过刊目录年龄相关性黄斑变性(Age-related macular degeneration,AMD)是一种随年龄增加发病风险逐渐上升的视网膜退行性疾病,视网膜氧化应激是AMD的重要诱因之一。基于蓝靛果良好的抗氧化活性,极具抗氧化应激潜力,本研究开发了一种护眼功能性蓝靛果复合粉剂(Lonicera edulis composite powder,LCP),通过响应面法优化配方,对其物理性质、抗氧化能力进行检测,并探究其对过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)诱导的ARPE-19细胞氧化应激损伤模型的保护作用。结果表明:经响应面优化,最佳LCP配方为:蓝靛果冻干粉(料液比1:4,麦芽糊精添加量15%):枸杞多糖:叶黄素酯:玉米黄质=81:15:3.33:0.67;LCP水溶性好、抗氧化活性强、无毒性,且能显著降低(P<0.05)氧化损伤的ARPE-19细胞内活性氧水平,增强超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)等抗氧化酶活力,促进细胞增殖,LCP在800 μg/mL时细胞存活率为125.10%,较模型组高122.95%。本研究表明LCP可以有效保护视网膜色素上皮细胞,抵御氧化应激损伤,为蓝靛果功能性产品开发提供了理论依据,推动蓝靛果产业发展。
为开发富含β-烟酰胺单核苷酸(β-NMN)的果蔬酵素,并评估其生物活性,本文以黄瓜粉、西兰花粉、香蕉粉和苹果粉为原料,通过多菌种协同发酵优化工艺参数,探究菌种组合、发酵时间、温度及前体添加对β-NMN富集的影响,并对酵素中超氧化物歧化酶、脂肪酶及淀粉酶的酶活力和羟基自由基抑制特性与总抗氧化能力进行测定。结果表明,当以米根霉、红曲霉、酵母菌和植物乳杆菌进行协同果蔬发酵时,黄瓜粉、西兰花粉、香蕉粉和苹果粉最适质量比为2:2:1:1、最适发酵温度为25 ℃、最适发酵时间为60 h。此条件下无需添加总维生素B3,酵素发酵液中β-NMN含量为808.8 μg/L,相比发酵前提高20.86倍。发酵后的总多酚、还原糖、蛋白质含量分别为0.3425、1.5556、3.7986 mg/mL。此外,酵素粉中总超氧化歧化酶活力、脂肪酶和淀粉酶活力分别为50.9917、9.5104、13.7088 U/mL,较发酵前果蔬原液的抑制羟基自由基能力和总抗氧化能力(FRAP)分别提高1.98和2.05倍。本文研究结果为开发富含β-NMN的酵素及其在食品、药品与化妆品等领域的应用提供新的参考。
本研究系统对比了巴氏杀菌(Traitional pasteurization,TP)、声热联合乳酸链球菌素杀菌(Thermosonication combined with nisin,TSN)和辐照杀菌(Irradiation,IR)对葡萄汁理化特性、功能性指标及感官品质的影响,并基于广泛靶向代谢组学技术解析其代谢物轮廓变化。结果表明,TP处理后葡萄汁粘度显著上升,色泽劣变严重(P<0.05)。IR组色差值最小,在维持色泽稳定方面具有显著优势。灭菌后葡萄汁的总酚和总花色苷含量分别显著提升12.1%~21.7%和27.8%~47.9%(P<0.05)。TP与TSN处理导致总黄酮含量显著降低22.7%~36.0%,而IR组显著提升10%。广泛靶向代谢组学结果表明,TP处理导致α-亚麻酸、γ-亚麻酸等不饱和脂肪酸和亮氨酸、异亮氨酸等必需氨基酸损失,糠醛类化合物(2-呋喃甲酸)显著积累,营养风味劣变。TSN和IR处理对有机酸、不饱和脂肪酸及酚类物质的影响较小,但IR处理会导致矢车菊素-3-O-葡萄糖基芸香糖苷和矢车菊素-3-O-芸香糖苷-5-O-葡萄糖苷等花青素单体显著下调。综上,IR在提升葡萄汁感官品质与功能成分稳定性方面优于热杀菌,在葡萄汁的高值化加工中展现出良好的适应性与应用潜力,结果为葡萄汁高值化加工提供了理论依据和技术参考。
本研究利用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,LP)与酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)协同发酵制备明日叶酵素(FAK),探讨其对小鼠酒精性肝损伤的改善作用及机制。雄性昆明小鼠分为7组(n=12),包括正常组、模型组、水飞蓟宾组、明日叶冻干粉组、明日叶酵素低剂量组、中剂量组和高剂量组,进行30 d灌胃食用酒精建立酒精性肝损伤模型,定期测量小鼠体重。实验结束后,测定血清血脂水平、脏器变化及FAK对小鼠肠道菌群的影响。结果表明,FAK能显著改善酒精诱导的肝损伤小鼠体重降低,显著降低(P<0.05)其肝脏指数、血脂含量以及肝损伤标志酶水平,还能够降低肝脏脂肪含量,提高抗氧化酶含量以及降低炎症因子水平,FAK干预后GSH-Px活性显著提高(P<0.05),MDA浓度降低,可以减轻酒精代谢引起的肝脏氧化损伤。机制研究结果显示,FAK干预后F/B值降低恢复到接近正常水平,Muribaculaceae等有益菌丰度升高,通过减少LPS移位和促进SCFAs生成(如Muribaculaceae可产SCFAs)增强肠道屏障,改善了门水平和属水平上群落相对丰度的异常变化,减少了内毒素的产生与释放,本研究中的FAK主要通过调节菌群结构发挥作用,体现了“以菌治菌”的独特性。推测FAK可能通过改变肠道菌群多样性以及群落结构修复肠道屏障,维持酒精性肝损伤小鼠的肠道稳态。本研究为明日叶资源的高值化利用以及在保护酒精性肝损伤功能性食品中的开发与应用提供了理论支持。
为探究沙棘全果粉加工过程中脂肪酸化合物和挥发性化合物的变化,本研究以沙棘为研究对象,采用靶向代谢组学与气相色谱-离子迁移谱联用技术(Gas Chromatography-Ion Mobility Spectromet Ry,GC-IMS)结合主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、相关性分析(Correlation Analysis,CorrA)等化学计量法初探了沙棘全果粉加工过程中脂肪酸和挥发性成分的动态变化及其相关性。结果表明,应用超高效液相三重四极杆质谱联用仪(Ultra Performance Liquid Chromatography-Triple Quadrupole Mass Spectrometry,UPLC-QQQ-MS)从沙棘全果粉中共鉴定出34种脂肪酸化合物,其中亚油酸(0.48~10.78 ng/mg)和棕榈油酸(0.03~5.91 ng/mg)为主要脂肪酸化合物。沙棘全果粉在加工过程中的总脂肪酸含量(2.48~114.84 ng/mg)整体呈下降趋势,在打浆和干燥阶段下降尤为显著(P<0.05),较原料解冻阶段分别下降了40.67%和62.6%。应用GC-IMS共鉴定出41种挥发性物质,整体呈先下降后上升趋势;基于变量重要性投影值(Variable Importance in Projection,VIP)>1筛选得到正己醛、芳香醇、2-甲基丁酸丁酯等12种关键挥发性化合物,结合ROVA判定正己醛为主要特征挥发性化合物;经相关性分析发现氧化芳樟醇与所有脂肪酸化合物均呈正相关。进一步对主要挥发性化合物的产生途径进行KEGG通路分析,明确了降解的脂质主要富集在脂肪酸代谢途径中,且不饱和脂肪酸生物合成途径得到的脂肪酸化合物有助于沙棘全果粉中的正己醛、2-戊酮、2-己酮等特征挥发性风味化合物生成。本研究为沙棘全果粉的品质提升奠定了基础。
