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低产杂醇高产酯酵母菌株的选育和共酵对黄酒品质的影响及机制分析

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食品科学技术学报 2024年第4期42卷 31-44页

作者：刘娅刘双平刘甜甜谢铃毛健江南大学食品学院/粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江南大学(绍兴)产业技术研究院传统酿造食品健康功效重点实验室浙江绍兴312000 国家黄酒工程技术研究中心浙江绍兴312000

杂醇和酯是影响黄酒品质的关键化合物,寻找发酵性能优良的酵母菌株,开发低产杂醇高产酯的发酵工艺具有重要的理论价值和应用前景。以酿酒酵母jiangnan1#作为出发菌株,通过紫外诱变、常压室温等离子体诱变技术,以实验室模拟发酵制得的黄... 详细信息

杂醇和酯是影响黄酒品质的关键化合物,寻找发酵性能优良的酵母菌株,开发低产杂醇高产酯的发酵工艺具有重要的理论价值和应用前景。以酿酒酵母jiangnan1#作为出发菌株,通过紫外诱变、常压室温等离子体诱变技术,以实验室模拟发酵制得的黄酒中杂醇、酯类化合物质量浓度为评价指标,筛选出1株优良的突变菌株,命名为YAR28。对YAR28进行了生孢纯化筛选,获得1株产醇酯较佳的酿酒酵母,命名为酿酒酵母Y28-23。将酿酒酵母Y28-23连续5次传代培养,进行稳定性验证,结果显示,该酿酒酵母的酒精产量没有显著性差异(P>0.05),但产杂醇的质量浓度[(378.16±28.76)mg/L]比出发菌株降低了21.41%,且产酯的质量浓度[(152.86±19.73)mg/L]增加了35.57%。将酿酒酵母Y28-23与52株具备潜在产酯性能的非酿酒酵母共酵,以低产杂醇高产酯为评价指标,最终确定了异常威克汉姆酵母Y34为较佳的非酿酒酵母。进一步优化酿酒酵母Y28-23与异常威克汉姆酵母Y34的共酵条件,发现在主发酵阶段的温度为20℃的条件下以1∶10的添加比例共酵黄酒,对于黄酒醇酯比的优化效果较佳,杂醇的质量浓度为(281.20±5.73)mg/L,酯类的质量浓度为(240.02±2.47)mg/L。相比于单菌发酵,黄酒中杂醇的质量浓度降低了25.63%,而酯类的质量浓度增加了57.13%。基于代谢组学分析,获得多条与黄酒发酵过程中底物利用及风味形成密切相关的差异代谢物和代谢通路,阐明了黄酒共酵过程中异常威克汉姆酵母Y34对酿酒酵母Y28-23的代谢调节作用。研究可为利用发酵菌株控制黄酒酿造过程中的醇酯含量提供技术支持,对黄酒发酵菌种资源的开发利用以及黄酒品质的提升具有参考价值。

关键词：低产杂醇高产酯酿酒酵母异常威克汉姆酵母共酵代谢组学

乳酸盐与渗透胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的损伤机理及保护措施

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中国食品学报 2024年第4期24卷 108-117页

作者：杨雄州王昊乾张静雯黄天于洁张和平内蒙古农业大学、乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室、内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室、乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心呼和浩特010018

目的:探究乳酸盐与渗透压胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的抑制作用并寻求解决方案。方法:分别使用乳酸钠、乳酸铵与氯化钠对菌体营造有机盐胁迫与渗透压胁迫,测定完全抑制浓度并绘制耐渗透曲线,通过测定菌体密度、活菌数、细胞损伤来观察LCZ... 详细信息

