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生物法制备甘露醇研究进展

生物工程学报 2024年第8期40卷 2626-2643页

作者：阎冬蔡雪薛海龙甄妮吴玉双柳志强李勉郑裕国浙江华康药业股份有限公司浙江开化324302 浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014

D-甘露醇是一种六碳糖醇,是自然界中含量最丰富的多元醇之一,具有抗氧化保护、调节渗透压和不可代谢等特性,已广泛应用于功能性食品和制药行业中。目前工业化生产D-甘露醇的主要方法为化学加氢法。D-甘露醇也可由微生物代谢或者微生物... 详细信息

D-甘露醇是一种六碳糖醇,是自然界中含量最丰富的多元醇之一,具有抗氧化保护、调节渗透压和不可代谢等特性,已广泛应用于功能性食品和制药行业中。目前工业化生产D-甘露醇的主要方法为化学加氢法。D-甘露醇也可由微生物代谢或者微生物催化生成,相比化学加氢法,生物法合成甘露醇不产生副产物山梨醇,且具有条件温和、专一性强、转化率高的优点。其中微生物发酵法的微生物菌种和发酵原料来源广泛易得,产物易于分离。微生物催化法采用多酶偶联的反应策略,利用工程菌产酶进行全细胞催化,同时引入辅因子循环途径使得昂贵的辅因子得到补充,可以在温和的条件下利用廉价底物获得较高的产率且没有副产物生成。然而,限制利用微生物法进行工业化生产D-甘露醇的一个主要因素是成本昂贵,包括发酵培养基和底物成本高、耗费时间长等。本文综述了微生物法生产D-甘露醇的方法,包括使用的高产发酵菌株及其发酵工艺、低成本底物的利用、全细胞催化法工程菌株开发策略以及高生产率的工艺调控等。生物法合成甘露醇不仅对促进产业升级、实现绿色制造具有重要意义,同时也为开发新型生物基产品、满足日益增长的市场需求提供了有力支持。随着技术创新和产业链的不断完善,未来其有望成为甘露醇生产的主要方式之一。

关键词：甘露醇生产微生物发酵全细胞催化合成生物学辅因子循环

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污水脱氮人工多细胞体系的设计与应用

生物工程学报 2024年第6期40卷 1806-1832页

作者：柯霞余欢李一鑫潘婉婷唐素琴薛亚平浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014 杭州市环境集团有限公司浙江杭州310022

氮素的过量累积是引起水体富营养化的重要因素,开发廉价高效的污水脱氮工艺是水质净化研究的重要内容。微生物脱氮处理成本低、效率较高、环境适应性强,已广泛应用于水质脱氮的净化处理。近年来,基于合成生物技术的人工多细胞体系由于... 详细信息

氮素的过量累积是引起水体富营养化的重要因素,开发廉价高效的污水脱氮工艺是水质净化研究的重要内容。微生物脱氮处理成本低、效率较高、环境适应性强,已广泛应用于水质脱氮的净化处理。近年来,基于合成生物技术的人工多细胞体系由于其独特的可定义性及可控性,分解代谢路径和环境响应机制较天然菌群更为明确,能够实现低细胞代谢负荷下高效脱氮,在垃圾渗滤液、工业废水、海水养殖废水和生活污水的生物净化处理中具有广泛的应用潜力。本文聚焦污水脱氮人工多细胞体系的设计、构建与应用,总结了脱氮微生物及其脱氮机制,概括了人工多细胞体系的设计思路与构建方法,并列举了人工多细胞体系在污水净化的应用案例,对污水脱氮未来研究和应用实践进行了展望,以期为优化微生物污水脱氮处理提供新的思路和有效策略。

关键词：污水脱氮人工多细胞协同机理环境修复

不同乳酸菌发酵燕麦浆的营养特性和风味品质分析

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食品与发酵工业 2024年第10期50卷 205-212页