本研究将大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI,2%,w/v)与不同浓度芦丁(0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%,w/v)热诱导共价复合,制备芦丁-大豆分离蛋白(Rutin-Soy protein isolate,R-SPI)复合物颗粒,以此R-SPI颗粒作为稳定剂与大豆油通过一锅均质法制备成高内相乳液(High internal phase emulsions,HIPEs)。考察不同芦丁添加量对R-SPI复合HIPEs体系粒径、Zeta电位、流变特性、界面蛋白吸附率、热力学特性和微观结构的影响,并研究乳液体系的贮藏稳定性、热稳定性、酸碱稳定性、离子稳定性、氧化稳定性和消化特性。结果发现,随着芦丁浓度的提高,HIPEs的储能模量(G')、损耗模量(G'')增加,当芦丁添加量为2.5%时,HIPEs的G'和G''最大,此时HIPEs粒径(1494.23±54.05 nm)和电位(−59.23±1.82 mV)均达到最小值,且此时HIPEs的界面蛋白吸附率和游离脂肪酸释放量相较于其他处理组达到最大(P<0.05)。进一步分析HIPEs的稳定性发现,经100 ℃加热15 min各处理组出现析油现象,而由R-SPI稳定的HIPEs的热稳定性较强,表现为储能模量(G')较高,此外,随着芦丁浓度的增加,HIPEs酸碱稳定性、离子稳定性、离心稳定性上升,当芦丁浓度为2.5%~3%时,酸碱稳定性、离子稳定性、离心稳定性相较于其他处理组较优,并且在此浓度范围内加速氧化后的HIPEs具有更强的抗氧化能力。这些发现将对开发新型功能性食品级HIPEs提供理论依据和实验指导。
为促进β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin,7S)在食品工业中的开发与利用,本研究以β-伴大豆球蛋白和黑木耳多糖(Auricularia auricula polysaccharide,AAP)为原料,物理混合和糖基化反应制备7S-AAP非共价/共价复合物,通过十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)验证7S-AAP非共价/共价复合物的生成,测定7S-AAP非共价/共价复合物的溶解性、表面疏水性、乳化性、起泡性及抗氧化性,评价复合物的理化性质。结果表明,7S-AAP非共价复合物与7S在分子组成上无显著差异,共价复合物通过羰基和氨基的结合形成可溶性大分子复合物,证实了糖基化反应的发生,7S-AAP非共价/共价复合物制备成功。当AAP质量浓度为1%时,7S-AAP共价复合物具有最高的溶解性(69.26%±2.98%)、起泡性(149.00%±5.57%)和泡沫稳定性(88.06%±2.59%)、乳化性(81.05±1.00 m2/g)和乳化稳定性(64.53±0.50 min)、DPPH自由基清除率(45.83%±1.99%)和ABTS+自由基清除率(50.77%±1.44%),与7S组相比,7S-AAP共价复合物的表面疏水性显著降低(P<0.05)。本研究结果表明,7S-AAP复合物的理化性质会随着AAP浓度的增大而增强,而共价复合物的作用效果优于非共价复合物。研究结果为7S蛋白的加工及蛋白-多糖体系在食品工业中的应用提供了理论支持。
为系统探究马铃薯在煮制过程中物化特性及挥发性化合物的动态变化规律及其机制,本文选取5个不同煮制时间的样品,采用物性分析仪、多功能流变仪、低场核磁共振仪、气相色谱-离子迁移谱和扫描电子显微镜等多维度分析手段,对马铃薯的质构特性、水分迁移、微观结构及挥发性成分进行了全面表征。结果表明,煮制时间对马铃薯样品水分含量无显著影响(P>0.05),但样品中心的横向弛豫时间(T2)整体呈下降趋势,部分结合水转变为自由水;色度值L*、a*、b*呈现显著下降的趋势(P<0.05),表明色泽逐渐变暗;硬度、咀嚼性、胶黏性在煮制16.5 min至20.5 min期间显著下降(P<0.05),煮制20.5 min至24.5 min趋于稳定;流变学研究表明,煮制18.5 min至24.5 min的样品,其黏度随频率的变化趋势逐渐接近,22.5 min和24.5 min相重合;微观结构显示,淀粉颗粒经历膨胀-涨破-破碎的过程,中心大块状物质逐渐碎化;此外,共鉴定出67种挥发性成分,煮制促进了醛类、吡嗪类特征风味物质的生成,但随着煮制时间的延长,部分刺激性气味化合物(如1-丙硫醇、丙醇、丁酸、正壬酸等)出现。综上,煮制20.5 min为关键阈值,此时色泽、水分分布、质构、流变参数趋于稳定,特征风味物质含量较高,呈现更优的综合品质。
为解决抗菌肽在食品保鲜和医药应用中面临的稳定性差、易降解等问题,通过脂质体包埋技术提高抗菌肽W1的稳定性和生物利用度。从枯草芽孢杆菌SNBS-3中提取纯化抗菌肽W1,采用硫酸铵盐析、Sephadex-G25凝胶层析和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)进行纯化,通过液相色谱-质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术鉴定其分子序列。随后,采用薄膜分散法制备W1负载脂质体,并通过单因素实验与响应面试验确定最佳制备工艺。通过粒径、Zeta电位、包封率及微观结构分析评估脂质体的物理化学性质,并考察其在不同温度、pH及酶处理条件下的稳定性及抑菌活性。此外,细胞实验评估了W1脂质体对人肝细胞LO2的生物毒性。结果表明,经Sephadex-G25纯化获得高活性组分,HPLC进一步纯化得到核心抑菌峰,LC-MS/MS鉴定抗菌肽W1序列为IGLFGGAGVGK;脂质体最优制备条件为大豆脑磷脂(soybean phosphatidyl ethanolamine,SPE)与β-谷甾醇质量比为5.94:1、SPE与W1质量比为5.18:1和超声时间为6.75 min,在此条件下制得的W1脂质体的粒径为105.88±6.35 nm,包封率为68.2%±1.5%,表现出良好的物理化学稳定性。抗菌活性测试显示,W1脂质体对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为32 mg/mL。细胞毒性实验表明,W1脂质体在浓度低于512 mg/mL时对LO2细胞的存活率保持在90%以上(P>0.05),具有良好的生物相容性。综上,脂质体包埋技术显著提高了抗菌肽W1的稳定性和抗菌效果,为其在食品和医药领域的应用提供了新的解决方案。
本研究以药食同源植物中亚白及为对象,旨在系统研究中亚白及中性多糖(USP-N)的结构特征与抗炎活性。通过部分酸水解、Smith降解、甲基化及二维核磁共振(2D-NMR)技术系统解析其精细结构,并基于斑马鱼炎症模型评价了其抗炎活性。结构分析表明,USP-N主链由β-1,4连接的葡萄糖(38.5%)和甘露糖(33.8%)交替构成,形成葡甘聚糖骨架,侧链含少量鼠李糖、阿拉伯糖及半乳糖,部分甘露糖残基存在2-O-乙酰化基团。生物活性实验显示,USP-N处理抑制了脂多糖(LPS)诱导的相关一氧化氮(NO)的释放(P<0.0001)及斑马鱼体内中性粒细胞向尾部的迁移(P<0.0001)。同时,也减少了机械损伤后中性粒细胞和巨噬细胞向尾部的募集,且呈现剂量依赖性。综上,该研究为中亚白及多糖在功能性食品和药品开发中的应用提供了理论依据。
