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基于天然大分子的食品水凝胶递送体系及释放机制和模型

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食品与发酵工业 2024年第8期50卷 356-364页

作者：高超孔松梅杨楠湖北工业大学菲利普斯亲水胶体研究中心湖北工业大学生物工程与食品学院湖北武汉430068 湖北省食品胶体国际合作基地湖北武汉430068

基于天然大分子的水凝胶已被广泛用做食品功能成分的封装和递送载体。与合成高分子相比,天然大分子具有功能多样性、生物相容性、生物降解性、特异性相互作用以及易于改性等优势,在改善生物活性物质的分散性、化学稳定性,并提高其生物... 详细信息

基于天然大分子的水凝胶已被广泛用做食品功能成分的封装和递送载体。与合成高分子相比,天然大分子具有功能多样性、生物相容性、生物降解性、特异性相互作用以及易于改性等优势,在改善生物活性物质的分散性、化学稳定性,并提高其生物利用率等方面发挥重要作用。该文概述了由天然大分子制备的食品水凝胶递送系统,详细讨论了食品水凝胶递送系统中食品功能物质的释放机制和模型,并探讨了这些模型对食品功能性物质释放行为的预测及在载体设计优化方面的应用。

关键词：天然大分子水凝胶递送体系释放机制释放模型

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沙蒿多糖-明胶双水相乳液凝胶构建及特性

食品科学 2024年第16期45卷 61-67页

作者：韦湘滢姚晓琳岳健雄岳娟陈晓雨张盼陕西科技大学食品科学与工程学院陕西西安710021 湖北工业大学生物工程与食品学院湖北武汉430068

沙蒿多糖(Artemisia sphaerocephala ***,ASKP)是一种新型植物多糖,利用ASKP中的高分子质量组分60P与明胶(gelatin,Gel)在特定pH值下发生热力学不相容构建以Gel为分散相、60P为连续相的双水相体系(Gel-in-60P aqueous two-phase system,Gel/60P ATPS),引入Fe^(3+)与60P组分交联可得Gel/60P ATPS乳液凝胶。结果表明:当Gel和60P在一定质量分数内(Gel:0.1%~0.5%;60P:0.5%~1.5%)可形成Gel/60P ATPS,相分离类型为离散型相分离;此外,在Gel质量分数0.6%、60P质量分数1.5%、60 mmol/L Fe^(3+)条件下,Gel/60P ATPS乳液凝胶表现出良好的强度和弹性,这归因于Gel含量的增加使60P连续相体积占比减小,暴露出更多的Fe^(3+)交联位点,增强60P与Fe^(3+)间的相互作用,有利于力学性能的强化。因此,本研究提出了一种改善ASKP凝胶性能的新策略,有利于ASKP在食品及生物等领域的广泛应用。

关键词：沙蒿多糖双水相乳液凝胶凝胶性能离散型相分离

反复/连续湿热制备淀粉-脂质复合物及其性质分析

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中国食品学报 2024年第5期24卷 313-320页

作者：封永婷许美娟赵晓冬杨佩瑜邹建周彬湖北工业大学生物工程与食品学院武汉430000 河南牧业经济学院食品与生物工程学院郑州450000

为了解决目前制备淀粉-脂质复合物存在的复合率低、工艺复杂、产生工业废液污染物等问题,本研究利用反复/连续交替湿热技术制备高复合率的高直链玉米淀粉-大豆卵磷脂复合物,并对优化的复合物进行结构、理化和预测血糖指数的测定。结果表... 详细信息

为了解决目前制备淀粉-脂质复合物存在的复合率低、工艺复杂、产生工业废液污染物等问题,本研究利用反复/连续交替湿热技术制备高复合率的高直链玉米淀粉-大豆卵磷脂复合物,并对优化的复合物进行结构、理化和预测血糖指数的测定。结果表明,通过单因素实验和正交试验确定最高复合率条件为:湿热处理温度140℃,连续湿热处理时间4 h,反复湿热处理6次,交替周期为2周期,得到复合率最大(59.05%)的淀粉-卵磷脂复合物。傅里叶红外光谱测定表明大豆卵磷脂特有的2个吸收峰(2710 cm-1和2680 cm-1)在复合物中未出现,验证了此改性技术成功地将大豆卵磷脂复合在淀粉的螺旋空腔中,通过X-射线衍射图谱观察到复合物在衍射角20°时衍射峰强度明显增加。此外,复合物冻融稳定性明显提升,预测血糖指数显著降低。结论:反复/连续交替湿热技术作为一种绿色安全、操作简单的物理改性技术,提高了淀粉-卵磷脂复合物的复合率,并显著降低了淀粉的预测血糖指数,为淀粉复合物的发展提供了新思路。

关键词：高直链玉米淀粉卵磷脂复合物湿热处理预测血糖指数

作为姜黄素递送载体的黄原胶-β乳球蛋白纤维复合凝胶的制备

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食品与发酵工业 2024年第10期50卷 55-61页

作者：高超杨楠湖北工业大学菲利普斯胶体研究中心湖北工业大学生物工程与食品学院湖北武汉430068 湖北省亲水胶体国际合作基地湖北武汉430068

该研究旨在用黄原胶(xanthan gum,XG)和β-乳球蛋白纤维(β-lactoglobulin fiber,Fblg)制备多糖-蛋白纤维复合水凝胶作为生物活性物质姜黄素(curcumin,Cur)的递送载体。电位、浊度和原子力显微镜证实了XG与Fblg分子之间发生了络合作用,... 详细信息

