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基于多元可视化模型分析低盐发酵香肠风味成分变化规律

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食品与发酵工业 2024年

作者：范鑫洋张香美侯玥臧梦玉赵朝霞刘程鹏河北经贸大学生物科学与工程学院河北经贸大学外国语学院

利用多元可视化模型揭示低盐发酵香肠风味成分变化规律。采用气相-离子迁移色谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）对低盐香肠发酵过程中的挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOCs）进行测定，建... 详细信息

利用多元可视化模型揭示低盐发酵香肠风味成分变化规律。采用气相-离子迁移色谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）对低盐香肠发酵过程中的挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOCs）进行测定，建立多元可视化模型。结果表明：在低盐香肠发酵过程中共鉴定出31种挥发性有机化合物，利用正交偏最小二乘模型（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）结合变量投影重要性（variable importance projection，VIP），筛选出11种特征挥发性有机化合物，乙酸乙酯二聚体与2，6-二甲基吡嗪二聚体等特征挥发性有机化合物在不同发酵阶段具有显著差异，进一步结合主成分分析得出：3-羟基-2-丁酮和异丁醇二聚体分别为1 d、2 d发酵香肠特征挥发性有机化合物；2，6二甲基吡嗪二聚体、丁酸乙酯单体、醋酸等是3 d发酵香肠的特征挥发性有机化合物。此结果可为利用多元可视化模型更直观、全面地展现发酵过程中风味特征变化提供理论依据。

关键词：发酵香肠感官品质曼特尔检验正交偏最小二乘

不同贮藏温度下半胱氨酸氧化位点鉴定及对滩羊肉嫩度的影响

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食品科学 2024年第10期45卷 54-61页

作者：张瑞陶迎梅高钰茸王素也刘敦华宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750021 宁夏大学动物科技学院宁夏银川750021 四川轻化工大学生物工程学院四川宜宾644005

以宁夏滩羊肉为材料,借助半胱氨酸氧化修饰蛋白质组学技术,对-80℃(对照)和-2、-18、4℃条件下贮藏7 d滩羊肉的品质指标(剪切力和质构特性(硬度、弹性和咀嚼性))进行测定,同时对半胱氨酸氧化修饰位点进行鉴定,结合Pearson法对显著差异... 详细信息

以宁夏滩羊肉为材料,借助半胱氨酸氧化修饰蛋白质组学技术,对-80℃(对照)和-2、-18、4℃条件下贮藏7 d滩羊肉的品质指标(剪切力和质构特性(硬度、弹性和咀嚼性))进行测定,同时对半胱氨酸氧化修饰位点进行鉴定,结合Pearson法对显著差异氧化位点(significantly differential oxidation sites,SDOS)的氧化强度与冷藏滩羊肉品质指标进行相关性分析。结果表明,与对照组相比,3个贮藏组的剪切力和质构特性均显著下降(P生物标志物。

关键词：滩羊肉嫩度半胱氨酸氧化修饰蛋白质组学蛋白质氧化质构

优质食品酶的催化机制及在高端配料创制方面的应用基础

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中国食品学报 2024年第5期24卷 75-88页

作者：李兆丰陈福生江正强王永华路福平黄和江南大学食品学院江苏无锡214122 华中农业大学食品科学技术学院武汉430070 中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 华南理工大学食品科学与工程学院广州510641 天津科技大学生物工程学院工业酶国家工程实验室天津300457 南京师范大学食品与制药工程学院南京210023

优质食品酶是食品生物加工的核心,是食品制造产业的“芯片”。我国食品酶领域的应用基础研究薄弱,70%以上的酶制剂市场被国际公司垄断,优质食品酶长期受制于人,难以支撑目前食品行业提质升级的发展需求。在此背景下,本文聚焦新型食品酶... 详细信息

