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植物乳植杆菌素2-1纯化、鉴定及抑菌机理研究

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食品工业科技 2024年

作者：李梦洋车晓雪孙庆申黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室黑龙江省普通高校分子生物学重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室

为了探究植物乳植杆菌L3(Lactiplantibacillus plantarum L3， L. plantarum L3)所产细菌素的基本性质及其抑菌机制，本研究利用MRS培养L. plantarum L3，采用乙酸乙酯萃取L. plantarum L3发酵液，然后通过葡聚糖凝胶层析、阳离子交换... 详细信息

为了探究植物乳植杆菌L3(Lactiplantibacillus plantarum L3， L. plantarum L3)所产细菌素的基本性质及其抑菌机制，本研究利用MRS培养L. plantarum L3，采用乙酸乙酯萃取L. plantarum L3发酵液，然后通过葡聚糖凝胶层析、阳离子交换层析、反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离纯化，再利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)进行鉴定；以单核增生李斯特菌和大肠杆菌做为指示菌，通过结晶紫染色，扫描电镜、红外光谱、荧光光谱分析，胞外碱性磷酸酶(AKP)、ATP、乳酸脱氢酶(LDH)含量测定等方法分析了该细菌素的抑菌机制。结果表明：植物乳植杆菌素2-1(P2-1)为一种新型细菌素，分子量为983.564 Da。P2-1对两种指示菌最小抑菌浓度均为28.5 μg/mL。P2-1的抑菌过程包括抑制/清除指示菌生物膜；破坏细胞壁，导致AKP外泄；破坏细胞膜，引发细胞内容物(如ATP、LDH)的流出；结合指示菌的DNA并破坏其结构。综上，P2-1对指示菌能够造成多重损伤，并最终导致菌体死亡。上述结果为P2-1作为绿色生物防腐剂的开发应用奠定了理论基础。

关键词：植物乳植杆菌素2-1 纯化鉴定抑菌机理

五味子多糖提取、结构特征及生物活性研究进展

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食品工业科技 2024年第3期45卷 1-9页

作者：司洲陈昊翔樊梓鸾东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040

五味子是木兰科植物五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill),或华中五味子(Schisandra sphenanchera ***.)的干燥成熟果实,富含多糖、木脂素、挥发油、多酚等多种活性成分。多糖作为其主要的活性成分,提取工艺有双水相萃取、酶解法... 详细信息

五味子是木兰科植物五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill),或华中五味子(Schisandra sphenanchera ***.)的干燥成熟果实,富含多糖、木脂素、挥发油、多酚等多种活性成分。多糖作为其主要的活性成分,提取工艺有双水相萃取、酶解法、超声法、微波法、超声微波协同、微波酶法协同、水提法等,其中双水相萃取效率最高,超声法和水提法应用最广泛。五味子多糖主要由鼠李糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸组成,平均分子量大致范围在10^(3)~10^(5) Da。现代药理学研究表明,五味子多糖具有显著的抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、保肝、降血糖、血脂等功效,在食品、医药领域高值化开发具有重要的意义。因此,本文对近年来国内外五味子多糖提取工艺、结构特征和生物活性及其相关机制进行系统总结,并对其研究方向与应用前景进行展望,以期为五味子深入研究和应用开发提供参考。

关键词：五味子多糖提取工艺结构生物活性

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富硒黑木耳菌丝体硒多糖的提取与抗氧化活性

菌物学报 2024年第2期43卷 112-125页

作者：姜冬洋苏林贺陈亚东张彦龙曾伟民黑龙江大学生命科学学院、农业微生物技术教育部工程研究中心、黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室、黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了获得富硒黑木耳菌丝体硒多糖的最佳制备工艺并进一步评估抗氧化作用,本研究以黑木耳菌种九丰、黑丰和西藏6号作为原料,采用耐硒及梯度硒浓度富硒筛选、单因素试验、响应面试验设计分析及抗氧化测定的方法对富硒黑木耳筛选、硒多糖... 详细信息