该研究旨在用黄原胶(xanthan gum,XG)和β-乳球蛋白纤维(β-lactoglobulin fiber,Fblg)制备多糖-蛋白纤维复合水凝胶作为生物活性物质姜黄素(curcumin,Cur)的递送载体。电位、浊度和原子力显微镜证实了XG与Fblg分子之间发生了络合作用,静电相互作用是XG和Fblg络合的主要驱动力。通过用葡萄糖酸内酯(glucono delta-lactone,GDL)调控复合体系pH至4.0,成功得到稳定的XG-Fblg凝胶。扫描电子显微镜显示,XG-Fblg凝胶形成三维网孔结构并随Fblg的增加而变得更致密。流变和质构测试显示,XG-Fblg凝胶的机械强度随Fblg的含量增加而增强。采用体外胃肠道释放实验研究Cur的释放行为,XG-Fblg凝胶比XG凝胶和Fblg更适合作为Cur肠道递送的载体,在肠道的Cur释放量最多,Cur的释放主要通过凝胶降解控制。该研究结果可为多糖-蛋白纤维复合凝胶的制备以及合理设计水凝胶作为营养物质递送载体提供新的思路。

关键词： β-乳球蛋白纤维黄原胶复合凝胶静电相互作用营养物质递送

多片段酶切/连接反应结合同源重组的DNA组装方法

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生物工程学报 2024年第5期40卷 1559-1570页

作者：饶欣悦崇金阳贺诚毕莹莹唐刚敏吕育财龚大春杨潇三峡大学生物与制药学院中国轻工业功能酵母重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学生物与制药学院湖北省生物酵素工程技术研究中心湖北宜昌443002

为了寻找一种准确高效的多片段组装及多点突变方案,将目前常用的多片段组装方法进行了整合与优化,并以果糖-1,6-二磷酸酶1(fructose-1,6-diphosphatase 1,FBP1)基因4位点突变为例进行验证。通过引入突变位点和Bsa I识别序列连接含有突... 详细信息

为了寻找一种准确高效的多片段组装及多点突变方案,将目前常用的多片段组装方法进行了整合与优化,并以果糖-1,6-二磷酸酶1(fructose-1,6-diphosphatase 1,FBP1)基因4位点突变为例进行验证。通过引入突变位点和Bsa I识别序列连接含有突变位点的片段,经过酶切/连接反应后扩增组装成功的目的片段,并引入与线性化载体两端同源的序列,最后进行片段与线性化载体的重组并转化大肠杆菌。经筛选与测序,得到4位点突变重组质粒。该方案弥补了常规的Gibson组装和Golden Gate组装的部分缺点,是一种高效进行多片段组装和多点突变的实验方案。

关键词：定点突变多片段组装 ⅡS限制性内切酶同源重组克隆

新型手性三齿PNN配体锰配合物催化的芳香酮类化合物的不对称氢化反应研

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化学学报 2024年第7期82卷 736-741页

作者：江杏杏武卫龙任慧莹张凤莫文枝卢志强三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002 洛阳师范学院化学化工学院河南洛阳471934

非贵金属相较于贵金属具有廉价、低毒的特点,因此发展用于酮的不对称催化氢化的高效、低毒的非贵金属催化剂在近些年受到广泛关注,其中手性三齿PNN和PNP配体的锰配合物在多种酮的催化不对称氢化中表现出优异的性能,但就底物类型和催化... 详细信息

非贵金属相较于贵金属具有廉价、低毒的特点,因此发展用于酮的不对称催化氢化的高效、低毒的非贵金属催化剂在近些年受到广泛关注,其中手性三齿PNN和PNP配体的锰配合物在多种酮的催化不对称氢化中表现出优异的性能,但就底物类型和催化效率而言仍有待进一步提升.基于此,本工作将廉价易得的8-氨基喹啉骨架引入面手性二茂铁中合成了一系列含芳胺NH的三齿PNN配体L1~L4,并将其Mn配合物成功用于简单芳基酮、苯并环烷酮、α氨基酮等的催化不对称氢化(达到98%ee,1000 TON).反应使用K_(2)CO_(3)作碱,EtOH作溶剂,对(S)-phenylephrine的重要中间体β-氨基醇2-49进行克级规模制备,证明了该催化体系具有潜在的工业应用性.对配合物Mn-L的高分辨质谱和红外光谱的初步表征和分析,暗示其结构中含两个CO.