优质食品酶是食品生物加工的核心,是食品制造产业的“芯片”。我国食品酶领域的应用基础研究薄弱,70%以上的酶制剂市场被国际公司垄断,优质食品酶长期受制于人,难以支撑目前食品行业提质升级的发展需求。在此背景下,本文聚焦新型食品酶高效筛选和分泌表达的生物学基础,高端高值食品酶的催化机制,食品酶催化性能改造的结构基础,食品酶创制高端配料的内在规律及作用机制等关键科学问题,综述优质食品酶的催化机制及在高端配料创制方面的应用基础,旨在为食品高端配料的酶法创制提供理论和实践指导。

关键词：新型食品酶催化机制结构基础高端配料

牛樟树水提物中促进樟芝无性产孢的效应物鉴定及其添加量优化

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食品科学 2024年第7期45卷 96-102页

作者：李华祥戴嘉宁王娟娟刘泊伶吉丹罗志珊陆震鸣杨振泉扬州大学食品科学与工程学院江苏扬州225127 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 江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122

为明确牛樟树水提物(aqueous extract of Cinnamomum kanehirae Hay,CWE)中促进樟芝(Antrodia cinnamomea)深层发酵无性产孢的效应物。首先,采用醇沉法及不同有机溶剂分级萃取法对CWE进行分离,并以产孢量为检测指标,考察不同组分对樟芝... 详细信息

为明确牛樟树水提物(aqueous extract of Cinnamomum kanehirae Hay,CWE)中促进樟芝(Antrodia cinnamomea)深层发酵无性产孢的效应物。首先,采用醇沉法及不同有机溶剂分级萃取法对CWE进行分离,并以产孢量为检测指标,考察不同组分对樟芝无性产孢的影响。结果表明,30μg/mL的CWE醇沉上清氯仿萃取物LFE和50μg/mL的醇沉上清乙酸乙酯萃取物YZE对樟芝无性产孢有明显的促进效果,且LFE的促进效果明显优于YZE,表明效应物主要存在于LFE和YZE中。随后,采用液相色谱-质谱联用仪对CWE不同萃取组分进行成分分析,并结合不同组分对樟芝产孢的影响效果,确定主要效应物为赤藓糖醇。最后,考察赤藓糖醇(纯度98%)对樟芝深层发酵性能的影响,结果表明,赤藓糖醇对樟芝无性产孢有显著促进效果,且在最佳添加量(1.0μg/mL)下,产孢量较对照组提高55.17%;同时,1.0μg/mL赤藓糖醇显著促进樟芝深层发酵菌丝体生长及胞内多糖的合成,生物量和胞内多糖产量较对照组分别提高18.65%和260.13%,但对三萜的合成无显著影响。

关键词：樟芝深层发酵无性产孢牛樟树赤藓糖醇液相色谱-质谱联用

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富硒啤酒酵母的选育及有机硒含量的测定

食品与发酵工业 2024年第10期50卷 48-54页

作者：汪锡武冯婉婷方旭娟程子杨钱森和王洲徐康张杰赵文豪张圣伟安徽工程大学生物与食品工程学院安徽芜湖241000 安徽省工业微生物分子育种工程实验室安徽芜湖241000

为了进一步研究微生物富硒的能力,得到富硒能力较强的啤酒酵母,以啤酒酵母WX-01为出发菌,通过高浓度亚硒酸钠初筛,再经过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变处理以及亚硒酸钠抗性平板筛选,观察菌株的... 详细信息

为了进一步研究微生物富硒的能力,得到富硒能力较强的啤酒酵母,以啤酒酵母WX-01为出发菌,通过高浓度亚硒酸钠初筛,再经过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变处理以及亚硒酸钠抗性平板筛选,观察菌株的生长状况结合对其生物量与硒含量的测定,选育出一株富硒优势啤酒酵母。通过培养条件为添加质量浓度35 mg/L,加硒时间8 h,培养时间36 h,得到的酵母WX-1的生物量提高到(5192±36)mg/L,较原始菌株WX-01提高了201%,硒含量达到(1475±33)μg/g,较原始菌株提高了330%,其有机硒产量和转化率分别为7658μg/L和97.1%。扫描电镜分析酵母菌富集后表面有少量单质硒析出。另外红外光谱在特定区域出现不同强度的吸收峰表明酵母细胞参与了硒蛋白的合成。

