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重组木聚糖酶XynH的C/N端及“Thumb”结构对其酶学性质的影响

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食品与发酵工业 2024年第12期50卷 17-23,I0001-I0004页

作者：朱澳迪赵婷徐锦陈茂彬方尚玲李琴工业发酵省部共建协同创新中心发酵工程教育部重点实验室工业微生物湖北省重点实验室湖北工业大学生物工程与食品学院湖北武汉430068 四川农业大学食品学院四川雅安625014

木聚糖酶在造纸、饲料、能源、食品和医药等行业广泛应用,利用基因工程技术快速挖掘适用于工业生产需求的木聚糖酶资源具有重要意义。该文基于生物信息学分析,针对木聚糖酶XynH的C/N端及“Thumb”结构进行分子改造,成功构建突变体X-N、... 详细信息

木聚糖酶在造纸、饲料、能源、食品和医药等行业广泛应用,利用基因工程技术快速挖掘适用于工业生产需求的木聚糖酶资源具有重要意义。该文基于生物信息学分析,针对木聚糖酶XynH的C/N端及“Thumb”结构进行分子改造,成功构建突变体X-N、X-C、X-f。各突变体与原酶XynH相比,X-N的最适pH值为5.5,其他酶均是在pH 5.0时表现出最高酶活力;各突变体与XynH在pH 4.0~6.0的残余酶活力均在60%左右,具有良好的耐酸性。X-N的最适温度(60℃)与其他酶相比提高了5℃;在55℃下保温1 h后,X-N和X-f的残余酶活力高于XynH,X-N的耐热性表现更好。各突变体对榉木木聚糖的亲和力较弱,但表现出更高的转化率。该文利用基因工程手段对木聚糖酶进行分子改造,构建了3个突变体,均表现出较好的耐酸性,X-N的最适pH略高于原酶,而且在高温下稳定性更好。N端替换改善了木聚糖酶的热稳定性,C端替换可能涉及到催化结构域的一部分,从而导致酶活性的变化。而“Thumb”末端的改造可能使活性位点的裂缝变窄,阻止了底物的进入,导致酶的催化效率降低。突变体凸显出的与原酶酶学性质的差异,从中展现出的结构与功能的关系,为木聚糖酶的改良和应用提供了一定的思路和策略。

关键词：木聚糖酶生物信息学分子改造酶学性质

蜡样芽孢杆菌GW-01全基因组测序及生物学特性分析

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食品工业科技 2024年第7期45卷 167-176页

作者：刘珊蒋杨丹颜佶沙谢宇宣赵思佳何启田赵甲元西南土地资源评价与监测教育部重点实验室(四川师范大学) 四川成都610101 四川师范大学生命科学学院四川成都610101 浙江大学生物系统工程与食品工程学院浙江杭州310000

目的:通过全基因组测序和生物信息学,研究前期筛选可降解高效氯氰菊酯(β-CY)蜡样芽孢杆菌GW-01的基因组序列信息和生物学特性,为其安全性评估提供参考。方法:利用HPLC验证了GW-01降解β-CY的能力。GW-01的整个基因组基于二代Illumina N... 详细信息

目的:通过全基因组测序和生物信息学,研究前期筛选可降解高效氯氰菊酯(β-CY)蜡样芽孢杆菌GW-01的基因组序列信息和生物学特性,为其安全性评估提供参考。方法:利用HPLC验证了GW-01降解β-CY的能力。GW-01的整个基因组基于二代Illumina NovaSeq与三代PacBio Sequel测序平台相结合的测序技术,对菌株GW-01进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、碳水化合物活性酶预测、毒力因子和抗生素抗性分析,此外,还基于gyrA基因序列对菌株GW-01构建系统发育树。结果:GW-01在第6 d可降解48.4%的β-CY;GW-01菌株全基因组大小为5244145 bp,基因组类型为环状,平均GC含量36.43%,共编码5314个基因,含有104个tRNA基因,313个ncRNA,GW-01菌株全基因组序列在GO、KEGG、COG、NR和Swiss-Prot、CAZy、VFDB、CARD数据库分别注释到基因3536、4714、4434、5290、3854、135、263和96个,GW-01与其他四个近缘菌株相比显示出高GC含量,并且毒力因子和耐药基因较少。结论:GW-01与其近缘菌相比,显示出明显不同的进化途径和毒素编码基因,表明其安全性较高。

关键词：蜡样芽孢杆菌全基因组测序生物学特性安全性

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基于分子感官科学的肉制品风味研究进展

食品工业科技 2024年第6期45卷 352-361页

作者：关海宁赵士发刘登勇刁小琴闵爽渤海大学食品科学与工程学院辽宁省食品安全重点实验室生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心辽宁锦州121013 烹饪科学四川省高等学校重点实验室四川旅游学院四川成都610100