为提高葵花籽蛋白的高值化利用,以葵花籽蛋白(Sunflower seed protein,SSP)和黄原胶(Xanthan gum,XG)作为原料,制备复合颗粒并用于稳定Pickering乳液。通过傅里叶变换红外光谱、接触角测量仪、扫描电镜对SSP-XG进行表征,探究SSP与XG质量比对SSP-XG颗粒特性的影响;以粒径、Zeta电位、乳化活性指数(Emulsifying activity index,EAI)和乳液稳定性指数(Emulsion stability index,ESI)为指标,分析不同SSP-XG质量比和油相体积分数对Pickering乳液微观结构、流变特性和稳定性的影响。结果表明:SSP与XG二者存在氢键、静电相互作用和疏水相互作用;XG的加入使SSP-XG表面更光滑且增大了接触角测量值。SSP与XG质量比为5:1,油相体积分数为70%的Pickering乳液粒径最小(6.65 μm),Zeta电位最大(28.82 mV),EAI和ESI最大(1.26 m2/g,154.81 min),液滴分布均匀,呈现良好的凝胶网络结构,具有良好的乳化性和稳定性,且在4 ℃下储藏乳析指数更小,具有较高的pH稳定性、离子稳定性和加热稳定性;流变学剪切变稀的行为,表明该乳液属于非牛顿流体;激光共聚焦显微镜显示复合颗粒包围在油相液滴周边,形成了水包油(O/W)型乳液。本研究可为开发新型绿色食品级Pickering乳液提供有益参考。
本研究评估了冷等离子体(Cold plasma,CP)处理相较于传统酸热法促进豌豆分离蛋白(Pea protein isolate,PPI)淀粉样纤维形成的潜力,同时测定了PPI淀粉样纤维的ThT荧光强度、微观结构、分子结构、粒径分布、Zeta电位、表面疏水性、表面游离巯基、游离巯基、总巯基和二硫键含量、乳化性及起泡性等指标的变化情况。结果表明,CP可显著促进PPI淀粉样纤维的形成。与传统酸热法形成的PPI淀粉样纤维(A-PF)相比,CP介导形成的PPI淀粉样纤维(CP-PF)表现出更高的ThT荧光强度和β-折叠相对含量,和更短的形成成熟纤维时间。加热60 min,与A-PF(219.84 nm)相比,CP-PF可形成更长的淀粉样纤维(961.35 nm)。疏水性、游离巯基和二硫键分析结果表明,疏水相互作用力和二硫键是驱动β-折叠结构自组装和有序堆叠形成CP-PF的主要驱动力。此外,纤维化显著改善了PPI的功能特性,A-PF和CP-PF的乳化性和起泡性显著提高。与A-PF相比,CP-PF表现出更优的乳化性(提升9.1%)和起泡性(提升6.8%)。本研究证实CP是一种有效促进蛋白淀粉样纤维化,并改善其功能性的技术手段。
为探究加热温度对罗非鱼肌球蛋白功能特性的影响,本研究通过不同加热温度(40~90 ℃)处理肌球蛋白,系统分析肌球蛋白功能特性(溶解度、浊度、乳化活力和特征风味物质结合能力)与其结构变化的相关性。结果表明,随着温度升高,肌球蛋白溶解度显著(P<0.05)下降(90 ℃较40 ℃降低51.91%),浊度与乳化活力呈“先降后升”的V型变化趋势,而风味结合能力则表现为“先升后降”的倒V型特征,拐点温度均集中于50~60 ℃区间。温度介导的肌球蛋白功能特性变化与其结构转变密切相关:在低温阶段(40~50 ℃),肌球蛋白部分变性,结构展开(α-螺旋和β-折叠结构分别减少5.44%和42.08%,无规则卷曲比例增加102.64%),导致内部疏水基团和活性巯基暴露(表面疏水性提升0.30%,活性巯基增加10.23%);此阶段内源荧光强度降低,疏水相互作用增强,为风味物质提供更多结合位点,但分子间静电斥力减弱导致乳化活力下降;在中温阶段(50~60 ℃),肌球蛋白结构展开程度增大,其表面疏水性增加19.59%、风味结合能力提升,但其溶解度降低、乳化活力和浊度增加;在高温阶段(60~90 ℃),肌球蛋白发生不可逆变性,分子间通过疏水相互作用和二硫键形成致密聚集体(β-折叠和β-转角分别增加19.85%和4.72%);聚集体的形成导致浊度显著增加(90 ℃较40 ℃增加6.21%)(P<0.05),表面疏水性和活性巯基分别降低26.95%和76.27%;此时形成的网络结构虽提升了乳化活性(80 ℃较60 ℃增加29.68%),但掩盖了部分风味结合位点,导致风味结合能力下降。研究结果为鱼肉制品加工中热处理参数的调控提供理论参考。
为考察介质阻挡放电冷等离子体(Dielectric barrier discharge cold plasma,DBD-CP)技术(处理放电电压:30、90、150 kV;处理时长:30、60、90 s)对乳清分离蛋白(Whey protein isolate,WPI)-壳聚糖(Chitosan,CS)复合颗粒构象变化的诱导作用,及其对花青素(Anthocyanins,ACNs)负载性能的调控作用。该研究采用双因素全因子实验,通过系统评估复合颗粒对ACNs的包埋效率(Encapsulation efficiency,EE)、负载量(Loading capacity,LC)、ζ-电位及粒径分布,筛选DBD-CP最佳处理参数。利用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、荧光光谱(Fluorescence spectroscopy,FS)和圆二色谱(Circular dichroism,CD)等多尺度表征技术,深入解析DBD-CP诱导的WPI-CS分子构象变化规律。基于上述系统评估结果,筛选获得DBD-CP最佳处理参数为放电电压90 kV,处理时长60 s。基于此最优参数,ACNs的EE和LC分别提升至91.93%和4.59%,较未处理组显著提高(P<0.05);ζ-电位增加,颗粒间静电排斥增强,体系稳定性显著改善;粒径分析显示分布均一性,颗粒分散性改善。结构表征揭示:DBD-CP的活性粒子(如电子、离子)通过氧化修饰促使WPI疏水基团暴露并降低CS脱乙酰化程度,增强氢键与静电交联网络形成;同时,等离子体刻蚀作用优化了复合物孔隙均一性,形成致密包埋结构。DBD-CP处理通过协同作用(活性粒子诱导的氧化修饰与刻蚀作用)有效调控了WPI-CS复合颗粒的结构,显著提高了其对ACNs的负载性能及体系稳定性,为低温等离子体技术在生物活性成分稳态化递送体系中的应用提供了理论依据。
为深入研究刺梨来源纳米囊泡(Rosa roxburghii Tratt.-derived nanovesicles,RDNs)的结构特征及其活性,对其进行分离提取及表征,并探究其抗氧化、降血糖及抗金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S. aureus)外毒素溶血活性。采用超速差速离心法提取RDNs,通过透射电镜(TEM)观察形态,结合BCA法、薄层色谱法和RNA提取等方法分别检测蛋白质、脂质和RNA的成分及浓度。利用DPPH和ABTS+自由基清除体系评估抗氧化能力,检测RDNs对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制能力以评估降血糖活性,以2%大鼠红细胞为研究对象,将实验分为空白对照组、阳性对照组、S. aureus-EVs(S. aureus-derived extracellular vesicles)组、RDNs组和RDNs+S. aureus-EVs组,检测RDNs的体外抗溶血率。结果表明,RDNs平均粒径为155.27±1.39 nm,Zeta电位为−8.60±0.64 mV,−80 ℃保存12 d稳定,4 ℃保存6 d以内稳定,超过6 d则粒径显著变化(P<0.01),pH为1.2时粒径无显著变化(P>0.05),pH为6.5时粒径变化显著(P<0.05);RDNs含蛋白质(5.50±0.00 mg/mL)、脂质(4.23±0.40 mg/mL)和RNA(3.91±1.97 μg/mL),蛋白分布于24、50~70、70 kDa,脂质类成分复杂,其中含有植物甾醇类和卵磷脂类。在0~212.30 mg/mL范围内,RDNs对DPPH、ABTS+自由基的清除效果与浓度呈正相关,且其对两种自由基的半抑制浓度(IC50)分别为112.90和64.38 mg/mL,此外,当浓度为212.30 mg/mL时,RDNs对ABTS+自由基的清除率可达99.80%;对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制率分别为48%和21%,但其活性显著低于阳性药组(P<0.01);RDNs组溶血率趋近于0,S. aureus-EVs组溶血率为64%,RDNs+S. aureus-EVs组溶血率为8%,显著低于S. aureus-EVs组(P<0.01)。刺梨纳米囊泡具有抗氧化、降血糖活性且能发挥抗S. aureus外毒素溶血的作用,为其在抗氧化领域和天然抗菌剂领域的潜在应用奠定了基础。
