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蛋白质分子表面氨基酸突变提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性

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食品科学 2024年第18期45卷 77-86页

作者：曾静郭建军王通袁林江西省科学院微生物研究所江西南昌330096

为了提高植酸酶的活性和热稳定性,增加其在食品加工领域的应用潜力,对植酸酶Yi APPA进行同源模建,结合蛋白质分子表面氨基酸突变策略,选择位于分子表面的赖氨酸和甘氨酸进行定点突变,构建单位点突变体。通过活性和热稳定性筛选,获得活... 详细信息

为了提高植酸酶的活性和热稳定性,增加其在食品加工领域的应用潜力,对植酸酶Yi APPA进行同源模建,结合蛋白质分子表面氨基酸突变策略,选择位于分子表面的赖氨酸和甘氨酸进行定点突变,构建单位点突变体。通过活性和热稳定性筛选,获得活性和热稳定性显著提高的突变体K216R以及热稳定性提高的突变体K189R。通过有益突变位点叠加策略,进一步构建并表征组合突变体K189R/K216R的酶活力及热稳定性。结果表明:与Yi APPA相比,K189R/K216R于80℃半衰期由14.81 min延长至23.35 min,半失活温度由55.12℃提升至62.44℃,热解折叠温度由48.36℃提升至53.18℃。并且K189R/K216R于37℃、pH 4.5的酶活力由3959.98 U/mg提高至4469.13 U/mg。分子结构建模和分子动力学模拟的结果显示:K189R/K216R中引入了新的氢键,能够提高酶部分结构单元的稳定性,使其热稳定性得到提高;同时K189R/K216R的催化口袋体积增大是其活性提高的主要原因。本研究通过蛋白质分子表面氨基酸突变策略可有效提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性,为植酸酶及其他类型酶的分子改造提供参考依据。

关键词：植酸酶表面氨基酸活性热稳定性分子动力学模拟

炭基肥对麦-玉轮作农田土壤酶活性和真菌群落及作物产量的影响

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环境科学 2024年

作者：骆晓声寇长林张济世吕金岭李太魁河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南省农业生态环境重点实验室

研究炭基肥在华北冬小麦夏玉米轮作农田施用土壤养分、酶、真菌群落及作物产量变化，为炭基肥的田间应用提供评价依据。在河南北部冬小麦夏玉米轮作种植区，通过田间定位试验设置不施肥（CK）、高量施氮（N1）、优化施氮（N2）和生物炭... 详细信息

研究炭基肥在华北冬小麦夏玉米轮作农田施用土壤养分、酶、真菌群落及作物产量变化，为炭基肥的田间应用提供评价依据。在河南北部冬小麦夏玉米轮作种植区，通过田间定位试验设置不施肥（CK）、高量施氮（N1）、优化施氮（N2）和生物炭基肥（TF）这4个处理，采用高通量测序技术，研究炭基肥长期施用土壤真菌群落组成的变化及其与土壤理化性质、酶活性和作物产量的关系。结果表明，生物炭基肥连续施用比优化施氮显著提高土壤有机碳含量10.9%，提高土壤全氮含量8%。炭基肥施用比优化施氮分别提高土壤脲酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性31.5%、13.9%和12.6%。TF处理较N1和N2处理提高了子囊菌门相对丰度6.78%和0.6%，降低担子菌门相对丰度30.0%和8.88%。TF处理较N2处理提高了被孢霉门和壶菌门相对丰度16.3%和7.0%。在属水平上，施用炭基肥比优化施氮降低了瓶毛壳属相对丰度，提高了小孢拟棘壳孢属相对丰度。N2处理和TF处理镰刀菌属相对丰度分别比N1处理降低35.7%和14.5%。子囊菌门与土壤蔗糖酶存在显著正相关；被孢霉门与土壤脲酶和β-葡萄糖苷酶存在显著正相关。冗余分析表明，土壤有机碳、全氮和硝态氮是影响土壤真菌群落的主要环境因子。随机森林结果表明，土壤真菌Simpson指数和土壤脲酶活性对作物产量的重要性高。综上所述，炭基肥施用提高了华北冬小麦和夏玉米轮作农田土壤有机碳和全氮含量，提高了土壤酶活性和多数优势真菌门类相对丰度，对作物产量的提高有积极作用。

关键词：生物炭基肥冬小麦夏玉米轮作土壤养分土壤酶真菌群落

西花蓟马FKBP6蛋白多克隆抗体制备、真核表达及亚细胞定位

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农业生物技术学报 2024年第7期32卷 1606-1613页

作者：王鑫郑立敏赵星月苗淑月叶倩张宇史晓斌张德咏陈建斌湖南大学生物学院隆平分院湖南省农业科学院植物保护研究所内蒙古农业大学园艺与植物保护学院河南省农业科学院烟草研究所

西花蓟马(Frankliniella occidentalis)是为害全球农业生产的入侵害虫，通过探寻西花蓟马亲免素蛋白FK506-binding protein 6 (FKBP6)的生物功能，为防控西花蓟马挖掘新的靶标。本研究运用生物信息学分析西花蓟马FKBP6蛋白(GenBank No.... 详细信息

