴敬陈晟江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江南大学教育部食品安全国际合作联合实验室江南大学生物工程学院

6-α-葡萄糖基转移酶具有催化α-1，4-葡聚糖的外切水解和转糖基化功能，可通过转糖基活性产生非还原端连有α-1，6键的α-葡聚糖，可用于生产环交替糖及其分支衍生物和环异麦芽寡糖等新型功能糖。为了更好地将6-α-葡萄糖基转移酶应用... 详细信息

6-α-葡萄糖基转移酶具有催化α-1，4-葡聚糖的外切水解和转糖基化功能，可通过转糖基活性产生非还原端连有α-1，6键的α-葡聚糖，可用于生产环交替糖及其分支衍生物和环异麦芽寡糖等新型功能糖。为了更好地将6-α-葡萄糖基转移酶应用于食品领域，该研究对来源于Bacillus globisporus N75的6-α-葡萄糖基转移酶在食品安全级菌株枯草芽孢杆菌中进行重组表达，并通过表达宿主的选择及优化发酵条件进一步提高重组蛋白产量。结果表明，宿主WHS9更有利于6-α-葡萄糖基转移酶的重组表达，在20 ℃的发酵条件下，胞内外可溶性总酶活力可达2.11 U/mL；在25 ℃添加20 mmol/L海藻糖发酵48 h后，总酶活力可达到2.21 U/mL；优化发酵时间后，发酵36 h总酶活力可达3.14 U/mL，是优化前WHS9表达酶活力的196倍。该研究首次实现了6-α-葡萄糖基转移酶在枯草芽孢杆菌中的重组表达。

关键词： 6-α-葡萄糖基转移酶枯草芽孢杆菌发酵优化启动子海藻糖

基于磷脂酶水解圈定向筛选高效聚对苯二甲酸乙二醇酯降解酶

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微生物学报 2024年第3期64卷 745-754页

作者：徐翰蔡忆梅陈晓倩黄青松吴敬陈晟颜正飞江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江苏无锡214122 江南大学教育部食品安全国际合作联合实验室江苏无锡214122

【目的】目前自然环境中聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)废弃物的积累严重威胁生态健康,因此PET的降解问题已成为全球性的热点问题。生物酶法降解PET技术以其绿色环保而备受关注,但天然PET降解酶的催化活性普遍偏... 详细信息

【目的】目前自然环境中聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)废弃物的积累严重威胁生态健康,因此PET的降解问题已成为全球性的热点问题。生物酶法降解PET技术以其绿色环保而备受关注,但天然PET降解酶的催化活性普遍偏低,亟待进一步定向改造。现阶段定向进化为快速提高PET降解酶催化性能提供了可能,其中筛选方法是成功获得高性能突变体的关键所在。本研究旨在提出一种新型高效灵敏的筛选方法并应用于褐色喜热裂孢菌(Thermobifida fusca)来源角质酶Tfu-0883的定向改造,以期快速获得PET降解活性提高的突变体。【方法】基于易错PCR构建突变体文库,涂布于卵黄磷脂平板,以水解圈的大小作为筛选指标获得PET降解活性提高的突变体;对突变体进行酶学定性并筛选出潜在的分子改造位点,最终获得高性能突变体。【结果】从卵黄磷脂平板中挑取水解圈直径最大的单菌落,即突变体H10(N2D/D94H/A149E),其PET降解能力是野生型的1.5倍,最适温度与pH分别为60℃和8.0。突变体H10中第2位和第149位氨基酸残基远离底物结合凹槽,其突变会导致酶蛋白稳定性下降;第94位氨基酸残基则位于底物结合凹槽附近,由负电荷氨基酸Asp突变为正电荷氨基酸His,有利于吸附在带负电荷的PET表面,是突变体H10降解能力提升的关键因素;随后将野生型的第94位氨基酸残基Asp分别突变为His及同为正电荷且空间位阻更小的Lys和Arg,突变体D94H、D94K和D94R对PET降解能力均有提升,其中,突变体D94K降解PET能力是野生型的3.6倍。【结论】本研究基于磷脂酶水解圈构建了一种新的PET降解酶定向筛选方法,以此获得了降解活性提高的突变体,并证实角质酶Tfu-0883第94位氨基酸残基位点具有提升其PET降解活性的潜在能力。