目的:探究乳酸盐与渗透压胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的抑制作用并寻求解决方案。方法:分别使用乳酸钠、乳酸铵与氯化钠对菌体营造有机盐胁迫与渗透压胁迫,测定完全抑制浓度并绘制耐渗透曲线,通过测定菌体密度、活菌数、细胞损伤来观察LCZ受到的生理损伤与相容性溶质的保护效果。通过分批培养与恒定pH分批培养探究渗透压升高的关键因素,通过稀释发酵液以达到降低渗透压的效果,测定稀释后样品菌体密度、活菌数、干重得率的变化。结果:乳酸铵由于自身特性对LCZ具有强烈抑制作用;乳酸钠对LCZ的抑制作用较为温和,对LCZ起到的主要抑制作用是高渗抑制。L-脯氨酸对高渗环境下LCZ生物量积累及细胞活性均有显著保护作用,最优添加量为2 g/L。稀释发酵液处理对恒定pH补料培养菌体密度与活菌数的提升效果显著,最终发酵液OD_(600nm)与活菌数可达到19.68±0.429与(3.439±0.110)×10^(10)CFU/mL,分别是未稀释处理的1.61倍与1.46倍。结论:L-脯氨酸能够在一定程度上缓解高渗下LCZ的活性损伤。通过稀释发酵液处理降低发酵后期渗透压,能极大地提升发酵水平及细胞活性,研究结果为工业化生产及应用提供参考。

关键词：干酪乳酪杆菌Zhang 乳酸盐胁迫渗透胁迫相容性溶质高密度发酵

猪丁型冠状病毒NSP14蛋白截短表达及其间接ELISA抗体检测方法的建立

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南方农业学报 2024年第4期55卷 1238-1248页

作者：刘思雨何颖卢冰霞赵武赵硕许心婷全琛宇秦毅斌欧阳康广西大学动物科学技术学院/广西高校动物疫病预防与控制重点实验室/广西兽用生物制品工程研究中心广西南宁530004 广西兽医研究所/广西兽医生物技术重点实验室/农业农村部中国(广西)-东盟跨境动物疫病防控重点实验室广西南宁530001

【目的】进行猪丁型冠状病毒(PDCoV)NSP14蛋白截短原核表达,制备PDCoV NSP14蛋白的多克隆抗体,并建立检测PDCoV抗体的间接酶联免疫吸附试验(ELISA),为探究PDCoV NSP14蛋白的生物学功能及进行PDCoV监测和诊断提供参考依据。【方法】以PDC... 详细信息

【目的】进行猪丁型冠状病毒(PDCoV)NSP14蛋白截短原核表达,制备PDCoV NSP14蛋白的多克隆抗体,并建立检测PDCoV抗体的间接酶联免疫吸附试验(ELISA),为探究PDCoV NSP14蛋白的生物学功能及进行PDCoV监测和诊断提供参考依据。【方法】以PDCoV 1468B毒株为模板,构建NSP14截短基因原核重组质粒pET32a-NSP14,经双酶切和测序鉴定后,通过原核表达系统获得NSP14融合蛋白,将其纯化后免疫新西兰大白兔获得NSP14蛋白的多克隆抗体,进行Western blotting验证,并用间接ELISA测定其效价。以NSP14融合蛋白为抗原包被酶标板,采用方阵滴定法优化一系列反应条件,构建检测PDCoV抗体的间接ELISA。【结果】在构建的pET32a-NSP14重组质粒中,NSP14蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中以包涵体形式表达,其大小约40.2 kD;制备的NSP14蛋白多克隆抗体效价在1∶512000以上,经Western blotting验证,能与纯化的NSP14融合蛋白发生特异性反应。经过筛选,确定所构建检测PDCoV抗体间接ELISA的最佳反应条件:NSP14融合蛋白最佳包被浓度为4.0μg/mL,包被条件为37℃、2.0 h;封闭条件为5%脱脂奶粉封闭1.0 h;待检血清按1∶400稀释,孵育2.0 h;酶标二抗1∶2500稀释,孵育60.0 min;TMB底物显色时间为30.0 min。特异性试验结果表明,猪病阳性血清PRRSV、JEV、PCV2、PPV、PEDV和CSFV的OD450均小于0.235,说明优化的间接ELISA检测的病原与其他猪病毒阳性血清无反应,特异性良好。重复性试验结果表明,优化的间接ELISA检测猪病阳性血清的批内和批间变异系数均小于10.000%,说明优化的ELISA具有较好的重复性。【结论】成功制备具有高效价和良好免疫反应性的PDCoV NSP14蛋白多克隆抗体,并建立检测该抗体的特异性、敏感性和重复性良好的间接ELISA,可供进一步研究PDCoV NSP14蛋白的生物学功能及进行PDCoV监测和诊断参考应用。