为探究茯苓粉对传统面条制品品质的改良作用,开发功能性面条制品。本研究系统分析了茯苓粉添加量(占混合粉总质量)(0%、2%、4%、6%、8%、10%,w/w)对面条糊化特性、流变特性、蒸煮稳定性、质构特性、色度、微观结构、抗氧化活性及血糖生成指数(GI)、感官评分的影响。结果表明:随着茯苓粉添加量的增加,混合粉峰值黏度从85.42 cP显著降至32.37 cP(P<0.05),热稳定性提升;面条硬度、胶黏性呈下降趋势。当茯苓粉添加量为4%时面条的质构特性最佳(弹性1.68 mm、咀嚼性32.42 mJ)。随着茯苓粉添加量的增加,面条的微观结构显示其面筋网络更紧密,表面孔隙减少;色泽L*值从81.30降至69.66,a*值从−0.58升至1.82,亮度降低且偏红;蒸煮损失率从3.01%降至2.78%;抗氧化活性(DPPH、ABTS+自由基清除率及铁还原能力)与茯苓粉添加量呈正相关,茯苓粉添加量为10%的面条的DPPH、ABTS+自由基清除率最高分别为83.48%和79.7%;血糖生成指数(eGI)从81.48降至59.68,延缓淀粉消化效果显著(P<0.05)。然而,当茯苓粉添加量大于等于8%时,面条的断条率显著升高(P<0.05)。综合品质分析显示,4%茯苓粉添加组面条质构、感官评分(75分)及热稳定性(储能模量G'峰值)最优,10%添加茯苓粉组抗氧化和控糖效果突出。本研究证实茯苓粉可通过调控面筋网络、淀粉结晶及活性成分释放,优化面条营养与功能特性,为功能性面制品开发提供了理论依据。
罗氏沼虾营养丰富、肉质鲜美,具有重要商业价值。但其含水率高,容易腐败变质。干燥是水产品高值化加工利用的重要途径。为提高罗氏沼虾虾仁微波真空干燥(microwave vacuum drying,MVD)效率,获得高品质虾仁干制品,本研究探讨了物料初始状态(新鲜虾仁和冷冻虾仁)、微波功率密度(1~5 W/g)和干燥温度(45~60 ℃)对MVD虾仁的干燥效率、比能耗、微观结构和品质特性的影响,并采用综合加权评分法对虾仁干燥效率和干制品品质进行综合评估,优选虾仁干燥工艺参数。结果表明,相较于鲜虾仁,将冷冻虾仁直接MVD的制品结构更完整、孔隙率高,蛋白质结构更稳定,而且具有更高的虾青素含量(0.93 μg/g),色泽、复水性能、持水能力和综合评分更优(P<0.05)。微波功率密度5 W/g时,虾仁呈疏松多孔结构,干燥时间最短(15.27 min)、比能耗最低(4.55 kW·h/kg),持水能力最高(20.34%),综合评分优于其他功率密度(P<0.05)。此外,微波干燥温度55 ℃时,虾仁内部孔隙规整,纤维适度收缩,硬度较低(200.57 N),复水比(5.31)和持水能力(20.42%)表现最佳。综上,相比于鲜虾仁,冷冻虾仁在微波功率密度5 W/g、温度55 ℃条件下干燥,可得到“优质、高效、低能耗”干制品。
为研究不同的乳酸菌发酵对馒头的消化特性及感官品质的影响,采用植物乳杆菌、发酵乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌4种乳酸菌发酵剂分别发酵制备酸面团,然后加入商业酵母继续发酵并制备馒头。考察了酸面团的发酵时间、有机酸含量和对α-淀粉酶的抑制率,同时对馒头的淀粉体外消化率,体外模拟发酵产物以及感官品质进行了比较分析。结果表明,植物乳杆菌和发酵乳杆菌面团pH降至4的时间较短,发酵效率更高;发酵乳杆菌酸面团乙酸含量最高,鼠李糖乳杆菌酸面团的乳酸含量最多;4种酸面团均对α-淀粉酶有抑制作用,其中发酵乳杆菌酸面团的抑制率是其他酸面团的2倍以上,约为15.13%。通过体外淀粉消化试验发现,罗伊氏乳杆菌馒头的淀粉消化率比白馒头更高,而其他乳杆菌馒头的消化率则明显更低;发酵乳杆菌馒头的快消化淀粉占比13.51%,仅为白馒头的0.40倍;抗性淀粉占比为64.29%,约为白馒头的1.70倍。通过体外模拟发酵试验发现,植物乳杆菌馒头更有助于提高肠道短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)的含量;而发酵乳杆菌对肠道益生菌的增殖效果最佳。感官品质分析显示,发酵乳杆菌和罗伊氏乳杆菌对馒头比容及质构的改善相较于其他菌更为显著;鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、发酵乳杆菌发酵馒头的整体感官评价优于白馒头,其中发酵乳杆菌对馒头的结构有明显改善,且电子鼻显示其风味更独特;电子舌结果显示鼠李糖乳杆菌馒头的咸鲜味更有特点。综合而言,发酵乳杆菌对馒头消化特性及感官品质的改善效果最全面。
为充分利用桑黄资源,探究桑黄菌丝体功能活性,本文收集不同栽培方式和不同来源的10株桑黄(Phellinus linteus),并对其进行菌种鉴定,对10个不同的桑黄菌株液体发酵性能(菌丝体生物量、色差值和总黄酮含量)进行分析,基于菌丝体色差值,采用Pearson进行菌丝体总黄酮含量与色差值的相关性分析,最后对桑黄菌丝体的体内抗氧化活性进行了研究。结果表明:结合菌丝体形态观察和ITS序列分子鉴定,桑黄菌株大致可分为杨树桑黄孔菌(Sanghuangporus vaninii)、鲍姆桑黄孔菌(Sanghuangporus baumii)及其纤孔菌属(Inonotus baumii)三类。10株桑黄菌株液体发酵菌丝体生物量范围为4.90~12.22 g/L,其中代料栽培的桑2菌丝体总黄酮含量最高(0.7 g/100 g),其次是椴木栽培的桑10(0.45 g/100 g),而代料栽培的桑1总黄酮含量最低(0.07 g/100 g),这表明桑黄菌株液体发酵的菌丝体总黄酮含量差异可能主要与地理起源和菌种有关,与栽培方式关联度不高。经皮尔森相关性分析,发现桑黄总黄酮含量分别与色差值中的L*值呈极显著负相关(P<0.01),与b*值呈极显著正相关(P<0.01),与h*值呈显著负相关(P<0.05)。小鼠功能性试验结果表明,桑黄液体发酵菌丝体具有良好的安全性,对机体生长性能具有促进作用,且有效提高小鼠血清中的SOD活力和降低MDA含量,其中椴木栽培比代料栽培获得的桑黄液体发酵菌丝体更能降低小鼠血清中MDA含量,这些为桑黄菌丝体的定向开发与活性成分有效利用提供了重要参考依据。
