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单细胞多组学技术和应用

海军军医大学学报 2024年第2期45卷 161-167页

作者：张静江燕訾晓渊江苏省单细胞测序工程技术研究中心南京市高通量单细胞测序工程技术研究中心南京210016

单细胞多组学技术是指结合多种不同的生物学技术,对单个细胞进行多方面的分析和研究,从而获得更全面、更准确的单细胞数据。该技术包括单细胞基因组学、单细胞转录组学、单细胞蛋白质组学、单细胞表观组学等。单细胞多组学技术的发展为... 详细信息

单细胞多组学技术是指结合多种不同的生物学技术,对单个细胞进行多方面的分析和研究,从而获得更全面、更准确的单细胞数据。该技术包括单细胞基因组学、单细胞转录组学、单细胞蛋白质组学、单细胞表观组学等。单细胞多组学技术的发展为我们提供了一种更加精确理解生物体内复杂的细胞类型和功能的方式,尤其是对于异质性细胞群体中少数的特殊细胞类型如干细胞或罕见癌细胞,具有非常重要的应用价值。通过融合不同技术获得的信息,单细胞多组学可以更准确地描述单个细胞在多个生命事件和过程中的状态与变化,为生命科学的研究提供更加全面和深入的视角。本文系统概述了目前代表性单细胞多组学技术的发展现状,总结了其在生物学研究中的重要应用和巨大潜力。

关键词：单细胞测序单细胞多组学基因组学转录组学蛋白质组学表观组学异质性

红曲霉奶酪的生物活性研究及ACE抑制肽的筛选

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食品科学 2024年第5期45卷 40-48页

作者：贾向飞郑远荣刘振民吴涵清周杨阳上海海洋大学食品学院上海201306 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 江南大学食品学院江苏无锡214122

研究红曲霉对奶酪成熟过程中生物活性肽,尤其血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制肽的影响。以不接种红曲霉的奶酪为对照组,研究奶酪成熟过程中的可溶性氮含量、α-葡萄糖苷酶抑制活性和ACE抑制活性,对红曲霉奶酪... 详细信息

研究红曲霉对奶酪成熟过程中生物活性肽,尤其血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制肽的影响。以不接种红曲霉的奶酪为对照组,研究奶酪成熟过程中的可溶性氮含量、α-葡萄糖苷酶抑制活性和ACE抑制活性,对红曲霉奶酪肽谱进行鉴定,利用生物信息学和分子对接等方法对潜在的活性肽进行筛选,并对筛选肽进行合成和评价。结果表明,相比于对照组,在pH 4.6和三氯乙酸条件下,奶酪成熟结束时的可溶性氮相对含量分别提高57.98%和38.34%,α-葡萄糖苷酶抑制活性和ACE抑制活性分别提高32.21%和73.98%。在红曲霉奶酪提取物中共鉴定到1796种肽,其中51条ACE抑制肽、28条抗氧化肽、7条降血糖肽等。筛选到两种ACE抑制肽YPFPGPI和FPEVFGK,半抑制浓度分别为207.31μmol/L和410.61μmol/L,酶抑制类型均是非竞争性抑制。该研究提供了一种快速筛选ACE抑制肽的方法,证明奶酪中添加红曲霉能够有效提高ACE抑制活性,为挖掘红曲霉奶酪的功能特性潜力提供了参考。

关键词：红曲霉奶酪血管紧张素转化酶生物信息学分子对接酶抑制动力学

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益生菌胆盐水解酶的研究进展

中国微生态学杂志 2024年第09期 1092-1095+1101页

作者：韩瑨光明乳业股份有限公司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

近些年来，肠道微生物越来越多地与新陈代谢、健康和疾病联系在一起。胆盐水解酶(bile salt hydrolase,BSH)是一类由肠道微生物合成的，可以将胆汁酸盐水解成胆汁酸和盐。这种解耦联作用不仅能帮助人体吸收和利用营养物质，而且直接或... 详细信息

近些年来，肠道微生物越来越多地与新陈代谢、健康和疾病联系在一起。胆盐水解酶(bile salt hydrolase,BSH)是一类由肠道微生物合成的，可以将胆汁酸盐水解成胆汁酸和盐。这种解耦联作用不仅能帮助人体吸收和利用营养物质，而且直接或间接地参与宿主和肠道微生物的多种生理活动。因此，胆盐水解酶在人体内发挥着不可替代的作用。本文简要介绍了胆盐水解酶，总结了胆盐水解酶的底物特异性，并就胆盐水解酶对宿主、益生菌和有害微生物的影响进行讨论。