为了获得富硒黑木耳菌丝体硒多糖的最佳制备工艺并进一步评估抗氧化作用,本研究以黑木耳菌种九丰、黑丰和西藏6号作为原料,采用耐硒及梯度硒浓度富硒筛选、单因素试验、响应面试验设计分析及抗氧化测定的方法对富硒黑木耳筛选、硒多糖的提取优化和抗氧化活性进行研究。结果表明,3个黑木耳菌种中,九丰耐硒能力最强;富硒发酵实验中,黑木耳菌丝体发酵总硒含量在硒浓度为60μg/mL时最大;富硒黑木耳菌丝体硒多糖提取的最佳条件为:超声时间25.4 min,水浴时间56 min,料液比1:49(质量体积比),此条件下硒多糖提取率为(17.49±0.10)%。富硒黑木耳菌丝多糖对DPPH、羟基自由基具有一定的清除能力,并在总还原力试验中表现出较强的还原能力。本试验筛选出最优菌株及最佳富硒发酵硒浓度后,运用响应面的方法对富硒黑木耳菌丝体硒多糖提取条件进行优化,系统地测定出最佳提取条件。研究结果为黑木耳菌株富硒培养及黑木耳硒多糖高效提取及其功能挖掘提供了系统科学的理论依据。

关键词：黑木耳硒多糖响应面优化抗氧化

刺五加内生真菌CWJ01产抑菌物质发酵条件优化及成分分析

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食品工业科技 2024年第17期45卷 209-220页

作者：李玉国姜坤张道志徐恒伟冯丹萍孟小茜郑春英黑龙江省方正林业局有限公司黑龙江哈尔滨150822 黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080

从刺五加叶中分离得到一株具有较好抑菌活性的内生真菌CWJ01,为提高该菌株发酵液抑菌活性,并探究其抑菌活性物质基础,在单因素实验的基础上,结合抑菌活性进行正交试验优化刺五加内生真菌CWJ01的发酵条件,并采用柱色谱法对其含有的次生... 详细信息

从刺五加叶中分离得到一株具有较好抑菌活性的内生真菌CWJ01,为提高该菌株发酵液抑菌活性,并探究其抑菌活性物质基础,在单因素实验的基础上,结合抑菌活性进行正交试验优化刺五加内生真菌CWJ01的发酵条件,并采用柱色谱法对其含有的次生代谢产物进行分离,结合形态学及ITS序列分析法,对内生真菌CWJ01进行菌种鉴定。结果表明,CWJ01的最适发酵工艺条件:以PDB为基础培养基,以2%葡萄糖为碳源,以1%蛋白胨为氮源,培养基初始pH为7.0,培养基装液量为60%,菌株接种量为5%,空气浴振荡器转速为140 r/min,温度为28℃,连续培养15 d;在最适发酵条件下,CWJ01发酵液对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径可达27.48±0.17 mm;从内生真菌CWJ01发酵液中分离得到反式肉桂酸及苯甲酸,并且内生真菌CWJ01经鉴定为波兰青霉(Penicillium polonicum)。本研究可为深入挖掘药用植物内生菌抗菌活性物质提供参考。

关键词：刺五加内生真菌抑菌活性发酵条件菌种鉴定次生代谢产物

桑葚发酵前后酚类组成变化及其抗氧化活性分析

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食品工业科技 2024年第2期45卷 280-288页

作者：韩晓云陶雨婷战佳莹李俊宏杜宝昌陈婧孙庆申黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080 甘南林场黑龙江齐齐哈尔162100 河北环境工程学院河北农业生态安全重点实验室河北秦皇岛066102

目的:旨在分析桑葚饮料发酵前后酚类物质的组成变化和抗氧化功能差异。方法:利用毕赤酵母菌(Pichia kudriavzevii)和融合魏斯氏乳酸菌(Weissella confusa)通过二次发酵桑葚制备桑葚饮料,比较桑葚发酵前后酚类物质对DPPH、OH、ABTS+自由... 详细信息

