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代谢工程改造酿酒酵母合成玉米黄质

食品与发酵工业 2024年第5期50卷 1-6页

作者：赵崇屹周景文徐沙江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122

玉米黄质是一种类胡萝卜素,在很多领域都有一定的应用。该研究在前期构建的脂质体积累酿酒酵母的基础上,表达玉米黄质合成酶,初步得到一株能够积累玉米黄质的酿酒酵母工程菌。进一步优化补料碳源、补料时间和补料方式,最终在5 L的发酵罐... 详细信息

玉米黄质是一种类胡萝卜素,在很多领域都有一定的应用。该研究在前期构建的脂质体积累酿酒酵母的基础上,表达玉米黄质合成酶,初步得到一株能够积累玉米黄质的酿酒酵母工程菌。进一步优化补料碳源、补料时间和补料方式,最终在5 L的发酵罐从48 h开始以指数流加的方式流加葡萄糖,得到玉米黄质的产量为47.7 mg/L。综上,该研究构建了一株高产玉米黄质重组菌并对其进行了发酵验证,研究结果为后续进行发酵优化提供了基础以及改进的方向。

关键词：玉米黄质指数流加酿酒酵母脂质载体补加葡萄糖

基于主成分分析的牛油火锅底料挥发性风味物质评价模型的构建

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食品与发酵工业 2024年第1期50卷 241-247,I0007-I0010页

作者：晁仲昊夏志强陈刚杨建严芳邱志强姜萱徐秀丽邹孝强食品科学与技术国家重点实验室国家功能食品工程技术研究中心粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江南大学食品学院江苏无锡214122 四川漫味龙厨生物科技有限公司四川眉山620036

采用薄膜固相微萃取与气质联用技术对市场占有率较高的4种牛油火锅底料品牌的B端和C端产品的挥发性风味物质进行了比较分析,并构建主成分评分模型对其风味进行了差异性评价。结果表明,B端产品共检测有154种风味物质,C端产品则有158种,而... 详细信息

采用薄膜固相微萃取与气质联用技术对市场占有率较高的4种牛油火锅底料品牌的B端和C端产品的挥发性风味物质进行了比较分析,并构建主成分评分模型对其风味进行了差异性评价。结果表明,B端产品共检测有154种风味物质,C端产品则有158种,而8个样品检测出25种相同的风味物质,相同品牌的风味物质中,C端产品的烃类物质占比明显较低。利用主成分分析对火锅底料中的风味物质组成进行分析,结果表明,7个主成分因子累积方差贡献率达到100%,能有效表征火锅底料的风味物质信息。最后构建主成分分析模型,计算综合评价指数,对其风味进行评价排序,Pearson相关性分析发现主成分综合得分与感官评价结果相关性为极显著(P<0.01),相关系数为0.908,说明所构建的模型能够有效地对火锅底料进行风味评价。

关键词：火锅底料挥发性风味薄膜固相微萃取气相色谱质谱联用主成分分析评价模型

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提取方法对大米淀粉结构与理化性质的影响

食品与生物技术学报 2024年

作者：靳宇丹王涛冯伟张昊周星王韧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食品学院

大米淀粉具有颗粒小、白度高、致敏性低等优点,但其提取难、价格高,限制了大米淀粉在食品工业中的广泛应用。作者以3种大米为原料,优化了碱法和酶法提取的工艺条件,研究不同提取工艺对淀粉结构和理化性质的影响。结果表明,在碱液质量分... 详细信息

大米淀粉具有颗粒小、白度高、致敏性低等优点,但其提取难、价格高,限制了大米淀粉在食品工业中的广泛应用。作者以3种大米为原料,优化了碱法和酶法提取的工艺条件,研究不同提取工艺对淀粉结构和理化性质的影响。结果表明,在碱液质量分数0.20%、料液比1 g:5 mL、反应时间4 h的条件下,碱提大米淀粉的蛋白质残留率为0.65%～1.35%;在蛋白酶添加质量分数0.50%、温度45℃、pH 4.0、反应时间4 h条件下,酶提大米淀粉蛋白质残留率为0.58%～0.82%。大米淀粉呈不规则的多面体状,粒径为4～8μm;与碱提为米淀粉相比,酶提大米淀粉颗粒多角形结构更明显。碱提大米淀粉的相对结晶度为22.93%～43.58%,略低于酶提大米淀粉(28.00%～43.81%)。大米淀粉的溶解度(提取温度为90℃时)比大米粉高3%～15%,膨润力高8%～20%,表明酶提大米淀粉有更高的溶解度和膨润力。此外,与大米粉相比,大米淀粉还具备更强的凝胶特性,大米粉凝胶的硬度为-7.16～275.96g,碱提大米淀粉凝胶的硬度为55.09～368.43 g,酶提大米淀粉凝胶的硬度为62.37～373.45g。