肉制品中含有大量的风味化合物(主要为香气与滋味化合物),然而只有极少部分影响着产品的最终风味。如何从大量的风味化合物中分离并鉴定出关键的香气或滋味化合物,是肉制品风味及其品质研究的热点问题。分子感官科学是分析化学、食品感... 详细信息

肉制品中含有大量的风味化合物(主要为香气与滋味化合物),然而只有极少部分影响着产品的最终风味。如何从大量的风味化合物中分离并鉴定出关键的香气或滋味化合物,是肉制品风味及其品质研究的热点问题。分子感官科学是分析化学、食品感官评价科学等多学科交叉的一门系统科学,其研究方法可以很好地解决上述问题。本文概述了分子感官科学在肉制品中的应用,并对分子感官科学不同分析技术的优缺点进行了归纳总结,同时对分子感官科学的评价方法进行了阐述,突出了重组与缺失实验对于进一步确认关键风味组分的重要性,为肉制品风味领域的研究、感官技术创新提供了一定的实践借鉴与理论依据。

关键词：分子感官科学肉制品关键风味化合物气相色谱-质谱法气相色谱-嗅闻法液相色谱- 质谱法

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天然植物提取物复合脱腥剂对牛胃脱腥效果评价及工艺优化

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食品与发酵工业 2024年第5期50卷 180-188页

作者：马玉琴韩玲张锐罗进余群力张丽甘肃农业大学食品科学与工程学院甘肃兰州730070 肉类加工四川省重点实验室四川成都610106

为提高牛胃综合利用,该研究旨在开发一种纯天然绿色、对产品品质影响较小的复合脱腥方法。以新鲜牛胃为原料,采用迷迭香提取物、海藻糖及食盐对其进行脱腥处理,以感官腥味值作为评价指标,在单因素试验基础上运用响应面优化脱腥条件,通... 详细信息

为提高牛胃综合利用,该研究旨在开发一种纯天然绿色、对产品品质影响较小的复合脱腥方法。以新鲜牛胃为原料,采用迷迭香提取物、海藻糖及食盐对其进行脱腥处理,以感官腥味值作为评价指标,在单因素试验基础上运用响应面优化脱腥条件,通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPEM-GC-MS)技术对牛胃脱腥前、后挥发性风味物质进行分析和鉴定。结果表明,牛胃最佳脱腥条件为迷迭香提取物0.17 g/100 mL,海藻糖2.25 g/100 mL,食盐0.64 g/100 mL,在此条件下脱腥效果显著。经HS-SPEM-GC-MS分析得出瘤胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇;网胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛;瓣胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛、4-甲基苯酚;皱胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛、反-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、己酸、油酸。脱腥后4个胃室中醛类物质的种类和含量显著下降,酯、醇、酸类等物质均有不同程度的降低。因此,天然植物提取物复合脱腥剂在解决牛胃腥味和改善牛胃加工产品风味方面具有良好的应用前景。

关键词：牛胃天然植物提取物脱腥腥味物质 HS-SPEM-GC-MS

基于纯培养法结合高通量测序技术解析胀袋辐照凤爪中的微生物多样性

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食品与发酵工业 2024年第12期50卷 135-141页

作者：贾鑫高鹏周瑞徐攀王丹黄敏孟爱莲张雁君吴舸洋西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010 四川省原子能研究院四川成都610101 辐照保藏四川省重点实验室四川成都610101

为研究真空包装胀袋辐照凤爪中的微生物多样性,该研究采用纯培养法与高通量测序技术对其微生物多样性进行解析。纯培养法结果表明,13株菌经鉴定分为4株植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、3株短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、... 详细信息

为研究真空包装胀袋辐照凤爪中的微生物多样性,该研究采用纯培养法与高通量测序技术对其微生物多样性进行解析。纯培养法结果表明,13株菌经鉴定分为4株植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、3株短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、1株寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、3株欺诈明串珠菌(Leuconostoc fallax)以及2株热带假丝酵母(Candida tropicalis)。高通量测序的结果表明,乳杆菌属(Lactobacillus)在胀袋辐照凤爪中的相对丰度最高(平均占比97.30%),是胀袋凤爪中的优势菌。此外,产气胀袋验证试验的结果表明***及***可引起产品胀袋。该研究结果可为掌握辐照凤爪胀袋产品中微生物污染及群落组成提供一定参考,并为后续产品微生物污染控制及产品品质提升提供一定理论依据。