目的:旨在分析桑葚饮料发酵前后酚类物质的组成变化和抗氧化功能差异。方法:利用毕赤酵母菌(Pichia kudriavzevii)和融合魏斯氏乳酸菌(Weissella confusa)通过二次发酵桑葚制备桑葚饮料,比较桑葚发酵前后酚类物质对DPPH、OH、ABTS+自由基的清除能力及还原力,并通过非靶向代谢组学技术对不同组别样品差异代谢物进行鉴定,进而探究发酵前后酚类物质组成变化与抗氧化性能之间的相关性。结果:发酵后桑葚酚类物质(1 mg/mL)对DPPH自由基清除率由发酵前的45.97%±2.23%提高到59.01%±3.59%(P0.05)。从发酵前后桑葚酚类物质中共筛选出46种差异代谢物,包括3种花色苷类、10种酚酸类、18种类黄酮及15种其它酚类物质,其中发酵后上调和下调的代谢物分别为26种和20种,共涉及4个相关代谢通路,包括植物次生代谢产物的生物合成、苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成和花色苷生物合成。58.70%的酚类物质与DPPH和OH自由基清除率呈正相关。结论:桑葚经发酵后酚类物质组成变化及含量的增加使得抗氧化能力得到明显上调。

关键词：桑葚饮料发酵酚类抗氧化活性非靶向代谢组学

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乳酸菌葡聚糖蔗糖酶的研究进展

食品工业科技 2024年第4期45卷 354-361页

作者：石贺于连升齐心彤钱志刚阚连宝杜仁鹏黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080 河北环境工程学院河北省农业生态安全重点实验室河北秦皇岛066102 上海交通大学微生物代谢国家重点实验室上海200240

葡聚糖蔗糖酶(Glucansucrase)(EC.2.***.5.1)是一类α-转糖苷酶(Glucosyltransferase),主要由明串珠菌属(Leuconostoc)、链球菌属(Streptococcus)及乳杆菌属(Lactobacillus)等乳酸菌产生。葡聚糖蔗糖酶的结构和催化机制具有多样性,是生物合成胞外多糖的一种重要工具酶。本文主要综述了乳酸菌葡聚糖蔗糖酶的来源、分类、结构、反应机制,以及介绍培养基组成、培养条件对酶产量的影响,重点阐述葡聚糖蔗糖酶的优化方法、分离纯化过程及酶学性质,并对其发展趋势进行展望,以期为葡聚糖蔗糖酶在相关领域开展研究提供参考。

关键词：葡聚糖蔗糖酶结构催化机理优化分离纯化应用

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1株反硝化细菌的筛选鉴定及其基于响应面法的脱氮条件优化

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水处理技术 2024年第3期50卷 122-126页

作者：黄芊驰李少杰徐崇欣隋心王歆黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室黑龙江省普通高校分子生物学重点实验黑龙江哈尔滨150080

从污水处理厂采集的污泥样品中分离、筛选出1株具有较高好氧反硝化性能的菌株,命名为X_(3)。通过菌落形态特征、染色特征观察以及16S rDNA分子鉴定,初步确定该菌株为赤红球菌(Rhodococcus ruber)。为了明确该菌株的脱氮特性,通过单因素... 详细信息

从污水处理厂采集的污泥样品中分离、筛选出1株具有较高好氧反硝化性能的菌株,命名为X_(3)。通过菌落形态特征、染色特征观察以及16S rDNA分子鉴定,初步确定该菌株为赤红球菌(Rhodococcus ruber)。为了明确该菌株的脱氮特性,通过单因素试验,确定了菌株的最佳碳源为葡萄糖,最佳C/N比为10。利用响应面分析方法考察温度、pH以及转速三个因素相互作用对菌株脱氮能力的影响。研究结果表明,菌株X_(3)在32.24℃,pH为6.65,180.79 r/min为最佳培养条件。最佳条件下培养48 h后,NO_(3)^(-)-N去除率可达96.99%,同时没有NO_(2)^(-)-N的产生。筛选获得的好氧反硝化菌株X_(3)可以作为生物脱氮菌剂开发和相关脱氮机制研究的候选菌株。

