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屎肠球菌ID4产生的细菌素及作用机制研究

食品与发酵工业 2024年

作者：高雅茹张灏黄晓宇赵晨冰王晶吴正钧江南大学食品学院光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室

从健康志愿者口腔中分离到一株产新型细菌素的屎肠球菌（Enterococcus faecium）ID4（CGMCC 28567），采用硫酸铵沉淀和Sephadex G-25柱层析获得经过部分纯化的细菌素粗品。经Tricine-SDS-PAGE电泳和生物自显影测定表明，ID4细菌素分子... 详细信息

从健康志愿者口腔中分离到一株产新型细菌素的屎肠球菌（Enterococcus faecium）ID4（CGMCC 28567），采用硫酸铵沉淀和Sephadex G-25柱层析获得经过部分纯化的细菌素粗品。经Tricine-SDS-PAGE电泳和生物自显影测定表明，ID4细菌素分子质量约为6.5 kDa。该细菌素的抑菌活性在121 ℃下保持15 min无显著变化，具有良好的热稳定性；在pH 2～6下保持稳定。该细菌素对多种蛋白酶敏感，抑菌谱较窄，对空腔诺卡氏菌（Nocardia coeliaca）和缓症链球菌（Streptococcus mitis）等链球菌具有显著的杀菌作用。其作用机制为将细胞膜穿孔受损，致使内容物泄露。ID4细菌素在血平板上无溶血活性，在低浓度时对Caco-2细胞的活力无显著性影响。因此，屎肠球菌ID4产生的细菌素具有治疗口腔细菌感染的潜力。

关键词：屎肠球菌细菌素口腔感染抗菌活性杀菌机制

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实验室规模大曲发酵虚拟仿真与控制

食品与发酵工业 2024年

作者：靳光远赵玉杰唐群勇孙莹周振苏吴建峰徐岩江南大学生物工程学院酿造微生物与应用酶学研究室江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏今世缘酒业股份有限公司

高温大曲制曲工艺在改造升级时，采用架子曲生产方式下顶温下降且维持困难，而现有控温策略仅考虑散热角度，无法满足生产要求。本研究从产热角度解析大曲升温机理，在20 L固态发酵体系，探讨通气(50 L/h、100 L/h和200 L/h)对大曲发酵... 详细信息

高温大曲制曲工艺在改造升级时，采用架子曲生产方式下顶温下降且维持困难，而现有控温策略仅考虑散热角度，无法满足生产要求。本研究从产热角度解析大曲升温机理，在20 L固态发酵体系，探讨通气(50 L/h、100 L/h和200 L/h)对大曲发酵产热的调控效果。基于曲房热量平衡模型，基于COMSOL平台构建虚拟仿真，实现了大曲发酵的热量变化可视化。通过实验室培养箱制曲实验，对照组顶温52.23 ℃，通气50 L/h组顶温53.63 ℃，上升2.68%，通气100 L/h组顶温53.90 ℃，上升3.20%，通气200 L/h组顶温48.10 ℃，下降7.91%。经验证，对照组虚拟仿真效果较好，平均相对误差2.93%，相关系数R2= 0.97。而实验组仿真效果变差，证明了通气操作影响到了微生物代谢产热。本研究基于虚拟仿真，结合散热和产热两个角度探讨了大曲温度的调控策略，证明了虚拟仿真技术在调控优化大曲发酵工艺方面具有应用前景，结论可为推进曲房固态发酵过程控制与优化提供参考。

关键词：大曲虚拟仿真固态发酵发酵热发酵控制

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基于热量平衡模型的大曲发酵升温机理

食品与发酵工业 2024年

作者：赵玉杰靳光远唐群勇吴建峰徐岩江南大学生物工程学院酿造微生物与应用酶学研究室江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏今世缘酒业股份有限公司

中国白酒产业正面临产业转型升级，包括制曲在内的关键工艺采用基于经验式的直接改造，关键工程学机理的缺乏导致无法进行理性设计。本研究从大曲升温机理角度，对曲房热量的产生与流动进行了定量分析，跟踪记录大曲发酵过程参数，简化... 详细信息