关键词：胀袋辐照凤爪纯培养法高通量测序微生物多样性

不同DNA提取方法对大曲基因组DNA提取效果及扩增子文库的影响

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食品与发酵工业 2024年第12期50卷 118-126页

作者：叶光斌幸洪静杨志阳宗绪岩四川轻化工大学生物工程学院四川宜宾644000 四川轻化工大学酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000

大曲是中国传统白酒典型的“多酶多菌”的发酵剂。免培养的分子生物学方法已经成为大曲微生物群落研究的常规方法。通过评估不同DNA提取方法对大曲基因组DNA提取效果及扩增子文库的影响,选择适合用于大曲DNA提取的最佳方法。该研究选择4... 详细信息

大曲是中国传统白酒典型的“多酶多菌”的发酵剂。免培养的分子生物学方法已经成为大曲微生物群落研究的常规方法。通过评估不同DNA提取方法对大曲基因组DNA提取效果及扩增子文库的影响,选择适合用于大曲DNA提取的最佳方法。该研究选择4种DNA提取方法分别对2种大曲进行大曲微生物DNA的提取,结合DNA提取质量、qPCR定量结果、细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因扩增子文库的Illumina Miseq测序结果,评估大曲基因组DNA不同提取方法的效果。从DNA得率和生物量的综合分析表明,SDS-based提取法的DNA得率高于试剂盒提取法,其中原位SDS-based提取法DNA得率高达5.46×10^(4)ng/g,但DNA纯度较低;SDS-based提取法的qPCR定量结果比试剂盒提取法高10^(1)~10^(6)量级,其中洗脱加SDS-based提取法的微生物生物量最高,比原位SDS-based提取法的生物量高10^(1)~10^(3)量级;试剂盒提取法的微生物生物量最低,细菌和真菌的生物量只有10^(2)~10^(4)copies/g。扩增子文库间Shannon多样性指数的比较结果表明,不同DNA提取方法在真菌ITS扩增子文库间存在显著差异,而在细菌16S rDNA扩增子文库间差异不显著。洗脱处理样本的真菌扩增子文库Shannon指数要高于原位处理的样本。通过对扩增子文库间存在显著性差异操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)的比较可以看出,在细菌16S rDNA扩增子文库中,多数OTUs存在丰度差异,但它们大多数能在不同DNA提取方法中检测到;然而在真菌ITS扩增子文库间,少数OTUs在不同DNA提取方法中检测不到,说明DNA提取方法对部分真菌微生物基因组的提取存在显著影响,且洗脱处理有利于真菌基因组DNA的提取。综合对比4种DNA提取方法,洗脱加SDS-based提取法最适合用于大曲微生物的定量和群落结构分析。

关键词： DNA提取方法大曲扩增子文库微生物群落 qPCR Illumina Miseq测序

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块菌贮藏期间细菌菌相分析及精油抑菌研究

食品工业科技 2024年第15期45卷 161-167页

作者：清源方志荣吴瑕姚昕林巧尹胜西昌学院攀西特色作物研究与利用四川省重点实验室四川西昌615013 西昌学院农业科学学院四川西昌615013 会东高川天源农业科技有限公司四川会东615200

为揭示印度块菌(Tuber indicum)4℃贮藏期间的表面微生物变化规律,鉴定优势腐败细菌并选择出抑菌效果好的天然抑菌剂。本文利用高通量测序与传统培养技术,对印度块菌贮藏过程中表面菌群结构及优势腐败菌进行研究。通过测定抑菌率,计算... 详细信息

为揭示印度块菌(Tuber indicum)4℃贮藏期间的表面微生物变化规律,鉴定优势腐败细菌并选择出抑菌效果好的天然抑菌剂。本文利用高通量测序与传统培养技术,对印度块菌贮藏过程中表面菌群结构及优势腐败菌进行研究。通过测定抑菌率,计算半数有效浓度(EC50)等,研究5种天然植物精油对优势腐败菌的抑制效果。结果表明,贮藏期间印度块菌表面菌落总数呈增加趋势,第15 d时达到2.28×10^(6) lg CFU/g并出现异味、发粘或发霉等现象,至30 d时到达货架期终点。贮藏期间的优势菌门为Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Firmicutes和Verrucomicrobia。优势菌属为Pseudomonas、Rhizobium、Pedobacter、Sphingobacterium、Flavobacterium、Serratia、Janthinobacterium、Sphingopyxis和Variovorax。此次共分离得到2株可导致块菌腐烂率达90%以上的细菌,经鉴定分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和粪小短杆菌(Brachybacterium faecium)。所用5种精油中,柠檬草精油对***的抑菌效果最好,EC50值为5.471μL/L;百里香精油对***的抑菌效果最好,EC50值为6.350μL/L。本研究为后续开展柠檬草和百里香精油复配在块菌采后贮藏保鲜上的应用,延长其货架期提供了一定理论依据。