为了探讨发酵粘液乳杆菌A51胞外多糖翻转酶(polysaccharide flippase,Wzx)的结构性质和功能特性,本文综合运用生物信息学技术对Wzx蛋白展开系统研究,首先通过多序列比对和系统发育树构建分析其进化特征,随后对其理化性质、亚细胞定位、功能域、亲/疏水特性、信号肽、跨膜区域、磷酸化修饰位点、糖基化修饰位点、高级结构以及作用方式进行预测分析。结果表明,Wzx由472个氨基酸编码,分子量为53.31 kDa,原子总数为7651,理论等电点9.50,不稳定系数33.79,为碱性稳定疏水蛋白。Wzx无信号肽,在细胞膜上发挥翻转酶作用;经过跨膜域预测,发现存在14个跨膜螺旋结构;存在33个显著性磷酸化修饰位点,其中包含14 个丝氨酸(Ser)位点、12 个苏氨酸(Thr)位点以及7个酪氨酸(Tyr)位点;亚细胞定位及功能域预测中,Wzx主要定位在内质网(55.6%)上,属Multidrug and Toxic Compound Extrusion family。Wzx的二级结构中α-螺旋占61.44%、无规则卷曲占22.25%、延伸链占16.31%,根据Wzx的三维结构呈“V”状,推测其通过自身构象翻转或者是自身构象的改变从而实现对胞外多糖的转运。本研究为深入理解Wzx的功能特性及作用方式提供理论依据,对理解胞外多糖的转运具有重要意义。
目的:为开发酶学性质优良的单宁酶资源。方法:采用透明圈平板筛选法初筛和甲醇罗丹宁比色法复筛,从大曲样品中筛选得到一株单宁酶活力最高的真菌,通过形态学观察和ITS序列测定进行菌种鉴定。优化了该菌株液体发酵产单宁酶的条件,经硫酸铵沉淀和DEAE弱阴离子交换层析两步纯化,得到电泳级纯酶PbTanA。进一步探究PbTanA的酶学性质,最后评价了PbTanA在水解单宁酸生成没食子酸中的应用效果。结果:筛选出的菌株经鉴定为拜赖青霉(Penicillium bilaise),命名为拜赖青霉CAU46-1。以3%单宁酸为诱导物,4%小麦麸皮为碳源,0.2%氯化铵为氮源,30 ℃、pH5.5条件下发酵4 d,发酵液单宁酶活力达28.7 U/mL,较优化前提高了3.3倍。PbTanA的分子量为79.0 kDa。该酶具有良好的耐酸性和热稳定性,最适pH为5.0,在pH2.0~7.0范围内稳定;最适温度为60 ℃,50 ℃下具有良好的温度稳定性。单宁酶PbTanA水解20 g/L单宁酸底物8 h,没食子酸浓度达18.4 g/L,得率为91.8%。结论:拜赖青霉CAU46-1所产的单宁酶PbTanA表现出优良的酶学特性,能够高效水解单宁酸生成没食子酸,具有良好的应用潜力。
为了解析人工和机械化成曲方式对高温大曲储存过程中微生物的影响,本研究基于Illumina MiSeq高通量测序技术并结合多元统计分析方法,对人工和机械制备的酱香型白酒高温大曲储存过程(0~150 d)微生物群落组成及演替规律差异进行分析,并基于BugBase预测细菌功能及表型。结果表明,人工踩制高温大曲储存过程中在真菌群落丰富度上显著优于机械制备(P<0.05),且真菌群落组成差异较大,而两种大曲在细菌群落多样性无显著差异(P>0.05)。嗜热真菌属(Thermomyces)是关键类群,但不同储存时间和成曲方式的优势真菌类群存在差异;机械曲中乳杆菌属(Lactobacillus)相对富集,而人工曲中芽孢杆菌属(Bacillus)更为突出。线性判别分析揭示了成曲方式对生物标志物的影响,真菌中Leptospora rubella和Trichomonascus ciferrii分别为人工和机械曲不同储存期的标志物,而魏斯氏菌属(Weissella)是人工曲储存过程中的生物标志物,克氏菌属(Kocuria)是机械曲储存过程中的生物标志物。不同成曲方式对细菌功能及表型也有较大影响,克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)和葡萄球菌属(Staphylococcus)分别是人工和机械曲储存过程中与多种代谢功能呈显著正相关的细菌属(P<0.05),且两种大曲均以革兰氏阳性菌为绝对优势表型,但人工曲维持更高厌氧菌活性表型。综上,不同成曲方式对大曲储存过程中微生物群落结构、演替规律以及细菌功能和表型均具有影响,为高温大曲储存期科学调控和老熟机理解析提供了理论参考。
目的:探究在热风干燥过程中调节干燥介质的相对湿度对生姜片干燥特性与品质的影响。方法:研究在温度60 ℃,风速3.0 m/s,恒定湿度(RH为15%、25%、35%、45%)和阶段降湿(RH45%分别保持10、20、30与60 min后降为15%)的干燥条件下,生姜片的干燥特性、色泽、收缩率、复水性、水分有效扩散系数、姜辣素含量与总黄酮含量。结果:在恒定湿度条件下,生姜片的干燥时间随着相对湿度的升高而延长;阶段降湿条件下,生姜片干燥时间随着高相对湿度保持时间的延长呈先减小后增大的趋势,RH45%保持20 min与30 min后降为15%时,干燥完成所需要的时间比恒定湿度(RH为15%)时缩短了0.5 h。生姜片的干燥过程分为升速和降速两个阶段,水分Deff变化范围为5.21×10−10~6.66×10−10 m2/s。RH45%保持20 min后降为15%,生姜片的复水性最好,色差值与收缩率最小,与恒定湿度相比差异显著(P<0.05);RH45%保持30 min后降为15%,生姜片中姜辣素含量与总黄酮含量显著高于恒定湿度。综合考虑生姜片的干燥时间、色差、收缩性、复水性、姜辣素含量与总黄酮含量,得出RH45%保持30 min后降为15%,此时生姜片的综合评分最高为0.76±0.08,是最优的干燥工艺。结论:在生姜片的热风干燥初期,保持较高的干燥介质湿度并维持适宜的时间,可以加快干燥速率,缩短干燥时间且品质较好。阶段降湿调控策略应用于生姜片的热风干燥过程中,为生姜加工产业提供了重要的理论支撑和技术指导。
为有效提高植物乳杆菌在冻干过程中的细胞存活率,本研究开发了一种用于复合植物乳杆菌冻干保护剂,并采用真空冷冻干燥技术制备复合植物乳杆菌冻干菌剂。通过单因素实验与正交试验优化复合冻干保护剂的组分配比,提高冻干菌粉中植物乳杆菌的存活率。此外,通过冻干前后活力对比、细胞膜细胞壁完整性测定、菌体细胞微观结构观察、贮存稳定性测定确定复合保护剂的作用效果;通过对冻干菌粉傅里叶红外光谱分析、差示量热法测定热力学性能、细胞亚损伤测定、活死细胞荧光染色、乳酸脱氢酶活性测定进一步探究了冻干保护剂对植物乳杆菌的冻干保护作用机制。结果表明,复合冻干保护剂的最优配比为:0.15 g/mL脱脂奶粉、0.06 g/mL海藻糖、0.03 g/mL 吐温80、L-谷氨酸0.014 g/mL。添加复合冻干保护剂的植物乳杆菌冻干菌粉在−20 ℃条件下保存60 d后,菌体细胞存活率维持在59.64%±1.74%,且活菌数仍有(4.58±0.13)×109 CFU/mL。扫描电镜观察结果显示,经复合冻干保护剂处理,植物乳杆菌菌体微观形态完整、细胞表面光滑。傅里叶红外光谱分析结果表明,复合冻干保护剂中各组分整合到了细胞上,增强了氢键作用。差示扫描量热分析结果表明,复合冻干保护剂增强了冻干菌粉的热稳定性。细胞壁膜损伤试验结果表明,复合冻干保护剂可显著(P<0.001)降低冻干过程对细胞壁的损伤,并维持细胞膜完整性。此外,复合冻干保护剂可显著(P<0.0001)提高菌体乳酸脱氢酶活性。同时,相关性分析结果表明复合冻干保护剂主要是通过提高植物乳杆菌菌体细胞的乳酸脱氢酶活性以及保护细胞壁膜完整性,从而有效提高其在冻干过程中的存活率。本研究制备了一种可有效用于植物乳杆菌的复合冻干保护剂,并阐明其对植物乳杆菌的保护机制,可为乳酸菌等益生菌冻干保护剂的应用提供理论依据。