关键词：定向进化 PET降解水解圈热稳定性分子改造

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介电解冻技术对肉类原料品质影响的研究进展

食品科学 2024年第8期45卷 283-291页

作者：张孝金亚美巫宇航姚黄兵杨哪徐学明江南大学食品学院江苏无锡214122 江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江苏无锡214122 江南大学食品安全与营养协同创新中心江苏无锡214122

解冻是冷冻肉制品加工的重要单元操作,其应用效果关注的重点包括解冻时间、样品温度均匀性、汁液流失率、蒸煮损耗、新鲜度、质构特征和口感变化差异等。因此,选择适宜的技术及工艺参数最终能得到解冻品质俱佳的肉类原料产品。传统解冻... 详细信息

解冻是冷冻肉制品加工的重要单元操作,其应用效果关注的重点包括解冻时间、样品温度均匀性、汁液流失率、蒸煮损耗、新鲜度、质构特征和口感变化差异等。因此,选择适宜的技术及工艺参数最终能得到解冻品质俱佳的肉类原料产品。传统解冻技术包括空气解冻、浸泡解冻等,新型的物理场解冻包括微波解冻、射频解冻、远红外解冻和欧姆解冻等。以高频电磁波为激励源的微波和射频介电解冻方式因其操作时间短、高效等优点逐渐在冷冻肉制品加工领域得到应用。本文综述了介电解冻技术,概述其关键影响因素,探讨了介电解冻过程中肉类原料品质的变化,并对介电解冻过程中还存在的共同问题以及未来研究方向提出了新的思考。

关键词：介电特性射频解冻微波解冻肉类原料影响因素

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磁场技术在农产品加工中的应用及研究进展

食品科学 2024年第6期45卷 306-316页

作者：姚黄兵金亚美张令涛吴石林郑子涛王婷杨哪徐学明江南大学食品学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品安全与质量控制协同创新中心江苏无锡214122 江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江苏无锡214122

随着现代农业技术发展和磁场生物学效应研究深入,磁场已被广泛应用于农业科学的各个领域。适宜的磁场参数如强度、频率、波形等对农产品原料可产生特异性的非热效应,主要通过影响水分子簇、细胞形态、大分子活性以及基因表达等方式调节... 详细信息

随着现代农业技术发展和磁场生物学效应研究深入,磁场已被广泛应用于农业科学的各个领域。适宜的磁场参数如强度、频率、波形等对农产品原料可产生特异性的非热效应,主要通过影响水分子簇、细胞形态、大分子活性以及基因表达等方式调节生物组织,细胞的新陈代谢、呼吸作用以及传质传热效率,因而相较于其他物理加工而言,其作用效果的显化更加缓慢。另一方面,相同的磁场参数针对不同处理对象也会展现不同的作用效果。磁场技术在农产品加工领域中已得到一定的验证并应用,主要包括农产品的辅助贮藏、杀菌、发酵、提取等方面,本文综述了磁场生化技术在农产品加工中的应用及研究现状,并就存在的问题及未来的发展趋势展开讨论,旨在为该技术在农业领域中的应用提供参考。

关键词：磁场生物效应农产品贮藏杀菌发酵

长余辉基适配体传感器在食品安全检测中的应用进展

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分析科学学报 2024年第2期40卷 231-238页

作者：顾天悦高雪梅陈柯霖严诸颖陈丽建赵旭江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江苏无锡214122 江南大学国际食品安全联合实验室江苏无锡214122 江南大学食品学院分析食品安全学研究所江苏无锡214122 江南大学化学与材料工程学院合成和生物胶体重点实验室江苏无锡214122

食品工业的迅速发展离不开安全体系的构建。食品安全检测关系经济民生,是分析领域的研究热点。长余辉纳米粒子具有免原位激发和磷光可再生性,在激发光停止后持续发光,从而消除背景荧光干扰,是理想的光学传感元件。适配体是具有识别性能... 详细信息