关键词：印度块菌传统培养技术高通量测序优势腐败菌

普通变形杆菌噬菌体裂解酶Lys66的表达纯化及活性分析

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食品工业科技 2024年第4期45卷 109-115页

作者：尹红梅侯忠余王金丽唐俊妮西南民族大学食品科学与技术学院四川成都610041 青藏高原动物遗传资源保护与利用教育部重点实验室四川成都610041

目的:对一株新型普通变形杆菌噬菌体中的裂解酶Lys66进行基因克隆、蛋白表达纯化及活性分析。方法:将噬菌体全基因序列在Genbank数据库中进行对比,挖掘出裂解酶基因序列,并对其进行克隆,进一步在大肠杆菌中表达蛋白并纯化,探究其抑菌效... 详细信息

目的:对一株新型普通变形杆菌噬菌体中的裂解酶Lys66进行基因克隆、蛋白表达纯化及活性分析。方法:将噬菌体全基因序列在Genbank数据库中进行对比,挖掘出裂解酶基因序列,并对其进行克隆,进一步在大肠杆菌中表达蛋白并纯化,探究其抑菌效果。结果:通过比对挖掘出与裂解酶相似度较高的基因序列,大小为393 bp;利用ExPAsy Bioinformatics Resource Portal预测裂解酶的分子质量为15.20 kDa,等电点为9.40,由130个氨基酸组成,将优化的合成基因构建到载体pET-32α中,得到重组质粒pET-32α-lys66,并将重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后诱导其表达,经纯化验证后,获得1.86 mg/mL的重组裂解酶Lys66蛋白。裂解酶Lys66在平板上的抑菌圈直径为19.30 mm;对15株受试菌株中的13株经氯仿处理的革兰氏阴性菌均表现出裂解活性,宿主谱较广。Lys66(1.89 mg/mL)与乙二胺四乙酸(1 mmol/L)联用,2 h后OD_(600 nm)下降0.61,抑菌效果较好。结论:本研究重组表达的裂解酶Lys66具有良好的抑菌效果,可作为一种潜在的抗菌剂。

关键词：变形杆菌噬菌体裂解酶抗菌剂食品安全

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不同杀青方式对多花黄精嫩芽茶品质的影响

食品工业科技 2024年第12期45卷 275-284页

作者：马佳丽张厅赵文慧刘运腾张一弛马泽强王成王剑波成都大学食品与生物工程学院四川成都610106 四川省中医药转化医学中心四川省中医药科学院国家中医药管理局中药质量生物评价重点研究室中医药转化医学四川省重点实验室四川省道地药材系统开发工程技术研究中心四川省道地药材形成原理与品质评价工程研究中心四川成都610041 四川省农业科学院茶叶研究所四川成都610066 西藏大学医学院西藏拉萨850000 四川省筠连县中医药发展中心四川省中医药科学院乌蒙山产业技术分院四川宜宾645250

以多花黄精嫩芽为研究对象,采用扁形绿茶加工工艺制备黄精嫩芽茶,分别利用微波、锅炒、蒸汽三种杀青方式进行杀青,并通过理化成分、茶汤色泽、挥发性香气成分及感官评价分析,探究不同杀青方式对黄精嫩芽茶品质的影响。结果表明:利用微... 详细信息

以多花黄精嫩芽为研究对象,采用扁形绿茶加工工艺制备黄精嫩芽茶,分别利用微波、锅炒、蒸汽三种杀青方式进行杀青,并通过理化成分、茶汤色泽、挥发性香气成分及感官评价分析,探究不同杀青方式对黄精嫩芽茶品质的影响。结果表明:利用微波杀青工艺所制黄精嫩芽茶不仅具有较好的感官品质,且水浸出物、可溶性糖、茶多酚及总黄酮含量均最高,分别为48.04%、14.49%、1.32%、1.66%。三种杀青方式所制黄精嫩芽茶中共检测出84种有嗅感的挥发性成分,以醛类(12种)、酮类(11种)、烯烃类(10种)、醇类(8种)及酯类(8种)等化合物为主;微波、锅炒、蒸汽杀青分别有10、12、7种关键香气成分,其中丁酸乙酯为微波杀青工艺特有的关键香气成分,庚醛、戊醛、己醛、1-戊醇为锅炒杀青工艺特有的关键香气成分。不同杀青方式制作的黄精嫩芽茶品质存在差异性,其中微波杀青更适合黄精嫩芽茶的制备。

关键词：多花黄精嫩芽杀青代用茶挥发性成分