本研究建立了一种超声辅助低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)提取苦竹笋多糖的优化工艺,并对其结构特征和体外生物活性进行了系统评价。结果表明,以氯化胆碱-乳酸(摩尔比1:3)为DES体系,在液料比30:1 mL/g、超声时间40 min、超声功率75 W、温度40 ℃的水浴条件下,苦竹笋多糖得率为12.73%。结构表征结果显示,苦竹笋多糖的重均分子量为381.52 kDa,主要单糖组成有阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖等;其分子结构具有典型的多糖官能团,并呈现非晶态、蜂窝状多孔形貌。体外活性实验结果表明,苦竹笋多糖具有优异的抗氧化能力,其半抑制浓度(IC50)分别为0.51 mg/mL(DPPH自由基清除能力)、1.80 mg/mL(ABTS+自由基清除能力)以及0.86 mg/mL(铁离子还原能力)。苦竹笋多糖在一定程度上具有降血脂和降血糖的潜力,2 mg/mL浓度时对α-淀粉酶的抑制率为36.6%;3 mg/mL苦竹笋多糖与牛磺胆酸钠和甘氨胆酸钠的结合率分别为52.10%和46.18%。此外,苦竹笋多糖对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有抑制作用,抑菌圈直径超过10 mm。本研究为苦竹笋多糖的提取工艺优化及功能活性开发提供了理论依据。
为探索一种契合脆李果脯特性的干燥方法,本研究系统对比了热风恒温干燥(HD)、热风变温干燥(VHD)、热风-真空-热风干燥(CD)、真空冷冻干燥(VFD)这四种干燥方式对果脯干燥特性、感官品质、理化品质及抗氧化活性的影响,并深入分析各指标之间的相关性。结果表明:HD组、VHD组、CD组及VFD组的干燥时间分别为15、17、16及23 h,干燥速率均呈现先升高后降低的趋势。在9 h之前,HD组、VHD组及CD组的干燥速率均高于VFD组,而从11 h起,VFD组高于其他三组。感官评价中,VHD组评分最高(79.60分),VFD组的分值最低(73.20分)。VFD组的L*、a*及b*值显著高于其他处理组(P<0.05);其质构特性与皱缩率和VHD组无显著差异(P>0.05)。在理化品质方面,VHD的游离氨基酸含量最高(0.7105 g/100 g),总糖、总酚、黄酮及VC也均显著高于其他热风干燥组(P<0.05),分别为375.53、2.10、10.29 mg/g和2.20 mg/100 g。VFD组的抗氧化活性最强,其FRAP值为50.36 μmol Fe2+/g,羟自由基清除率为45.04%,ABTS+和DPPH自由基清除率均超过80%;VHD次之,FRAP值35.73 μmol Fe2+/g、羟自由基清除率41.75%、ABTS+自由基清除率77.29%、DPPH自由基清除率67.37%。相关性分析表明,L*、a*及b*与感官评价总分均呈现显著负相关趋势(P<0.05);果脯硬度与总糖、总酚及黄酮含量呈极显著负相关(P<0.01),而抗氧化性指标与三者呈显著正相关(P<0.05);游离氨基酸含量与a*(r=−0.58,P<0.05)、维生素C含量呈显著负相关(r=−0.70,P<0.05)。综合指标与经济成本,VHD更适用于脆李果脯生产,为提升果脯工业化效率与品质提供了参考。
为解决目前使用酶和超声两步法提取存在有机试剂消耗量高和提取时间长的问题,实现文冠果叶皂苷高效提取,本研究从腐殖土壤中定向筛选耐乙醇的产酶菌株,根据其发酵后获得混合酶的耐乙醇特性,设计一步超声-酶-乙醇提取文冠果叶皂苷工艺并与超声辅助酶解提取(两步法)进行比较。通过单因素及响应面试验优化条件,采用超高效液相色谱-串联质谱法(Ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)、环境扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、傅立叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)表征和解析了文冠果叶残渣的结构特征。结果表明,黑曲霉Aspergillus niger 42发酵的混合酶耐乙醇效果最佳,其分泌的耐乙醇纤维素混合酶(内切葡聚糖酶酶活254±0.05 U/mL)在40%乙醇中稳定性显著(P<0.001)(β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶相对酶活分别保留78.67%±0.25%和55.34%±4.00%),且不产生赭曲霉毒素,安全性高。响应面试验显示,以混合酶作为溶液,无水乙醇作为溶质,在最优条件下(超声温度55 ℃、功率300 W、乙醇浓度40%、时间30 min),皂苷得率达14.98%±0.08%,较超声乙醇提取(7.42%±0.23%)提升101.89%,且乙醇用量较两步法减少30%,皂苷得率提高59%(9.42%±0.04%)。UPLC-Q-TOF MS证实一步法提取物的皂苷组成未变且较两步法含量显著增加。SEM、FT-IR和XRD结果分析表明,一步法较两步法处理对原料表观结构的破坏更大,对结构中的O-H、C=C和C-O-C等化学键被破坏更明显且无定形区被充分降解,该一步法兼具皂苷得率高、溶剂消耗低、操作条件温和及环境友好等优势,为文冠果叶皂苷的绿色高效提取提供了新解决方案,对其他天然活性物质的提取提供借鉴。
食品包装用纸中潜在的全氟和多氟烷基化合物(per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS)因其高毒性和迁移风险受到严格监管。本研究旨在系统评估食品包装用纸中氟化物的含量水平,并分析其在原辅料中的可能来源。采用氧弹燃烧-离子选择电极法与在线燃烧-离子色谱法,对26种市售纸包装材料及65种造纸原辅料中的总氟(TF)、总有机氟(TOF)和可提取有机氟(EOF)进行定量分析。结果显示,所检测的10种防油纸中总氟、可提取有机氟含量分别为330.15~1099.49 mg/kg和39.20~101.83 mg/kg,16种未加工原纸中总氟、可提取有机氟含量分别为15.33~121.03 mg/kg和0~2.87 mg/kg。食品包装用纸的矿物填料如滑石粉、膨润土的总氟含量为174.03~688.20 mg/kg,远高于其他辅料的总氟含量,是食品包装用纸中氟化物的主要来源。从多数施胶剂、杀菌剂等化学助剂中检测到较低水平的总氟含量,为20.11~31.41 mg/kg。本研究为食品包装用纸中氟化物的管控提供了研究参考。
本研究以皖西白鹅为对象,针对不同日龄(120日龄、180日龄、365日龄)、不同部位(胸肌、腿肌)及不同性别的样本,系统探究其肉品质、营养成分及肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)特性差异。结果显示,随日龄增长,剪切力显著提升(365日龄腿肌达46.5 N,P<0.05),肉色亮度(L*)和红度(a*)值增加,而嫩度、蛋白质与脂肪含量呈下降趋势;腿肌系水力(最高76.74%)、pH显著高于胸肌(P<0.05),公鹅肉色亮度优于母鹅,但系水力较低。营养成分特征显示,120日龄游离氨基酸总量最高(丙氨酸235.24 µg/g、谷氨酸141.62 µg/g),鲜味氨基酸占比突出;脂肪酸组成以单不饱和脂肪酸为主(最高53.38%),多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值(PUFA/SFA)为0.47~0.53,其中120日龄不饱和脂肪酸含量最高,食用价值更优。肌原纤维蛋白功能特性显示,日龄增长显著提升MP浓度、表面疏水性(最高48.65 µg/g)、凝胶保水性(89.03%)及乳化活性(0.067 m2/mg,P<0.05),而溶解度于180日龄达峰值(45.74%)后下降;腿肌MP的凝胶硬度(9159.7 N)、乳化稳定性(18.31)等指标显著优于胸肌(P<0.05);公鹅MP表面疏水性较高,但凝胶强度及乳化活性低于母鹅(P<0.05)。研究结果为皖西白鹅肉加工适宜性评估及差异化产品开发提供了理论依据。