作者：刘瑞山罗悦李雅楠张晓娟许正宏福建绿泉食品有限公司福建漳州363200 江南大学生物工程学院江苏无锡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

采用乳酸菌对燕麦进行生物加工,是改善燕麦风味、提升功能价值的新方法。但目前缺乏燕麦适配性发酵菌株,且未明确发酵燕麦的品质特征。该文评价了20株乳酸菌的性能,优选2株性能优良的植物乳杆菌,采用纯菌发酵及与牛乳发酵菌株嗜热链球... 详细信息

采用乳酸菌对燕麦进行生物加工,是改善燕麦风味、提升功能价值的新方法。但目前缺乏燕麦适配性发酵菌株,且未明确发酵燕麦的品质特征。该文评价了20株乳酸菌的性能,优选2株性能优良的植物乳杆菌,采用纯菌发酵及与牛乳发酵菌株嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌组合的混菌发酵模式,对燕麦浆进行发酵,对比不同菌种组合发酵对燕麦浆理化指标和风味品质的影响。结果表明,植物乳杆菌普遍表现出较高的生长量、产酸性能及淀粉酶活性,且植物乳杆菌的淀粉酶活性均在7.69 U/mL以上。发酵燕麦浆活菌数均增加至10^(9)CFU/mL以上;发酵显著降低了燕麦浆中的还原糖,积累了有机酸,促进了多酚和黄酮的释放,提高了燕麦浆的抗氧化性;发酵增加了燕麦浆的持水力,产生了大量挥发性物质。植物乳杆菌有利于提高植物化学素含量和抗氧化性;添加嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的组中呈奶油香气的3-羟基-2-丁酮含量更高;植物乳杆菌F-嗜热链球菌L1-保加利亚乳杆菌L4组的感官品质、抗氧化性及风味品质最佳,是适宜发酵燕麦浆的菌种组合,具有更大的研究开发价值。

关键词：乳酸菌燕麦发酵特性风味品质

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Ligilactobacillus ***7642关键胆盐水解酶的发掘

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食品与发酵工业 2024年第6期50卷 72-77页

作者：任全路乳业生物技术国家重点实验室上海乳业生物工程技术研究中心光明乳业股份有限公司上海200436

随着人们生活水平的逐步提高,肥胖症的发生率在迅速升高。乳杆菌作为优秀的益生菌库,其对肥胖症具有很好的预防治疗效果,其中胆盐水解酶可能发挥着关键作用。胆盐水解酶对胆盐的降解具有特异性,对不同来源的胆盐水解酶的发掘及解析研究... 详细信息

随着人们生活水平的逐步提高,肥胖症的发生率在迅速升高。乳杆菌作为优秀的益生菌库,其对肥胖症具有很好的预防治疗效果,其中胆盐水解酶可能发挥着关键作用。胆盐水解酶对胆盐的降解具有特异性,对不同来源的胆盐水解酶的发掘及解析研究显得至关重要。该研究发现的一株Ligilactobacillus ***7642具有很高的胆盐水解酶活性,并对这一菌株来源的胆盐水解酶进行发掘。通过牛磺脱氧胆酸钠平板的方法筛选发现Ligilactobacillus ***7642具有高胆盐水解酶活性;利用HPLC分析BD7642对6种胆盐的降解特异性,发现其对牛磺酸胆盐具有偏好性;对BD7642的基因组进行分析发现3个注释为胆盐水解酶相关基因g1210、g1294、g1443,将这3个基因在大肠杆菌中异源表达,发现表达的3个蛋白都具有胆盐水解酶活性,其中g1294的胆盐水解酶活性最强;分子对接发现,g1294对牛磺酸的连接位点更紧密,这对g1294的高酶活力做出了一定的解释,也为后续合成生物学、菌株的人工改造提供新的思路和素材。