关键词：猪丁型冠状病毒 NSP14蛋白原核表达多克隆抗体制备间接ELISA

副干酪乳酪杆菌PC-01不同表型菌落的基因组分析

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中国食品学报 2024年第3期24卷 221-230页

作者：张静雯田桂铭孙志宏于洁内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室、内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室、乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心呼和浩特010018

目的:探究副干酪乳酪杆菌PC-01经高密度发酵后,不同表型菌落的基因组差异。方法:采用第2代测序技术,对高密度发酵的10株具有不同表型特征的副干酪乳酪杆菌PC-01分离株进行全基因组测序,通过比较基因组学方法揭示这10株分离株之间的差异... 详细信息

目的:探究副干酪乳酪杆菌PC-01经高密度发酵后,不同表型菌落的基因组差异。方法:采用第2代测序技术,对高密度发酵的10株具有不同表型特征的副干酪乳酪杆菌PC-01分离株进行全基因组测序,通过比较基因组学方法揭示这10株分离株之间的差异。结果:10株副干酪乳酪杆菌PC-01分离株的基因组大小为2.69~2.83 Mb,GC含量为46.50%~46.64%,CDs数目为2793~3406个,不同菌落的基因组大小、GC含量存在较小差异。功能注释结果显示不同菌株编码碳水化合物、蛋白质代谢以及参与氨基酸及其衍生物合成和降解的基因数量及种类均存在差异。基于核心基因构建系统发育树,发现具有相似菌落形态的菌株在同一分支。单核苷酸多态性(SNPs)结果表明:每两个相同菌落形态的不同分离株存在相同的突变位点,这也进一步证实菌落形态与基因型相关联。分析发现10株分离株中均存在糖基转移酶(eps J、pbp F、pon A等)及ABC蛋白家族(yhe S、bce B、bce A、pcr A和uvr A等)相关基因发生非同义突变,使菌株在高密度发酵过程中,能更好地适应环境而存活下来。菌落PC-01-3和PC-01-4与其它菌落形态具有明显差异,lta S基因发生非同义突变。脂磷壁酸合酶(Lta S)的缺乏会导致细菌表现出细胞分裂受损和生长缺陷,这可能是导致菌落形态差异的主要原因。结论:从全基因组水平完成了副干酪乳酪杆菌PC-01的10个分离株的比较分析,解析了同一菌株高密度发酵后不同表型菌落之间的差异,为副干酪乳酪杆菌PC-01的后续研究提供数据支持。

关键词：副干酪乳酪杆菌PC-01 菌落表型比较基因组学分析

谷氨酸棒杆菌3-磷酸甘油酸脱氢酶的定向进化改造研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：黄新燕孙慕娇杜穆花潘越张心语张瑶函徐宁刘君鞠建松魏亮中国科学院天津工业生物技术研究所天津科技大学食品科学与工程学院天津科技大学生物工程学院河北师范大学生命科学学院

3-磷酸甘油酸脱氢酶（3-phosphoglycerate dehydrogenase， PGDH）是L-丝氨酸生物合成途径的限速酶，是影响L-丝氨酸高效合成的关键。该研究以来源于谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)的PGDH为研究对象，通过对其酶学性质进行... 详细信息

3-磷酸甘油酸脱氢酶（3-phosphoglycerate dehydrogenase， PGDH）是L-丝氨酸生物合成途径的限速酶，是影响L-丝氨酸高效合成的关键。该研究以来源于谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)的PGDH为研究对象，通过对其酶学性质进行测试分析发现，Cg-PGDH的酶活性仅为1.98 U/mg，而且热稳定性较差，严重制约了L-丝氨酸的高效生物合成。针对这一关键问题，该研究采用定向进化和高通量筛选的方法对Cg-PGDH进行改造，提高酶的催化活性和热稳定性。通过多轮筛选，最终获得了5个催化活性显著提升的突变体，P85Q、D365Y、A389T、A183V、I231V。其中，突变体P85Q的酶活性提升了2.55倍，并显著提高了酶的温度稳定性，最适催化温度达到60℃。随后该研究对P85Q、D365Y、A389T、A183V、I231V等5个突变体的突变位点进行组合突变，获得了温度稳定性进一步提高的突变体P85Q-D365Y。通过对Cg-PGDH突变位点的三维结构解析和分子动力学模拟实验发现，尽管突变体P85Q与D365Y的突变位点不位于Cg-PGDH催化活性中心，但是可通过蛋白结构形变增强Cg-PGDH活性中心130-140区间loop的稳定性，从而增加了酶的底物亲和性和催化活性。相关研究成果为进一步解析PGDH催化机制，提高PGDH催化活性提供了重要的研究基础和方向。