中国白酒产业正面临产业转型升级，包括制曲在内的关键工艺采用基于经验式的直接改造，关键工程学机理的缺乏导致无法进行理性设计。本研究从大曲升温机理角度，对曲房热量的产生与流动进行了定量分析，跟踪记录大曲发酵过程参数，简化大曲发酵过程生化反应，构建大曲升温模型。通过模型计算，整个曲房发酵过程产生的热量，经水分蒸发途径散热占比54.22%，墙壁和微弱气体流动散热占比42.00%，由室内空气升温引起的热量变化可以忽略，剩余3.77%为累积热量部分，其与大曲升温正相关(R2= 0.85)。经验证，大曲温度变化模型的平均误差为5.05%，R2= 0.94。基于模型探讨了调控水分参数对大曲温度产生的影响，表明了水分控制对于调控大曲温度的重要性。初步探讨从数学模型的角度为未来大曲生产的调控与优化的可行性，研究结果可为智能曲房的构建提供理论支撑。

关键词：固态发酵中国白酒数学建模生物热大曲温度热量平衡

红曲霉奶酪的成熟条件工艺优化及品质变化分析

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食品与发酵工业 2024年第7期50卷 74-82,I0003页

作者：贾向飞郑远荣刘振民徐杏敏孙嘉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 上海海洋大学食品学院上海201306

为了优化红曲霉奶酪品质及缩短成熟时间,该试验将前期筛选的优良红曲霉应用于奶酪的制作,首先确定了红曲霉BC20和ZX99为1∶1时为最优复配比例,之后通过单因素试验和响应面优化得到了最佳的成熟工艺参数,并对其理化、质地和抗氧化特性进... 详细信息

为了优化红曲霉奶酪品质及缩短成熟时间,该试验将前期筛选的优良红曲霉应用于奶酪的制作,首先确定了红曲霉BC20和ZX99为1∶1时为最优复配比例,之后通过单因素试验和响应面优化得到了最佳的成熟工艺参数,并对其理化、质地和抗氧化特性进行了研究。结果表明,最优复配比例下,在相对湿度为55.3%,第一阶段成熟时间为8.9 d、成熟温度30.2℃时,形成的红曲霉奶酪具有最佳的感官品质和较好的蛋白水解度。在成熟过程中,水分含量下降,pH值先下降后上升;色度指标中,L^(*)值下降,a^(*)和b^(*)值上升;红曲色素含量逐渐增加;硬度和咀嚼性均先增加后下降,凝聚性先减弱后增强,而黏性整体呈下降趋势;与未接种红曲霉的对照组奶酪相比,红曲霉奶酪具有更好的抗氧化特性。总之,该成熟条件工艺优化可以改善奶酪的感官品质,缩短成熟时间,并证实了红曲霉的添加可以有效改善奶酪的抗氧化活性。

关键词：红曲霉奶酪工艺优化感官分析抗氧化

5-羟甲基糠醛对秀丽隐杆线虫影响的量效关系及其机制初探

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食品与发酵工业 2024年第3期50卷 93-99页

作者：楚阳阳张怡琳游春苹上海海洋大学食品学院上海201306 光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室上海200436

利用秀丽隐杆线虫这一与人类基因组高度同源的模式生物探究不同浓度的5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)对机体的作用及其可能的机制。将实验分组设定为对照组和实验组(5-HMF质量浓度分别为0.010、0.100、1.000 mg/mL)。通... 详细信息