食品工业的迅速发展离不开安全体系的构建。食品安全检测关系经济民生,是分析领域的研究热点。长余辉纳米粒子具有免原位激发和磷光可再生性,在激发光停止后持续发光,从而消除背景荧光干扰,是理想的光学传感元件。适配体是具有识别性能的寡核苷酸序列,兼具快速响应性、高特异性和灵敏度。二者通过基团键合可构建性能独特的探针,产生靶标刺激的信号变化,在食品安全检测领域享有壮阔前景。本文阐述了近年来长余辉基适配体传感器在食品安全检测中的研究进展。重点聚焦于实现传感器光学激活的设计策略,简要介绍了相应原理的研究应用,最后对于该技术面临的挑战和机遇进行讨论和展望,以推进食品安全检测的发展。

关键词：食品安全长余辉纳米粒子适配体生物传感器磷光猝灭

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α疱疹病毒UL24蛋白特性与功能研究进展

微生物学报 2024年第1期64卷 30-41页

作者：牛静轶李艺璇叶超西南大学动物医学院动物健康与动物性食品安全国际合作联合实验室重庆400715

α疱疹病毒是一大类具有包膜的双链DNA病毒,具有嗜神经性感染和潜伏感染的特性,对人畜的健康具有较大威胁。α疱疹病毒基因组能够编码多种蛋白,其中UL24是α疱疹病毒重要的毒力基因之一,能够编码一种高度保守的蛋白,在调控病毒感染致病... 详细信息

α疱疹病毒是一大类具有包膜的双链DNA病毒,具有嗜神经性感染和潜伏感染的特性,对人畜的健康具有较大威胁。α疱疹病毒基因组能够编码多种蛋白,其中UL24是α疱疹病毒重要的毒力基因之一,能够编码一种高度保守的蛋白,在调控病毒感染致病方面具有重要的生物学作用。本文主要对UL24基因及其编码蛋白基本特性,UL24蛋白在α疱疹病毒的组装和复制、感染和致病以及抑制宿主天然免疫3个方面的调控功能进行了梳理,为深入理解α疱疹病毒蛋白的功能,以及进一步防控α疱疹病毒感染提供理论参考。

关键词： α疱疹病毒 UL24蛋白生物学功能

TLC-SERS同时检测降压类保健食品中五种沙坦类违禁添加成分

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1354-1363页

作者：黄丽俊庄顺钱冯永巍杨方威孙震谢云飞薛庆海无锡市食品安全检验检测中心江苏无锡214412 江南大学食品学院江苏无锡214122

由于人们不健康的饮食结构和生活作息习惯以及人口老龄化等因素,高血压等慢性病发病率逐渐增高,降压类保健食品逐渐受到人们青睐。但是市场中存在不良商家为了提高保健食品的功效,向保健食品中非法添加降压药,尤其是沙坦类降压药的现象... 详细信息

由于人们不健康的饮食结构和生活作息习惯以及人口老龄化等因素,高血压等慢性病发病率逐渐增高,降压类保健食品逐渐受到人们青睐。但是市场中存在不良商家为了提高保健食品的功效,向保健食品中非法添加降压药,尤其是沙坦类降压药的现象。建立了一种薄层色谱层析技术(TLC)与表面增强拉曼光谱(SERS)联用方法,对降压类保健食品中五种可能添加的沙坦类违禁成分(奥美沙坦酯、厄贝沙坦、氯沙坦钾、替米沙坦、缬沙坦)进行同步检测。对五种药物的SERS检测最佳条件进行探究,并通过比较不同成分及配比的TLC展开剂对于五种药物的分离效果,经过大量配方试验后成功得到环己烷-乙酸乙酯-甲醇-冰醋酸=53∶35∶12∶0.25(v/v/v/v)的分离体系,对五种药物具有良好的分离效果。确定实验条件后利用TLC分离技术对样品溶液分别进行初步分离,在薄层板上不同比移值的斑点原位处滴加金胶进行SERS检测,对样品溶液在斑点原位处的SERS光谱进行采集、比较,确定。研究结果表明,五种沙坦类违禁添加成分可通过TLC明确分离,且其SERS光谱特征峰一致、重复性良好,根据各自的特征峰可快速定性分析,检出限在0.1~1 mg·kg^(-1)之间。研究建立的TLC-SERS方法简单、快速,能够为保健食品中违禁添加成分的现场初步快速筛查提供一定参考。

关键词：降压类保健食品沙坦类药物薄层色谱层析-表面增强拉曼光谱联用技术同步检测