关键词：谷氨酸棒杆菌 3-磷酸甘油酸脱氢酶定向进化和高通量筛选温度稳定性分子动力学模拟

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发酵豆粕对结肠炎小鼠的缓解效果及机制

食品与发酵工业 2024年

作者：刘静宇翟波杨小雁房舒琪毛银邓禹山东渤海实业集团有限公司山东省油脂油料精深加工技术重点实验室江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江南大学生物工程学院

该研究旨在探究发酵豆粕对小鼠结肠炎的缓解效果及可能机制，寻找一种有效替抗的生物饲料。采用葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium，DSS）诱导小鼠溃疡性结肠炎模型，以植物乳杆菌DY6发酵豆粕进行饲喂治疗，考察发酵豆粕的抗炎和修... 详细信息

该研究旨在探究发酵豆粕对小鼠结肠炎的缓解效果及可能机制，寻找一种有效替抗的生物饲料。采用葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium，DSS）诱导小鼠溃疡性结肠炎模型，以植物乳杆菌DY6发酵豆粕进行饲喂治疗，考察发酵豆粕的抗炎和修复肠道黏膜作用。结果显示，与模型组相比，发酵饲料提前干预和治疗都能够显著提高小鼠进食量、体重，有效降低死亡率、小鼠疾病活动指数（disease activity index，DAI）评分，有效促进结肠结构糜烂出血和萎缩等情况的恢复，明显缓解促炎因子白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）含量上升的情况，显著增加小鼠结肠组织的紧密连接蛋白中闭合蛋白的表达水平。说明发酵豆粕能够抑制炎症发生的信号通路，减轻体内炎症反应，有效保护肠道黏膜完整性，达到缓解结肠炎的效果。该研究为养殖业防治动物结肠炎提供理论基础，有望开发一种功能性饲料。

关键词：发酵豆粕饲料植物乳杆菌葡聚糖硫酸钠结肠炎

轻工类专业“六位一体”国际化人才培养新模式的改革与探索

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微生物学通报 2024年

作者：程新宽卢明辉满淑丽彭伟盼殷利眷骆健美马龙刘洪斌天津科技大学生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津市工业微生物重点实验室生物工程国家级实验教学示范中心教育部食品生物技术工程研究中心天津科技大学轻工科学与工程学院天津市制浆造纸重点实验室生物源纤维制造技术国家重点实验室

随着全球经济一体化进程的不断深入，培养具有全球化视野、跨文化交流能力和行业前沿创新能力的国际化人才已成为我国高等教育的重要任务。本文以天津科技大学生物工程学院的国际化人才培养模式为例，探讨了当前我国高校在轻工类专业国... 详细信息

随着全球经济一体化进程的不断深入，培养具有全球化视野、跨文化交流能力和行业前沿创新能力的国际化人才已成为我国高等教育的重要任务。本文以天津科技大学生物工程学院的国际化人才培养模式为例，探讨了当前我国高校在轻工类专业国际化人才培养模式中存在的问题，通过营造国际化的教育理念，优化课程体系和评价机制，实施多元化教学模式，提升教师队伍的国际化水平，以赛促教培养学生的国际化竞争意识，强化国际化人才思政教育的“六位一体”的全面改革措施，旨在构建一个既具有民族特色又符合国际标准的轻工类专业国际化人才培养新模式。未来，学院将继续结合国家发展战略和新质生产力的发展需求，深入落实学校提出的“先锋计划”，推动我国高等教育的国际化进程，为国家和全球轻工业发展培养更多高素质的国际化人才。

关键词：高等教育改革轻工类专业国际化人才培养 “六位一体”