关键词：大米淀粉提取方法淀粉结构理化性质

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调控质粒拷贝数优化生物催化效率的研究进展

食品与发酵工业 2024年第6期50卷 282-289页

作者：李业严豪刘梦婷白仲虎江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122 清华大学深圳国际研究生院生物医药与健康工程研究院广东深圳518000

质粒作为外源基因异源表达的普遍载体,在合成生物学中广泛应用。不同质粒载体在细胞工厂中的拷贝数不尽相同,合理利用拷贝数不同的质粒可以优化目标基因表达水平,提高生物催化效率。针对天然质粒复制子系统的局限,近年来研究者们依据质... 详细信息

质粒作为外源基因异源表达的普遍载体,在合成生物学中广泛应用。不同质粒载体在细胞工厂中的拷贝数不尽相同,合理利用拷贝数不同的质粒可以优化目标基因表达水平,提高生物催化效率。针对天然质粒复制子系统的局限,近年来研究者们依据质粒复制机制,开发出了许多性能更优异的新质粒系统,显著提高了生物催化效率。该文结合质粒拷贝数在多种微生物细胞工厂中的应用进行综述,以期为合成生物学领域的相关研究提供参考和借鉴。

关键词：异源表达质粒复制子拷贝数合成生物学

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绿豆蛋白α-淀粉酶抑制肽的制备与鉴定

食品科学 2024年第1期45卷 58-64页

作者：李永富王雅茹黄金荣史锋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

采用胃-胰蛋白酶水解绿豆蛋白及其分级蛋白,以水解物α-淀粉酶活性抑制率为主要指标,结合水解度、氨基酸组成及分子质量分析其抑制效果差异及原因。结果表明,绿豆蛋白肽对α-淀粉酶活性抑制率最高,为16.51%;与绿豆分级蛋白相比,绿豆蛋... 详细信息

采用胃-胰蛋白酶水解绿豆蛋白及其分级蛋白,以水解物α-淀粉酶活性抑制率为主要指标,结合水解度、氨基酸组成及分子质量分析其抑制效果差异及原因。结果表明,绿豆蛋白肽对α-淀粉酶活性抑制率最高,为16.51%;与绿豆分级蛋白相比,绿豆蛋白的疏水氨基酸含量和水解度最高,分别为32.68%和6.28%,水解物的肽分子质量最小,均小于20kDa,因此选用绿豆蛋白制备α-淀粉酶抑制肽。然后分离鉴定绿豆蛋白肽,新发现了17条有潜在α-淀粉酶抑制效果的肽。本研究表明绿豆蛋白较其分级蛋白具有更强的α-淀粉酶抑制效果,能够用于降血糖的功能性食品或药物中。

关键词：绿豆蛋白水解 α-淀粉酶抑制肽分离与鉴定

具有发酵工程学科特色的合成生物学研究生教学改革

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生物工程学报 2024年第6期40卷 1963-1971页

作者：徐国强余世琴周景文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 江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122

工业生物技术被认为是推动工业可持续发展最有希望的技术。合成生物学的发展为工业生物技术的进步带来了新的机遇同时创造了无限可能。发酵工程是所有生物技术产业化实现的抓手和落脚点。为进一步建立与发酵工程学科相匹配的合成生物学... 详细信息