利用秀丽隐杆线虫这一与人类基因组高度同源的模式生物探究不同浓度的5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)对机体的作用及其可能的机制。将实验分组设定为对照组和实验组(5-HMF质量浓度分别为0.010、0.100、1.000 mg/mL)。通过显微镜观察线虫寿命、产卵情况、基础运动指标以及通过实时荧光定量PCR分析寿命信号通路:胰岛素/胰岛素样生长因子相关基因表达情况,并拟合出与寿命相关的量效关系。结果显示,高(1.000 mg/mL)、中(0.100 mg/mL)质量浓度组5-HMF可显著减少线虫产卵数量、咽泵频率、头部摆动和身体弯曲次数,并通过上调基因Daf-2的表达,下调基因Daf-16、Sod-3以及Sir-2.1的表达,显著缩短线虫寿命周期,而低(0.010 mg/mL)质量浓度组的5-HMF则完全相反。由量效关系曲线可知0.035 mg/mL是5-HMF影响线虫平均最长寿命的临界质量浓度值,0.056 mg/mL是5-HMF影响线虫最长寿命的临界质量浓度值。5-HMF作用于基因Daf-2、Daf-16、Sod-3以及Sir-2.1的临界质量浓度分别为0.067、0.067、0.075、0.052 mg/mL。结果表明,5-HMF对秀丽隐杆线虫的正、负向影响与浓度和作用时间密切相关,并存在一定量效关系。该文为进一步研究5-HMF对机体的影响提供了初步参考,并为5-HMF的毒理分析和安全应用提供理论依据。

关键词： 5-羟甲基糠醛秀丽隐杆线虫寿命基础运动指标寿命信号通路

某污染地块合成麝香在土壤中的分布特性及修复技术研究

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 20-30页

作者：张坤张杰西王钪籍龙杰孙斌王亚晨刘鹏李静文北京建工环境修复股份有限公司北京100015 污染场地安全修复技术国家工程实验室北京100015

合成麝香(Synthetic Musks, SMs)是一类在环境中难降解、易产生生物蓄积作用的半挥发性有机污染物,可通过各种环境介质迁移转化,已严重威胁到生态系统安全及人体健康.对于SMs去除途径的研究目前主要聚焦在水处理领域,土壤治理方面鲜有报... 详细信息

合成麝香(Synthetic Musks, SMs)是一类在环境中难降解、易产生生物蓄积作用的半挥发性有机污染物,可通过各种环境介质迁移转化,已严重威胁到生态系统安全及人体健康.对于SMs去除途径的研究目前主要聚焦在水处理领域,土壤治理方面鲜有报道.本研究对国内某污染地块SMs在土层中的空间分布及富集特征开展分析,发现SMs在水平方向上高浓度污染源的迁移能力更强,而在垂向上呈现先增加后减少、并在粉质黏土层富集的现象.选取化学氧化、异位热脱附、水泥窑协同处置3种代表性修复技术,通过试验探索SMs污染土壤修复技术的关键工艺参数.研究结果表明,部分SMs可以被化学氧化,但氧化后的浓度仍高于以检出限0.1mg/kg确定的“风险控制值”;SMs热脱附效率随加热温度的升高呈先显著增加、后趋于平稳,持续升温在提升修复效果的同时会造成经济成本的增加;水泥窑协同处置技术是确保SMs污染土壤修复达标、且实现资源化利用的一种有效途径.最后,结合目前SMs污染物尚无法律法规和标准予以规定的现状,对检测方法、风险评估方法、治理模式提出了展望.

关键词：合成麝香迁移转化空间分布去除途径土壤修复

黑曲霉尿苷/尿嘧啶营养缺陷型转化系统的构建及应用

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浙江工业大学学报 2024年第1期52卷 105-111页

作者：王小平宋问张霏刘燕王升帆邵东梁玲玲许新德郑建永浙江可明生物医药有限公司浙江新昌312500 浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014 浙江医药股份有限公司新昌制药厂浙江新昌312500

黑曲霉(Aspergillus niger)是一种重要的工业发酵菌株,它具有强大的蛋白分泌表达能力。为了提高黑曲霉遗传操作效率及优化重组菌株的筛选策略,构建以尿苷/尿嘧啶营养缺陷型为筛选标记的转化系统。利用CRISPR/Cas9技术实现pyrG基因的敲除... 详细信息