关键词：富硒啤酒酵母常压室温等离子体诱变富集优化硒含量表征

基于RNA-seq分析bdhA敲除对枯草芽孢杆菌产纳豆激酶和MK-7的影响

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微生物学报 2024年第7期64卷 2394-2406页

作者：黄茜琳黄俊宝高旭丽罗雅妮陶伟郭明雨刘永圆吴晶吴超薛正莲陈宇刘艳安徽工程大学生物与食品工程学院安徽芜湖241000 安徽省工业微生物分子育种工程实验室安徽芜湖241000

纳豆激酶(nattokinase,NK)具有多种生理功能,是治疗心血管疾病的理想药物。甲萘醌-7(menaquinone-7,MK-7)是人体不可缺少的脂溶性维生素之一,可预防骨质疏松和帕金森等疾病。【目的】提高枯草芽孢杆菌中NK和MK-7共同生产的产量,揭示重... 详细信息

纳豆激酶(nattokinase,NK)具有多种生理功能,是治疗心血管疾病的理想药物。甲萘醌-7(menaquinone-7,MK-7)是人体不可缺少的脂溶性维生素之一,可预防骨质疏松和帕金森等疾病。【目的】提高枯草芽孢杆菌中NK和MK-7共同生产的产量,揭示重组菌中共同生产NK和MK-7的机理,为MK-7和NK的生成提供新的代谢工程策略。【方法】以枯草芽孢杆菌为出发菌株,敲除2,3-丁二醇脱氢酶基因(bdhA),构建一株能增加NK和MK-7共同生产的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168-ΔbdhA。利用RNA-seq分析NK和MK-7合成途径关键酶编码基因的变化,总结NK和MK-7共同生产的机制。【结果】与原始菌株相比,Bacillus subtilis 168-ΔbdhA中2,3-丁二醇含量降低64.0%,为2.76 g/L。NK和MK-7的产量较原始菌株提高30.0%和60.0%。RNA-seq分析表明,中心碳代谢、氧化磷酸化和NK及MK-7合成等过程相关的基因表达存在差异。NK负调控因子codY下调2.19倍。在蛋白质分泌途径中,secA下调0.37倍,tatAD和tatC分别上调2.81倍和0.50倍。【结论】bdhA的敲除阻断了2,3-丁二醇的碳通量,促进甘油的吸收,碳通量更多地流向NK和MK-7的合成途径。负调控因子codY的下调促进NK转录,蛋白转运相关途径基因的上下调促进MK-7的胞外分泌,从而实现其产量的增加。

关键词：枯草芽孢杆菌纳豆激酶甲萘醌-7 2,3-丁二醇脱氢酶 RNA-seq

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结合改进Weibull时间函数的开采沉陷动态预测模型

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岩土力学 2024年第6期45卷 1824-1834页

作者：张琰君阎跃观龙思放朱元昊戴华阳孔嘉嫄中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

煤炭开采引起的地表沉陷是一个多维动态变化过程,动态预测可以获取采空区上方任意位置、时刻的形变大小,对保护地面基础设施和人民生命安全具有重要意义。为实现地表沉陷的动态预测,针对Weibull时间函数模型结构复杂、参数较多等不足,... 详细信息