关键词：芳胺NH 手性PNN配体锰配合物催化不对称氢化手性醇

定点突变改造谷胱甘肽合成相关酶及高效催化生产谷胱甘肽

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食品与发酵工业 2024年

作者：张秀春王骏之徐华栋沈美华南京工业大学生物与制药工程学院常州大学药学院生物与食品工程学院

谷胱甘肽（glutathione，GSH）是一种含有γ-酰胺键和巯基的三肽化合物，广泛应用于医药、食品和化妆品等领域。谷胱甘肽的生物合成主要由γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-glutamylcysteine synthetase，GSHA）和谷胱甘肽合成酶（glutathio... 详细信息

谷胱甘肽（glutathione，GSH）是一种含有γ-酰胺键和巯基的三肽化合物，广泛应用于医药、食品和化妆品等领域。谷胱甘肽的生物合成主要由γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-glutamylcysteine synthetase，GSHA）和谷胱甘肽合成酶（glutathione synthetase，GSHB）两步催化得到。在利用天然酶催化生产谷胱甘肽的过程中，发现天然酶的催化效果较差，其中GSHA为反应过程中的限速酶，该酶会受到产物的反馈抑制。该文对来自大肠杆菌（Escherichia coli）的GSHA进行分子改造，对GSHA中参与转化的活性位点进行分析，通过丙氨酸扫描对关键氨基酸进行替换。对蛋白质表面非活性区域的氨基酸进行分析，引入带负电荷的氨基酸提高稳定性。将酶活提升的突变位点进行组合，获得了催化效果较高的突变体Y131A-A511D，相比于野生型酶活提高了6倍，并对最佳突变体的酶学性质进行分析。将突变体Y131A-A511D用于催化合成谷胱甘肽，在8 h内合成了76.8 mmol/L的谷胱甘肽，达到了高效催化生产谷胱甘肽的目的。

关键词：谷胱甘肽 γ-谷氨酸半胱氨酸连接酶定点突变丙氨酸扫描酶催化

1β-/3R-芳基硫代糖的区域与立体选择性合成

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有机化学 2024年第2期44卷 593-604页

作者：邹发凯王能中姚辉王慧刘明国黄年玉三峡大学生物与制药学院天然产物研究与利用湖北省重点实验室中国轻工业功能酵母重点实验室湖北宜昌443002

硫代糖因具有优良的生物活性在生物医药领域备受关注,化学合成是得到硫代糖的重要途径.采用6-膦酸酯3,4-碳酸酯半乳烯糖和硫酚为原料,分别以Pd_(2)(dba)_(3)和NiBr_(2)为催化剂调控了1β-芳基硫代糖和(3R)-芳基硫代糖的区域和立体选择... 详细信息

硫代糖因具有优良的生物活性在生物医药领域备受关注,化学合成是得到硫代糖的重要途径.采用6-膦酸酯3,4-碳酸酯半乳烯糖和硫酚为原料,分别以Pd_(2)(dba)_(3)和NiBr_(2)为催化剂调控了1β-芳基硫代糖和(3R)-芳基硫代糖的区域和立体选择性合成.目标化合物的结构通过核磁共振、高分辨质谱和单晶X射线衍射进行了表征.该合成方法对各类官能团取代的硫酚都有良好的兼容性,可用于活性天然产物的硫糖基化修饰,为1β-/(3R)-芳基硫代糖化合物库的快速构建和药物发现提供了新方法.

关键词： Pd催化 Ni催化 D-半乳糖硫代糖合成

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脱盐鸭蛋清/明胶混合体系对面包品质的影响

食品工业科技 2024年第12期45卷 47-55页

作者：陈佳敏代亚磊侯雨薇周彬湖北工业大学生物工程与食品学院湖北武汉430068 工业发酵省部共建协同创新中心湖北武汉430068

为了研究利用明胶凝胶辅助脱盐法得到的脱盐鸭蛋清(Salted duck egg white,SDEW)和明胶混合物(Desalted duck egg white/gelatin,DDG)对面包品质的影响,采用直接发酵法制备面包,测定新鲜面包烘烤损失率、比容、水分含量、质构。并对比... 详细信息

为了研究利用明胶凝胶辅助脱盐法得到的脱盐鸭蛋清(Salted duck egg white,SDEW)和明胶混合物(Desalted duck egg white/gelatin,DDG)对面包品质的影响,采用直接发酵法制备面包,测定新鲜面包烘烤损失率、比容、水分含量、质构。并对比分析在4℃储藏1、7 d后,面包色度、老化速率、水分分布、回生焓值和淀粉体外消化率的变化。结果表明,DDG的加入提高了面包的水分含量及比容,降低了面包的烘烤损失率。添加DDG,可延缓储藏期间面包的老化,并弱化了贮藏期间面包的硬度,DDG-0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的加入促使在4℃储藏7 d的面包芯回生热焓值从(4.67±0.26)J/g分别降低至(4.28±0.07)、(4.14±0.10)、(4.04±0.08)和(4.14±0.05)J/g,相对结晶度由21.04%分别下降到18.41%、14.54%、11.21%和12.77%,从而延缓面包的老化速率。DDG的添加降低了快速消化淀粉的含量,提高了抗性淀粉的含量,从而降低了淀粉的消化性。因此,添加适当的DDG可以提高面包的品质,为咸蛋清的综合利用提供了方向。提供了方向。

关键词：脱盐鸭蛋清明胶水分分布面包老化速率淀粉体外消化率