工业生物技术被认为是推动工业可持续发展最有希望的技术。合成生物学的发展为工业生物技术的进步带来了新的机遇同时创造了无限可能。发酵工程是所有生物技术产业化实现的抓手和落脚点。为进一步建立与发酵工程学科相匹配的合成生物学教学体系,教学团队优化了教学内容,创新了教学模式,突出了教学特色(发酵故事讲述培养工匠精神、生物经济教育强化工程化思维和生物伦理与安全教育培育担当精神),并对本课程教学改革进行了总结和展望。通过教学改革,合成生物学的研究生教学工作有望取得新的进展,为相关领域的合成生物学教学提供参考,同时为工业生物技术的发展(加强生物制造创新能力,培育生物经济新动能)提供人才培养的保障。

关键词：工业生物技术合成生物学发酵工程教学改革

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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黄酒循环浸米中核心微生物群落组装

食品与发酵工业 2024年

作者：叶书建刘甜甜毛健刘双平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国家黄酒工程技术研究中心江南大学(绍兴)产业技术研究院传统酿造食品健康功效重点实验室

循环浸米工艺被誉为“绿色技术”，但复杂的工厂微生态环境阻碍了它的工业化应用。为了抵御循环浸米过程中的产胺微生物入侵，实现生物胺“零增长”及多批次循环。该研究首先发现循环浸米过程中生物胺代谢是微生物交互作用的结果。通过... 详细信息

循环浸米工艺被誉为“绿色技术”，但复杂的工厂微生态环境阻碍了它的工业化应用。为了抵御循环浸米过程中的产胺微生物入侵，实现生物胺“零增长”及多批次循环。该研究首先发现循环浸米过程中生物胺代谢是微生物交互作用的结果。通过相关性分析发现，Lactiplantibacillus plantarum、Pediococcus damnosus、Latilactobacillus curvatus、Loigolactobacillus coryniformis、Levilactobacillus brevis与米浆水中生物胺的降低显著相关；基于预测结果，对米浆水中核心微生物群落进行了筛选和构建，验证实验中生物胺抑制效果达到了55.21%；最后开发了一种合成微生物组循环浸米工艺，在模拟工厂循环浸米实验中实现了生物胺的“零增长”。实验结果表明，构建的L. plantaurm、L. brevis、L. curvatus群落具有强抗产胺微生物入侵的能力，为循环浸米的工业化应用创造了可行性。

关键词：生物胺微生物群落构建黄酒循环浸米

恶臭假单胞菌F1表达P450酶催化柠檬烯生物合成紫苏醇

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食品与发酵工业 2024年第2期50卷 34-40页

作者：底心怡刘春立刘秀霞杨艳坤白仲虎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 江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

紫苏醇是一种天然存在的单萜类化合物,在医药、日化、食品等行业具有广阔应用前景,但利用柠檬烯生物合成中的过程中存在选择性不强、底物对宿主菌株有毒性等问题。为此该文选择恶臭假单胞菌F1这种对环境具有高耐受度的菌株,构建在大肠... 详细信息

紫苏醇是一种天然存在的单萜类化合物,在医药、日化、食品等行业具有广阔应用前景,但利用柠檬烯生物合成中的过程中存在选择性不强、底物对宿主菌株有毒性等问题。为此该文选择恶臭假单胞菌F1这种对环境具有高耐受度的菌株,构建在大肠杆菌和恶臭假单胞菌中皆可扩增并表达目的基因的广宿主载体,过表达选择性羟化酶CymAa、CymAb,异源表达特异性氧化柠檬烯生成紫苏醇的P450酶CYP153A6,并在表达P450酶的基础上对柠檬烯底物添加浓度进行了调整,与大肠杆菌BL21(DE3)一同进行柠檬烯生物合成紫苏醇实验,并使用紫外可见分光光度计和GC-MS分别测量菌株生长状况和紫苏醇产量。最终证明了恶臭假单胞菌F1在柠檬烯浓度为10 mmol/L内的环境中具有高耐受度,且添加1 mmol/L柠檬烯底物发酵48 h后获得最高产量75.6 mg/L,最高转化率达到49.66%,缩小了生物合成紫苏醇的底物添加范围,并获得对柠檬烯具有高耐受度的发酵宿主。

关键词：紫苏醇细胞色素P450 CymAab 恶臭假单胞菌广宿主载体萜类化合物耐受度