黑曲霉(Aspergillus niger)是一种重要的工业发酵菌株,它具有强大的蛋白分泌表达能力。为了提高黑曲霉遗传操作效率及优化重组菌株的筛选策略,构建以尿苷/尿嘧啶营养缺陷型为筛选标记的转化系统。利用CRISPR/Cas9技术实现pyrG基因的敲除,在含有尿嘧啶核苷和5-氟乳清酸(5-FOA)的抗性培养基中筛选表型正确的转化子。经基因组PCR验证,黑曲霉营养缺陷型菌株可稳定遗传。利用该转化系统可成功实现增强型绿色荧光蛋白在黑曲霉中的表达。通过结合增强型绿色荧光蛋白和流式细胞仪建立了黑曲霉转化子的高通量筛选模型。

关键词：黑曲霉 CRISPR/Cas9 基因敲除尿嘧啶营养缺陷型增强型绿色荧光蛋白(EGFP)

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转换点含水率对罗氏沼虾虾仁真空冷冻干燥-瞬时压差联合干燥品质的影响

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食品工业科技 2024年

作者：成晓宁张焯赵亚石启龙高瑞昌居向东山东理工大学农业工程与食品科学学院江苏大学食品与生物工程学院江苏戚伍水产发展股份有限公司

针对真空冷冻干燥（vacuum freeze drying，VFD）能耗高问题，利用瞬时压差膨化（instant controlled pressure drop，DIC）技术可使制品蓬松的优点，以单独VFD罗氏沼虾虾仁为对照组（CK），探究VFD-DIC转换点含水率（60%、50%、40%、30... 详细信息

针对真空冷冻干燥（vacuum freeze drying，VFD）能耗高问题，利用瞬时压差膨化（instant controlled pressure drop，DIC）技术可使制品蓬松的优点，以单独VFD罗氏沼虾虾仁为对照组（CK），探究VFD-DIC转换点含水率（60%、50%、40%、30%）对虾仁干燥动力学、微观结构及品质特性的影响。结果表明，相比于单独VFD，VFD-DIC可显著缩短干燥时间，提高干燥效率。相比于单独VFD虾仁，转换点含水率60%时，虾仁结构严重破坏，体积收缩严重，品质下降显著；随着转换点含水率降低，虾仁品质逐渐接近单独VFD制品，转换点含水率30%时，虾仁粗蛋白含量、收缩率、质构特性与单独VFD虾仁无显著性差异（P＞0.05）。相关性分析表明，横向弛豫时间与品质特性之间显著相关（P＜0.05）。聚类分析证明，转换点含水率30%时，虾仁品质与CK为同一聚类。综合考虑，转化点含水率30%时，VFD-DIC虾仁品质接近单独VFD虾仁，但干燥效率显著提高。本研究可为罗氏沼虾虾仁优质、高效干燥尤其VFD技术提供理论依据和实践参考。

关键词：罗氏沼虾虾仁冷冻干燥瞬时压差膨化联合干燥品质特性

酿酒酵母对浓香型白酒发酵过程中微生物群落演替的影响机制

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食品科学 2024年第7期45卷 103-110页

作者：王双慧马世源李子健宋川代汉聪邵燕黄丹罗惠波四川轻化工大学生物工程学院四川自贡643000 酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川自贡643000 四川省泸州市泸州老窖股份有限公司四川泸州646699

分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变,以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。通过接种1株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验,利用高通量测序技术... 详细信息

分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变,以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。通过接种1株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验,利用高通量测序技术研究对照组和实验组酒醅微生物群落结构,采用统计学分析方法研究对照组和实验组的生态位变化,利用零模型分析微生物群落的组装机制。结果表明:与对照组相比,实验组微生物群落多样性降低、物种组成减少;实验组的微生物群落生态位宽度降低、特化种类群的相对含量升高;在共现网络中,实验组网络主要模块中特化种的相对丰度增加,并且网络的复杂性增加;对照组和实验组微生物群落的组装均主要受随机过程主导,但实验组生态漂移和均匀质扩散对群落构建的重要性降低,使微生物的群落演替更具确定性。本研究揭示了酿酒酵母在浓香型白酒发酵过程中的生态功能,对白酒发酵具有重要影响。

关键词：浓香型白酒酿酒酵母生态位群落演替