关键词： Ligilactobacillus 肥胖胆盐水解酶异源表达 HPLC

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不同强度磁场辅助冷冻对猪肉品质的影响

食品与发酵工业 2024年

作者：栗俊广程宇轩赵建生孙晨皓刘思豪郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南双汇投资发展股份有限公司

为探究磁场(magnetic field，MF)与猪肉品质在冷冻过程中的关系，该研究采用不同磁场强度（0、1、3、5 mT）对猪肉冻结曲线、理化性质、水分含量及分布、微观结构的影响。结果表明MF能明显缩短猪肉样品的冷冻时间，减少解冻后汁液流失... 详细信息

为探究磁场(magnetic field，MF)与猪肉品质在冷冻过程中的关系，该研究采用不同磁场强度（0、1、3、5 mT）对猪肉冻结曲线、理化性质、水分含量及分布、微观结构的影响。结果表明MF能明显缩短猪肉样品的冷冻时间，减少解冻后汁液流失以及蒸煮损失，提高持水能力。与其他处理组相比，MF-3处理的样品肉的嫩度（2 754.63 g）显著提高，与对照组无明显变化；MF-3处理组具有更多的不易流动水，降低了固定水向自由水的迁移率和损失，并且代表水分含量的红色质子密度也更加密集；在微观结构中，MF-3组织纤维的间隙更小，纤维更加均匀，表明MF-3产生了更加细小均匀的冰晶。总体而言，MF能有效降低猪肉在冷冻后的品质劣变，减小冷冻过程中的冰晶尺寸和水分迁移损失。

关键词：磁场辅助冷冻猪肉品质水分分布微观结构

乳酸菌发酵乳蛋白水解物对RAW264.7细胞氧化损伤的保护作用

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食品与发酵工业 2024年第3期50卷 86-92页

作者：候智兴李恒蒋敏钱建瑛闫建国卢俭许正宏史劲松江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122 宁夏塞尚乳业有限公司宁夏银川750001 粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122

利用乳酸菌发酵乳蛋白水解物(milk protein hydrolysates,MPH)有助于提高乳酸菌水解蛋白的能力,促进功能成分的产生与挖掘。基于不同乳酸菌发酵MPH上清液的体外自由基清除能力和铁离子还原力综合评价,筛选获得一株抗氧化活性较强的鼠李... 详细信息

利用乳酸菌发酵乳蛋白水解物(milk protein hydrolysates,MPH)有助于提高乳酸菌水解蛋白的能力,促进功能成分的产生与挖掘。基于不同乳酸菌发酵MPH上清液的体外自由基清除能力和铁离子还原力综合评价,筛选获得一株抗氧化活性较强的鼠李糖乳酪杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)ST(LST)。LST发酵MPH所得上清液产物(FPS)中,游离氨基酸总量比MPH提高了66.98%,分子质量低于180 Da组分增加8.66%。在H_(2)O_(2)诱导的RAW 264.7细胞氧化损伤模型中,FPS能显著提高细胞存活率,上调核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)、超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1,SOD1)、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)和谷胱甘肽过氧化酶1(glutathione peroxidase 1,GPX1)等抗氧化基因的转录水平。由此表明,鼠李糖乳酪杆菌LST发酵MPH可以有效缓解细胞氧化损伤,具有进一步应用于抗氧化食品开发的潜力。

关键词：乳酸菌乳蛋白水解物氧化损伤抗氧化

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免疫体外诊断试剂批间差评价方法的简析

中国质量 2024年第7期 119-124页

作者：卢亚丽吕利强陈静刘利晶罗利红张金蕊郑州安图生物工程股份有限公司

为了提高对免疫体外诊断试剂批间差评价方法的认识，本文讨论了质控物和临床样本的基质效应、稳定性、均匀性、分析物水平四个关键因素对试剂批间差评价的影响，为客观地评价批间差提供了理论依据和研究思路。结合医药行业标准、CNAS标... 详细信息