西花蓟马(Frankliniella occidentalis)是为害全球农业生产的入侵害虫，通过探寻西花蓟马亲免素蛋白FK506-binding protein 6 (FKBP6)的生物功能，为防控西花蓟马挖掘新的靶标。本研究运用生物信息学分析西花蓟马FKBP6蛋白(GenBank No. XP＿026292958.1)，克隆FKBP6基因(GenBank No. XM＿026437173.1)，原核诱导表达FKBP6蛋白并制备其多克隆抗体，利用Bac-to-Bac杆状病毒系统表达FKBP6蛋白，借助荧光免疫(immunofluorescence, IF)标记和Western blot检测多克隆抗体及亚细胞定位。结果显示，氨基酸多序列比对与系统进化发育树分析发现，20种昆虫的FKBP6蛋白之间存在保守的区域，但只在种间亲缘性较高。利用杆状病毒系统在Sf9细胞内表达FKBP6蛋白，使用多克隆抗体经IF和Western blot检测显示，该抗体能与FKBP6蛋白发生特异性结合；亚细胞定位发现，FKBP6被定位到细胞质。本研究为FKBP6蛋白的生物功能研究提供分子条件。

关键词：西花蓟马 FKBP6蛋白抗体制备 Bac-to-Bac杆状病毒表达系统

壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜的制备及其性能

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中国食品学报 2024年第6期24卷 213-222页

作者：李双健邸清茹龚敏慧李思媛周剑忠范琳琳江苏省农业科学院农产品加工研究所南京210014

目的:开发一种负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒(体积分数5%和10%)作为增强剂和功能剂的壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜,并研究玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒对薄膜的物理化学性质和结构属性的影响。结果:扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

目的:开发一种负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒(体积分数5%和10%)作为增强剂和功能剂的壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜,并研究玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒对薄膜的物理化学性质和结构属性的影响。结果:扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析表明,玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒呈球形,粒径约为193~487 nm,与薄膜基体具有良好的相容性,并填充了薄膜基体的空隙,显著提高了薄膜的力学性能,使断裂伸长率从14.55%增到42.86%,抗拉强度从13.26 MPa增到36.86 MPa。此外,薄膜的抗氧化性能显著提升,DPPH和ABTS自由基清除活性分别从31.82%和31.07%提高到84.05%和79.17%。结论:玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒不仅可以提高壳聚糖膜的力学性能,而且通过负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒增强了薄膜的抗氧化性。

关键词：纳米颗粒花色苷生物聚合膜力学性能抗氧化活性

非金属1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯介导下乙缩醛酸与异硫氰酸酯反应合成α-缩醛基酰胺

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有机化学 2024年第7期44卷 2216-2222页

作者：丁柔石思雨马超魏伟吕玉芬曲阜师范大学化学与化工学院中国科学院西北高原生物研究所中国科学院藏药研究重点实验室

报道了一种非金属介导下异硫氰酸酯与乙缩醛酸进行缩合反应合成α-乙缩醛基酰胺的方法.该反应简单地采用1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)作为碱,无需任何金属催化剂及偶联试剂,在室温下实现了一系列α-乙缩醛基酰胺的绿色构建.

关键词：非金属 α-缩醛基酰胺乙缩醛酸芳基异硫氰酸酯

松木屑发酵过程中松节油含量及堆体理化性质变化

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农业工程学报 2024年第14期40卷 146-154页

作者：康超王万坤郑旋曾维军和耀威王晶王芳杨玲贵州省生物研究所贵阳550009

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发... 详细信息

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发酵前后松木屑中松节油含量、理化性质、营养成分、酶活性及种子发芽指数的变化情况。结果表明,添加复合菌剂后松木屑中松节油含量明显降低,其中α-蒎烯减少至(1.67±0.09)μg/g,降低80%,β-蒎烯未检出,降低100%,种子发芽指数提高至94.52%,木屑腐熟程度高,植物毒性低,食用菌菌丝萌发正常,生长速率快,说明发酵后的松杉木屑可作为食用菌的栽培基质。发酵初期微生物分解有机物产生有机酸,pH值降低,随着有机酸挥发,含氮有机物产生,促使氨的形成,堆料pH值升高,基质中铵态氮含量上升。此外,整个发酵过程中半纤维素酶、中性木聚糖酶、甘露聚糖酶与松节油变化呈正相关性,以中性木聚糖酶贡献度最大,揭示松木屑发酵过程中微生物菌群对半纤维素的利用较多,中性木聚糖酶活性对整个发酵进程起到关键性作用,为发酵工艺优化提供了理论依据。该研究为松木屑的有效利用和食用菌产业的可持续发展提供了重要的科学依据和技术支持,促进了废弃生物质资源的循环利用和食用菌产业的绿色发展。

关键词：食用菌松节油发酵工艺理化性质酶活性

若尔盖高原不同深度泥炭植物残体去除对甲烷排放及其温度敏感性的影响

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应用与环境生物学报 2024年

作者：刘亮锋陈槐中国科学院成都生物研究所中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室中国科学院成都生物研究所