为了解不同收获期的食用木薯粉品质变化,本研究以不同生长期(8月、9月、10月、11月、12月)的‘华南205’(SC205)、‘桂热891’(GR891)、‘华南9号’(SC9)3种食用木薯粉为研究对象,测定了其营养成分含量和加工特性,并对品质进行了相关性分析、聚类分析和加工食品适配性探讨。结果表明,SC205、GR891、SC9木薯粉的营养成分含量和加工特性随着生长期的延长呈现不同的变化趋势,其中SC9木薯粉在11月的淀粉含量最高、粗纤维含量最低,分别为77.63%、0.70%,GR891木薯粉在9月的蛋白质含量最高,为5.26%。在3种食用木薯粉中,SC9木薯粉的体积密度、吸水能力、吸油能力、溶解度、膨胀度、透光率、冻融稳定性(用析水率表示)分别在11月、10月、11月、12月的85 ℃、10月的95 ℃、11月、12月达到最大值,分别为0.78 g/mL、127.36%、3.20 mL/g、46.25%、27.27%、13.10%、37.23%。3种木薯粉的营养成分含量与加工特性之间存在不同程度的相关性,对不同生长期的3种木薯粉进行聚类分析,划分为了4个类群,对营养成分和加工特性进行聚类分析,划分为了3个类群。将不同生长期的木薯粉进行食品加工适配性探讨,为确定木薯最佳采收期及开发多样化木薯产品提供了理论依据。
为解析同一品种不同产地香菇的精深加工适宜性,以我国两大香菇主产区湖北随州和浙江庆元的主栽香菇品种‘申香1513’为研究对象,分别采用热水浸提法(hot water extraction)、超声波辅助热水提取法(ultrasonic-assisted hot water extraction)和微波辅助热水提取法(microwave-assisted hot water extraction)三种工艺制备不同水提物(湖北随州:HH、HU和HM;浙江庆元:ZH、ZU和ZM),并利用高效液相色谱法、紫外光谱法和傅里叶红外光谱法等方法,重点比较了其理化性质和结构特征差异。结果显示,6种水提物的多糖含量在37.44%~53.17%,蛋白含量在14.70%~27.03%,HH和ZH的多糖及蛋白含量均高于其余两种提取方法,浙江水提物的蛋白含量均大于湖北水提物,HU和ZM具有相对更高的灰分含量;红外光谱显示6种水提物中存在O-H、C-H等多糖特征峰以及N-H等蛋白特征峰;氨基酸分析显示6种水提物的氨基酸种类齐全,且谷氨酸含量最高,其中,ZM的总氨基酸含量最高,HH的总氨基酸含量最低,HU的各氨基酸含量高于HH、HM,ZM的氨基酸含量高于ZH、ZU;分子量分析显示湖北香菇水提物分子量呈现三峰分布,浙江香菇水提物分子量为双峰分布;单糖组成分析表明6种香菇水提物均由甘露糖、盐酸氨基葡萄糖、半乳糖和葡萄糖组成,其中,葡萄糖含量最高,均在90%以上,超声和微波处理均能提高其单糖含量。综上,同一品种不同产地香菇在不同提取工艺下所得水提物理化性质和结构差异显著,若想提取水提物中的有效活性物质,则热水提取法为两地香菇的最佳提取方法,若要得到较高氨基酸含量的水提物,则湖北香菇采用超声辅助热水提取法,浙江香菇采用微波辅助热水提取法,该研究可为不同香菇的精深加工适宜性解析提供模型支撑,亦可为以同一品种、不同产地的香菇水提物作为食品基料,开展新型未来健康食品的精准开发,提供理论依据。
为客观评价贵州出口红茶品质,建立出口红茶质量评价体系,本研究以21款贵州出口红茶为材料,通过感官审评及理化指标检测明确其品质,结合相关分析、主成分分析和聚类分析筛选核心指标,采用熵权法确定熵值和权重,构建出口红茶质量评价体系。结果显示:贵州出口红茶感官各具特色,工夫红茶甜醇,显花果香;红碎茶浓醇,汤色红亮。出口红茶水分含量、总灰分、水溶性灰分占比及水浸出物含量均值分别为6.20%、5.71%、63.63%和37.33%,符合国内外标准;但茶多酚含量均值为8.45%,低于9%的标准限值。各理化指标间具有较强相关性;主成分分析提取出3个主成分,累计方差贡献率达到70.686%;筛选出茶多酚、茶褐素、水溶性灰分占比、水分含量、水浸出物、总灰分共6项核心指标,其中水溶性灰分占比、水分含量和总灰分权重值分别为22.078%、19.267%和18.428%,是影响贵州出口红茶质量的关键因子。综合评价表明贵州出口工夫红茶品质显著优于红碎茶,各类型质量排序为盘花型(CS)>条型(CL)>卷曲型(CC)>片茶(BF)>碎茶(BB),与感官审评结果一致,本研究为贵州出口红茶品质控制提供科学参考。
为探究山东与甘肃菥蓂种子的代谢谱特征差异,本文采用代谢组学(Metabolomics)与脂质组学(Lipidomics)联合分析方法,对从国内不同地区收集的5份菥蓂资源中筛选出的甘肃(GanSu,GS)、山东(ShanDong,SD)两份优良材料,开展种子代谢谱特征的鉴定与差异比较。结果显示,非靶向代谢组学共检测到了645种代谢物,其含量组成以脂质及类脂质分子、苯丙烷类和聚酮类物质、有机酸及其衍生物等为主;靶向脂质组学共检测到了1133种脂类物质,主要包括甘油脂类、甘油磷脂类、糖脂类等,其中甘油三酯(TG)是核心成分。通过主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)、代谢通路差异分析,共鉴定出21种显著差异代谢物和112种显著差异脂质(OPLS-DA VIP>1,P value<0.05,FC>1或<1),GS菥蓂在脂质相关的物质中含量积累显著上调,不仅能够富集更多的中长链不饱和脂肪酸,而且在TG的生物合成路径中还表现出了更广阔的改良空间,SD菥蓂则更多偏向于积累具有药用价值的次生代谢成分,如单宁、生物碱等,这与KEGG富集分析的结果一致。本研究可为菥蓂种子的功能性食品化资源开发利用和改良提供理论参考。
为探究不同初加工咖啡果皮茶中特征风味物质的差异,采用气相-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术和顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用技术测定3种不同初加工咖啡果皮茶的挥发性成分,并进一步结合相对气味活性值(relative odor activity value,ROAV)和化学计量学方法探究不同咖啡果皮茶风味品质的差异性。结果表明:采用GC-IMS法共定性出3种果皮茶104种挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs),以醇类、酮类、酯类和醛类等香气物质为主。采用HS-SPME-GC-MS法鉴定出55种VOCs,干法处理样品(CX)中共鉴定出45种VOCs,蜜处理样品(FY)48种,湿法处理样品(GT)48种,以酮类、醛类香气物质为主,醇类、酯类香气物质次之。主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘回归分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)结果表明,不同初加工三种果皮茶在组成成分和含量上均具有一定的差异。CX样品的风味物质主要与丙酸甲酯、2-丁酮、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮和2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃-3-酮相关联,FY样品主要与(E)-2-癸烯醛、丙酸丁酯、糠醛和5-乙酰氧基甲基-2-呋喃甲醛物质呈现出较强的相关性,与GT样品相关性较强的风味物质则是乙酸己酯、仲辛酮、香叶基丙酮和月桂酸。通过PLS-DA中的变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)和ROAV共筛选出(E)-2-癸烯醛、1-己醇、3-甲基丁醛、乙酸丁酯、庚酸乙酯、2-呋喃甲硫醇、2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃-3-酮7种关键气味标志物。香气轮廓剖析结果表明不同初加工咖啡果皮茶的香气特征存在差异,GT样品呈现出更浓郁的酸香、辛香、坚果香与烤香;FY样品则呈现出最为突出的花香特征;而CX样品则表现出较为浓郁的坚果香与烤香。本研究为咖啡果皮茶初加工工艺过程中原料筛选和风味品质评价提供参考。