为了提高对免疫体外诊断试剂批间差评价方法的认识，本文讨论了质控物和临床样本的基质效应、稳定性、均匀性、分析物水平四个关键因素对试剂批间差评价的影响，为客观地评价批间差提供了理论依据和研究思路。结合医药行业标准、CNAS标准、国家标准的三种批间差评价方法，本文探讨了不同评价方法的特点和适用情况；并结合CNAS标准、国家标准将其进行转化，提出了一种计算批间相对极差的不同的批间差评价方法，对免疫体外诊断试剂生产企业批间差的评价提供了一种可借鉴的方法。

关键词：批间差质控物患者样本评价方法

异丁香酚-β-D-葡萄糖苷的合成及热裂解转移率

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精细化工 2024年第2期41卷 420-426,457页

作者：张改红徐月莹石栋栋杨鹏飞黄申毛多斌郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450002

以乙酰溴-α-D-葡萄糖(Ⅰ)作为糖基供体与异丁香酚(Ⅱ)进行反应,通过相转移催化法和离子液体催化法合成了异丁香酚-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅲ),然后在甲醇钠中脱乙酰化得到异丁香酚-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)。将化合物Ⅳ加入卷烟... 详细信息

以乙酰溴-α-D-葡萄糖(Ⅰ)作为糖基供体与异丁香酚(Ⅱ)进行反应,通过相转移催化法和离子液体催化法合成了异丁香酚-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅲ),然后在甲醇钠中脱乙酰化得到异丁香酚-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)。将化合物Ⅳ加入卷烟中,测试了其在卷烟主流烟气粒相中的转移率。结果表明,合成Ⅲ采用离子液体催化法(收率56.8%)优于相转移催化法(收率43.5%)。离子液体催化法反应条件为:1-丁基-3-甲基-溴化咪唑为催化剂、氯仿为溶剂、氢氧化钠水溶液为缚酸剂、n(Ⅰ)∶n(Ⅱ)=0.8∶1,n(Ⅰ)∶n(1-丁基-3-甲基-溴化咪唑)=1∶1、室温、反应时间8 h。在上述条件下,化合物Ⅲ的收率为56.8%。化合物Ⅲ在甲醇钠/甲醇溶液中反应脱去四乙酰基,得到化合物Ⅳ,收率87.6%。卷烟燃吸过程中,化合物Ⅳ热裂解为异丁香酚,异丁香酚向主流烟气粒相中的转移率为3.2%。

关键词：离子液体相转移催化糖苷化异丁香酚-β-D-葡萄糖苷热裂解转移率香料与香精

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ε-聚赖氨酸复配保鲜剂对蛋糕保鲜效果

食品工业 2024年第3期45卷 100-105页

作者：张智恒赵维武孙海誉孙秋慧郭山代舒同山东元泰生物工程有限公司日照276800

用3种新型保鲜剂——ε-聚赖氨酸、肉桂酸钾、迷迭香提取物以延长蛋糕的保质期。以抹茶戚风蛋糕为应用对象,通过优势腐败菌培养,考察ε-聚赖氨酸、肉桂酸钾、迷迭香提取物对其最小抑菌浓度的影响。通过响应面试验设计,得出3种保鲜剂最... 详细信息

用3种新型保鲜剂——ε-聚赖氨酸、肉桂酸钾、迷迭香提取物以延长蛋糕的保质期。以抹茶戚风蛋糕为应用对象,通过优势腐败菌培养,考察ε-聚赖氨酸、肉桂酸钾、迷迭香提取物对其最小抑菌浓度的影响。通过响应面试验设计,得出3种保鲜剂最佳添加量。试验表明:加入0.147 g/kg ε-聚赖氨酸、0.137 g/kg肉桂酸钾和0.750 g/kg迷迭香提取物,可显著延长蛋糕保质期,使蛋糕能够在37℃贮藏2 d延长至贮藏6 d。

关键词：蛋糕 ε-聚赖氨酸肉桂酸钾迷迭香提取物