泥炭地是陆地重要的甲烷排放源。植物残体是泥炭地碳的重要组成，具有通过调控土壤微环境影响泥炭地甲烷排放的作用。然而，去除植物残体是当前泥炭地甲烷排放动态研究中主要的前处理方法，植物残体去除对泥炭地甲烷排放产生怎样的影响... 详细信息

泥炭地是陆地重要的甲烷排放源。植物残体是泥炭地碳的重要组成，具有通过调控土壤微环境影响泥炭地甲烷排放的作用。然而，去除植物残体是当前泥炭地甲烷排放动态研究中主要的前处理方法，植物残体去除对泥炭地甲烷排放产生怎样的影响，目前还不清楚。本研究以青藏高原东缘的若尔盖高原泥炭地为研究对象，通过室内控制试验，探究植物残体去除对泥炭地不同深度土壤甲烷排放动态及温度敏感性的影响。结果表明：若尔盖高原泥炭地土壤甲烷排放随深度呈递增状态，且其温度敏感性表现为表层（1.6 ± 0.2）显著高于亚表层和深层土壤2.5-3.4倍（P 0.05），增加了亚表层（P > 0.05）和深层（P 生物生物量的限制。去除植物残体后泥炭土壤甲烷排放显著增加的现象表明以往去除植物残体的研究结果可能高估了泥炭地土壤甲烷排放潜势，在以后泥炭地土壤甲烷排放评估研究中需要保留植物残体。（图3 表2 参53）

关键词：青藏高原泥炭地植物残体甲烷温度敏感性

湿热处理对豆粉营养品质及面团物化特性的影响

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食品科学 2024年第14期45卷 198-207页

作者：李少辉张柳生庆海张爱霞赵巍李朋亮刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北石家庄050051 河北经贸大学生物科学与工程学院河北石家庄050061

采用湿热处理研究不同豆粉抗氧化、营养特性及面团性质的影响。结果表明:随着湿热处理时间的延长,红豆粉和豌豆粉的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势,分别在0.5 h和1.0 h时达到最大,而白芸豆粉总酚、黄酮含量呈增加趋... 详细信息

采用湿热处理研究不同豆粉抗氧化、营养特性及面团性质的影响。结果表明:随着湿热处理时间的延长,红豆粉和豌豆粉的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势,分别在0.5 h和1.0 h时达到最大,而白芸豆粉总酚、黄酮含量呈增加趋势,在8.0 h达到最大;湿热处理对2,2’-联氮双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率趋势与总酚、黄酮含量一致;3种豆粉的主要脂肪酸种类分别为棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、顺-11-二十碳一烯酸和油酸;湿热处理2.0 h及以上,对白芸豆粉中油酸、亚油酸和顺-11-二十碳一烯酸含量有显著影响;湿热处理后红豆粉和白芸豆粉中游离氨基酸参与美拉德反应,含量显著下降,而豌豆粉中更多结合态的氨基酸游离出来,使其含量升高;扫描电子显微镜观察微观结构结果显示,随着湿热处理时间延长,蛋白质变性和部分淀粉发生糊化,出现孔洞、黏附等现象;淀粉的重结晶使得豆粉的峰值黏度、谷值黏度和回生值下降,抗剪切力变差;面团水分分布测定结果显示,湿热处理后红豆粉的弛豫时间T_(21)、T_(22)增加,红豆粉成团性优于其他面团;湿热处理使混合豆粉热机械特性中的蛋白弱化度增强,抑制了淀粉的回生,降低了老化度,有益于提升产品品质。

关键词：湿热处理杂豆营养品质糊化特性水分分布热机械学特性

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杏仁油的功能特性、提取和微胶囊化研究综述

食品工业科技 2024年第5期45卷 384-392页

作者：陈莉纯生庆海刘敬科贾艳菊赵巍李朋亮张爱霞河北经贸大学生物科学与工程学院河北石家庄050061 河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北石家庄050051

杏仁油营养丰富,是一种功能性食用油,同时具有很高的药用价值。本文在介绍杏仁油抗氧化、降血糖和预防心血管疾病等多种功能特性的基础上,对国内外杏仁油的提取和微胶囊化制备技术进行综述和展望。通过对杏仁油机械压榨法、溶剂萃取法... 详细信息

杏仁油营养丰富,是一种功能性食用油,同时具有很高的药用价值。本文在介绍杏仁油抗氧化、降血糖和预防心血管疾病等多种功能特性的基础上,对国内外杏仁油的提取和微胶囊化制备技术进行综述和展望。通过对杏仁油机械压榨法、溶剂萃取法、水萃取法等多种不同提取方法比较,以及喷雾干燥法、复合凝聚法、挤压法和冷冻干燥法等微胶囊化制备技术进行分析,明确不同技术方法的优缺点,以期为稳定杏仁油的制备及其合理利用提供理论参考,建立一种方便、快捷、高效、安全的杏仁油产业化生产和制备技术。

关键词：杏仁油功能特性提取方法微胶囊化

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