关键词：胆盐水解酶底物特异性肠道微生物宿主益生菌

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

连翘多糖纳米硒的制备及体外抗氧化和降血糖能力

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精细化工 2024年

作者：姚琳琳任蕊蕊李菁岚孙建瑞王大红河南省食品微生物工程技术研究中心河南科技大学食品与生物工程学院

利用水提醇沉法从连翘中提取了连翘多糖（FP），经硝酸-亚硒酸钠法制备了连翘多糖纳米硒（FP-SeNPs），采用UV-Vis、FTIR、XRD和SEM对其进行了表征。采用1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（·DPPH）、羟基自由基（·OH）、2，2-联氮-双(3... 详细信息

利用水提醇沉法从连翘中提取了连翘多糖（FP），经硝酸-亚硒酸钠法制备了连翘多糖纳米硒（FP-SeNPs），采用UV-Vis、FTIR、XRD和SEM对其进行了表征。采用1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（·DPPH）、羟基自由基（·OH）、2，2-联氮-双(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基（·ABTS）清除实验考察了FP-SeNPs的体外抗氧化能力。采用α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性抑制实验考察了FP-SeNPs的体外降血糖能力。结果表明，FP-SeNPs中硒含量为908 mg/kg，其形成了颗粒状分布的表面结构，改变了多糖的表面形态，但未破坏多糖的基本结构。FP-SeNPs的UV-Vis吸收光谱在270 nm处出现新峰，其XRD谱图在2θ=20°～30°内出现一个弥散峰，表明FP和SeNPs之间存在相互作用，形成了FP-SeNPs复合物。FP-SeNPs对·DPPH、·OH和·ABTS的清除能力和对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的活性抑制能力均呈浓度依赖性，质量浓度为1.6 g/L的FP-SeNPs溶液对·DPPH、·OH和·ABTS的清除率分别为91.98%、56.81%和87.44%，对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的活性抑制率分别为55.61%和72.73%，显著高于FP的自由基清除能力和酶活性抑制能力（P＜0.05）。

关键词：连翘多糖纳米硒表征抗氧化活性降血糖活性中药现代化技术

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

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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

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

LED光质影响微藻生长和代谢产物积累的研究进展

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食品与发酵工业 2024年第2期50卷 321-328页

作者：孙建瑞姚琳琳李菁岚尤芳芳原江锋王大红河南科技大学食品与生物工程学院、河南省食品微生物工程技术研究中心河南洛阳471000 洛阳海关河南洛阳471000

光质是影响微藻生理代谢的重要环境因子之一,它会影响微藻的生长发育、光合作用及代谢产物的积累等。发光二极管(light emitting diode,LED)作为一种新型冷光源,因具有能耗低、稳定性强、颜色多变、安全环保等优点而被广泛应用,且能按... 详细信息

光质是影响微藻生理代谢的重要环境因子之一,它会影响微藻的生长发育、光合作用及代谢产物的积累等。发光二极管(light emitting diode,LED)作为一种新型冷光源,因具有能耗低、稳定性强、颜色多变、安全环保等优点而被广泛应用,且能按需求获得单色光与复合光谱,是一种非常适合于微藻培养的人工光源。已经有越来越多的研究者和企业关注LED光质在调节微藻生长和代谢产物积累方面的优势。该文对现有文献进行整理,重点综述了LED不同光质对微藻生长及代谢产物积累的影响。在LED单色光(红光、蓝光、绿光、黄光和橙光)中以红光和蓝光对不同类群微藻生物量和代谢产物积累的提升最为显著;而LED混合光,特别是红蓝光往往比单色光更能增加微藻生物量和代谢产物的积累。然而,微藻的光合作用、生长及代谢产物积累的最佳光质在不同类群和同一物种的不同藻株中通常有很大差异。未来,LED光质在微藻生产中的应用应该着重从光质影响微藻代谢产物积累的分子机制、开发新型高效LED光源、开发基于LED光质调节的高效光生物反应器、LED光质应用于微藻大规模培养等几个方面开展。

关键词：微藻光质发光二极管脂质蛋白质碳水化合物类胡萝卜素