基于反向传播神经网络和遗传算法的新鲜Halloumi奶酪生产工艺优化

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食品与发酵工业 2024年第1期50卷 133-140,I0004-I0006页

作者：孙嘉郑远荣刘振民张娟徐杏敏贾向飞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乳业研究院上海200436 上海大学生命科学学院上海201899

为提升Halloumi奶酪品质,采用反向传播神经网络和遗传算法优化Halloumi奶酪生产过程的多工艺参数。选取CaCl_(2)添加量、热烫温度和压榨压强为优化变量,以成品奶酪得率和感官评分为优化目标,分别建立了2个神经网络模型,模型精度分别达到... 详细信息

为提升Halloumi奶酪品质,采用反向传播神经网络和遗传算法优化Halloumi奶酪生产过程的多工艺参数。选取CaCl_(2)添加量、热烫温度和压榨压强为优化变量,以成品奶酪得率和感官评分为优化目标,分别建立了2个神经网络模型,模型精度分别达到了98.936%和98.255%。之后,通过遗传算法进行寻优,结果表明,在得率≥10%以及感官评分≥85的前提下,以奶酪得率为目标的最优生产工艺条件:CaCl_(2)添加量0.0144%、热烫温度83.5℃、压榨压强5.12 kPa,该条件下最高得率为12.01%。以感官品质为目标的最优生产工艺条件:CaCl_(2)添加量0.0171%、热烫温度83.7℃、压榨压强10.38 kPa,该条件下最高感官评分为94.5。该方法能够有效实现Halloumi奶酪生产工艺的快速优化,为促进Halloumi奶酪工业化提供理论基础。

关键词：新鲜奶酪 Halloumi奶酪神经网络遗传算法工艺优化

射频技术处理糙米自由基与脂肪酶的作用效果研究

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食品与发酵工业 2024年第4期50卷 59-67页

作者：王岚峰史锋黄金荣李永富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 江南大学江南大学食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心江苏无锡214122

采用射频技术适度灭活糙米脂肪酶并控制自由基强度,改善其贮藏稳定性。考察极板间距、温度、补水率及保温时间等因素对糙米脂肪酶灭活率和自由基强度的影响,通过正交实验分别得到最高脂肪酶灭活率和最低自由基强度的工艺参数,最终通过对... 详细信息

采用射频技术适度灭活糙米脂肪酶并控制自由基强度,改善其贮藏稳定性。考察极板间距、温度、补水率及保温时间等因素对糙米脂肪酶灭活率和自由基强度的影响,通过正交实验分别得到最高脂肪酶灭活率和最低自由基强度的工艺参数,最终通过对比2个最优工艺参数条件下处理的糙米和未处理糙米在37℃下贮藏28 d过程中的变化,用以分析射频处理对糙米贮藏稳定性的改善效果。通过单因素和正交实验,得到了脂肪酶灭活率最高(样品Ⅰ)的最佳加工参数:极板间距145 mm、温度105℃、补水率4.5%;自由基强度最低(样品Ⅱ):极板间距145 mm、温度95℃、补水率4.5%,得到的样品Ⅰ和样品Ⅱ的脂肪酶灭活率分别为62.65%和41.77%,而自由基强度分别为0.891和0.699。在加速贮藏期间,样品Ⅰ和样品Ⅱ的脂肪酸峰值分别为22.42、24.00 mg/100 g,均处于<25 mg/100 g的稻谷宜存品质范围内,而对照样品峰值为33.17 mg/100 g,已经超标;样品Ⅱ的过氧化值峰值浓度低于样品Ⅰ与未处理样品,且在可接受范围内。贮藏期间,射频处理的2个糙米样品自由基强度呈增加趋势,在射频样品中以样品Ⅱ的自由基强度峰值最低,此外,样品Ⅱ的己醛峰值浓度也较低,且多不饱和脂肪酸的氧化速率最慢。在控制自由基强度的前提下,适度灭活糙米脂肪酶能够改善糙米的贮藏稳定性,仅追求较高脂肪酶灭活率而忽略自由基强度增加并不能改善糙米贮藏稳定性。

关键词：糙米射频加热脂肪酶灭活自由基强度贮藏稳定性