关键词：好氧反硝化细菌分离鉴定污水处理脱氮特性响应面法

四环素类抗生素胁迫下土壤细菌菌群响应机制的研究进展

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环境污染与防治 2024年第7期46卷 1028-1034页

作者：石浩蔡柏岩黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室黑龙江省普通高校分子生物学重点实验室哈尔滨黑龙江150080 河北环境工程学院河北省农业生态安全重点实验室河北秦皇岛066102

四环素类抗生素(TCs)广泛应用于人类疾病治疗、畜禽养殖和水产养殖等方面,目前是世界上使用量第二大的抗生素,但是,因其不能被生物体完全吸收,大部分TCs随着排泄物进入到环境中。TCs已在全球生态系统的绝大多数环境介质中被检测出来,尤... 详细信息

四环素类抗生素(TCs)广泛应用于人类疾病治疗、畜禽养殖和水产养殖等方面,目前是世界上使用量第二大的抗生素,但是,因其不能被生物体完全吸收,大部分TCs随着排泄物进入到环境中。TCs已在全球生态系统的绝大多数环境介质中被检测出来,尤其是将残留有TCs的畜禽粪便作为有机肥施入农田中,或者使用残留TCs的废水灌溉农田时,TCs会在农田土壤中长期累积,造成土壤污染,并通过食物链对人类健康和生态系统产生潜在危害。TCs主要作用是抑制细菌的繁殖,当其作为污染物进入土壤中,将会影响土壤细菌多样性、丰度、细菌群落结构和功能,造成土壤污染和肥力下降。阐释了土壤细菌菌群对TCs污染的响应机制,重点从土壤细菌菌群的生物量、多样性、优势菌群以及酶活性等方面进行总结,并提出TCs污染引起土壤细菌菌群变化方面研究的不足以及下一步重点研究的问题。

关键词：四环素类抗生素土壤污染细菌菌群细菌多样性响应机制

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蓝靛果果渣花色苷胶束的制备及其稳定性研究

食品工业科技 2024年第2期45卷 21-29页

作者：李山张彦龙曾伟民刘洋赵丹丹贾向前黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080 黑龙江勃利经济开发区管理委员会博士后科研工作站黑龙江七台河154500

为增强花色苷的稳定性,拓宽其在食品保健以及医药领域的应用,以羧甲基壳聚糖(CMCS)、L-组氨酸(L-His)和硬脂酸(SA)为载体材料,蓝靛果果渣花色苷为芯材,采用响应面法优化酸响应性蓝靛果果渣花色苷胶束的制备工艺,通过在光照、温度、pH等... 详细信息

为增强花色苷的稳定性,拓宽其在食品保健以及医药领域的应用,以羧甲基壳聚糖(CMCS)、L-组氨酸(L-His)和硬脂酸(SA)为载体材料,蓝靛果果渣花色苷为芯材,采用响应面法优化酸响应性蓝靛果果渣花色苷胶束的制备工艺,通过在光照、温度、pH等不同条件下蓝靛果果渣花色苷的稳定性以及其对肝癌细胞杀伤性进行评价。结果表明:经响应面优化的最佳制备工艺为水浴时间10 min,超声时间15 min,超声温度60℃,包封率为85.3%±0.31%。储存稳定性分析表明在各种温度、pH、光照、氧化剂、还原剂的条件下,载花色苷胶束中花色苷的保存率分别是花色苷的1.33、1.26、1.16、1.11、2.41倍;在体外肝癌细胞杀伤实验中,在24 h后,载花色苷胶束对肝癌细胞抑制率是花色苷的1.34倍。本研究合成了一种新型的两亲性羧甲基壳聚糖衍生物,可以显著提高花色苷稳定性,适宜作为花色苷以及其他食品活性成分的潜在纳米胶束载体。

关键词：蓝靛果花色苷胶束稳定性响应面优化

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