煤炭开采引起的地表沉陷是一个多维动态变化过程,动态预测可以获取采空区上方任意位置、时刻的形变大小,对保护地面基础设施和人民生命安全具有重要意义。为实现地表沉陷的动态预测,针对Weibull时间函数模型结构复杂、参数较多等不足,基于开采沉陷相关理论,建立了仅含一个模型参数,且可以准确描述地表点下沉量、下沉速度、下沉加速度的改进Weibull时间函数模型。在此基础上,结合已有的地表沉陷盆地模型,建立了一种新的开采沉陷动态预测模型,详细阐述了模型参数的确定方法及其对沉陷盆地形态的影响,并结合某矿313工作面和3214工作面实测数据验证了模型的预测精度和适用性。结果表明:改进的Weibull时间函数模型最大均方根误差为52 mm,最大相对误差为2.1%,较改进前分别提高了60.3%和64.4%;开采沉陷动态预测模型预测的下沉曲线形态和实测下沉曲线形态一致,最大均方根误差为17 mm,最大相对误差为1.76%,表明该模型可以预测地表沉陷过程,具有较好的适用性和可靠性。该研究结果可为矿区地表沉陷动态预测提供参考。

关键词： Weibull时间函数开采沉陷沉陷盆地动态预测

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自供电光电化学传感在食品安全快速检测中的研究进展

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分析试验室 2024年第2期43卷 161-167页

作者：张晓艺王小敏白宝清尉立刚张锦华郭彩霞杨钰昆山西大学生命科学学院太原030006 山西中医药大学中药与食品工程学院晋中030619

食品安全是重大民生问题,食品安全检测则是食品安全管理的重要环节。发展小型化、低能耗、高灵敏的食品安全快速检测技术不仅符合我国国情,而且在食品安全监管人员进行即时检测方面极具现实意义。自供电光电化学传感是基于光电活性材料... 详细信息

食品安全是重大民生问题,食品安全检测则是食品安全管理的重要环节。发展小型化、低能耗、高灵敏的食品安全快速检测技术不仅符合我国国情,而且在食品安全监管人员进行即时检测方面极具现实意义。自供电光电化学传感是基于光电活性材料发生光诱导电子-空穴转移的分析方法,它将从环境中获取的太阳能转化为维持传感器运行的电能,替代了对传统电池的使用,有利于设备无线化、便携化和低耗能。同时,它无需施加电压即可实现对目标物的检测,避免了溶液中还原产物的氧化造成的信号不稳定,从而提高传感检测的灵敏度和在生物分子检测中的应用。本文总结了自供电光电化学传感器的机制、分类及其在食品安全快速检测中的研究进展,探讨了该类无线、可持续、低能耗传感器在现场检测中的应用前景,为食品安全快速检测提供有效的技术支持。

关键词：食品安全自供电光电化学传感器食品安全危害因子

多学科交叉背景下人工智能融入合成生物学课程教学的设计与实践

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生物工程学报 2024年

作者：王锴栾小丽周景文江南大学物联网工程学院江南大学生物工程学院江南大学未来食品科学中心

近年来，人工智能赋能合成生物学迅速发展，特别是在蛋白质结构模拟与预测、调控元件与代谢网络设计与优化等方面，展现了巨大的潜力。加强人工智能融入“合成生物学”课程的教学，顺应合成生物学前沿发展趋势，将有效推动多学科高水平... 详细信息

近年来，人工智能赋能合成生物学迅速发展，特别是在蛋白质结构模拟与预测、调控元件与代谢网络设计与优化等方面，展现了巨大的潜力。加强人工智能融入“合成生物学”课程的教学，顺应合成生物学前沿发展趋势，将有效推动多学科高水平复合型人才培养与协同创新。本文从多学科融合的课程内容体系与教学模式的构建、人工智能基础及其在合成生物学应用的并重、自主学习与创新实践能力的培养、人工智能相关的科技伦理的教育等方面，阐述了人工智能融入“合成生物学”课程的教学理念。在此基础上，从人工智能基础的补充、人工智能融入“合成生物学”的课堂教学内容、人工智能融入实验教学内容这三个方面，设计了人工智能与“合成生物学”课程内容融合的体系。进而，结合教学理念与内容构设，并以江南大学“合成生物学”课程为例，阐述了多学科交叉背景下人工智能融入课程的建设路径。最后，对于教学的预期成效进行了展望。

关键词：合成生物学人工智能学科交叉教学改革