为提高双加载丁香精油脂质体的稳定性,本研究利用壳聚糖修饰双加载丁香精油脂质体(Chitosan coated double-loaded clove essential oil liposomes,CS-DLCL),并系统评价了其理化特性与贮藏稳定性。通过优化实验确定壳聚糖最佳修饰浓度为3.5 mg/mL,所得CS-DLCL的平均粒径为330.43 nm,PDI为0.24,Zeta电位达17.78 mV,包封率高达70.75%。傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)证实了壳聚糖与DLCL之间的静电相互作用,贮藏30 d后精油保留率达87.08%。在牛肉丸保鲜应用研究中,冰温+CS-DLCL处理组表现出最优效果:随贮藏时间延长,肉丸pH逐渐上升,冰温+CS-DLCL组在12 d内pH最低;菌落总数增长最慢,第12 d才达到6.08 lg CFU/g(临界值6.0 lg CFU/g),货架期从冷藏组的2~4 d显著延长至10~12 d。蛋白氧化分析显示,冰温+CS-DLCL组在贮藏末期羰基含量最低,巯基含量最高,硫代巴比妥酸反应物值(Thiobarbituric Acid Reactive Substances,TBARS)分析进一步证实,该组脂质氧化程度最低,表明冰温联合CS-DLCL在牛肉丸保鲜中具有一定的协同增效作用。此外,冰温+CS-DLCL组肉丸在整个贮藏过程中的品质和感官评价结果最佳。本研究为壳聚糖修饰双加载丁香精油脂质体在牛肉丸保鲜领域的应用提供参考。
为探究臭氧处理对西梅采后贮藏期间抗坏血酸-谷胱甘肽循环及细胞膜脂过氧化的影响,本实验以‘法兰西’西梅为材料,使用96.3 mg/m3的臭氧,每隔15 d对西梅果实进行处理,在近冰温−1~−1.5 ℃,相对湿度80%~90%的条件下贮藏120 d,测定抗坏血酸-谷胱甘肽循环及细胞膜脂过氧化相关指标。结果表明:96.3 mg/m3的臭氧处理可维持西梅贮藏期间抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)、还原性谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)、氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)含量,减少脱氢抗坏血酸(dehydroascorbic acid,DHA)生成,通过调控抗坏血酸代谢关键酶,包括抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(monodehydroascorbate reductase,MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)的活性维持细胞体内氧化平衡,并激活抗氧化代谢酶系统,显著提升超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性(P<0.05),降低过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量和超氧阴离子(superoxide anion,O2−·)产生速率,抑制脂氧合酶活性(lipoxygenase,LOX),减少丙二醛(malondialdehyde,MDA)生成,贮藏末期120 d时96.3 mg/m3臭氧处理组LOX活性比对照组降低了32.73%,MDA含量比对照组降低了14.18%(P<0.05)。因此,96.3 mg/m3臭氧处理可通过加快抗坏血酸-谷胱甘肽循环,提高抗氧化代谢酶活性,减少有害物质对细胞膜造成的损伤,维持细胞膜完整性,从而延缓果实衰老,达到维持西梅贮藏品质,延长西梅贮藏期的目的。
赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是发酵肉制品中主要的真菌毒素,严重威胁着消费者健康。高效安全的植物精油及其活性成分是理想的天然抗真菌剂。本研究针对发酵肉制品中霉菌污染引发的OTA暴露风险,开发了一种肉桂醛纳米乳液(Cinnamaldehyde nanoemulsion,Cin-Ne)作为抗真菌剂。采用动态光散射技术测定其在4 ℃储藏28 d的平均粒径、多分散指数(Polydispersity Index,PDI)和Zeta电位。结果显示,Cin-Ne具备良好的贮藏稳定性,平均粒径由168.3 nm增至218.8 nm,PDI稳定低于0.18,Zeta电位始终高于28 mV。体外抑菌实验表明,Cin-Ne对黑曲霉A-8的半数有效抑制浓度(EC50)为0.073 mg/g,显著抑制其关键发育阶段,包括菌丝生长、孢子萌发和孢子生成(P<0.05)。在发酵香肠模型中,Cin-Ne(2×EC50)涂抹于肠衣表面可显著抑制黑曲霉A-8生长并降低OTA水平,使发酵结束时肠衣和肉馅中OTA含量显著降低了58.4%和52.1%(P<0.05)。Cin-Ne通过破坏细胞膜完整性(相对电导率升高、麦角甾醇含量降低)、干扰能量代谢(三羧酸循环关键酶及ATP酶活性降低、ATP水平降低)、诱导氧化应激(抗氧化酶活性失调、活性氧过度积累伴随脂质过氧化)以及激活线粒体凋亡通路(线粒体膜电位去极化、细胞色素c向胞质释放)等多途径共同发挥了抗黑曲霉作用。本研究开发的Cin-Ne展现出作为天然抗真菌剂的潜力,为预防发酵肉制品中OTA污染提供了新策略。
本文针对老年肌肉减少症生理特点创新设计了一款全营养配方粉,并根据老年人胃肠消化特点,通过体外模拟口腔-胃-肠消化系统,评估老年全营养配方粉的消化特性。实验调整消化液pH及酶活性(α-淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶),测定模拟消化后蛋白质含量、固形物含量、脂肪酸释放动力学、流变学特性及微观结构变化。结果表明,配方粉在模拟消化过程中蛋白质含量显著下降,经胃肠阶段消化后,配方粉消化率达到97.22%;配方粉固形物含量在胃阶段显著降低(约50%),肠阶段保持稳定且配方粉固形物含量最低;脂肪酸释放符合一级动力学模型,前40 min模拟肠消化阶段释放率显著升高;流变特性显示表观黏度随消化进程逐渐下降,粒径分析表明大分子物质被有效分解(P<0.05),配方粉表现出更好地消化特性;微观结构显示大分子物质逐步降解,脂质主要在小肠阶段被消化。研究揭示了该配方粉在老年模拟胃肠环境中的有效消化吸收特性,为老年营养配方粉优化提供科学依据。
甲基丙二酸血症(Methylmalonic acidemia, MMA)患者肠道丙酸水平可能会影响其病程发展,但目前干预策略尚不明确。本研究旨在明确MMA患者与健康人群粪便丙酸含量及菌群组成的差异,并通过体外粪菌发酵模型及MMA大鼠模型筛选可有效降低丙酸生成的膳食因子组合,为MMA患者的饮食管理提供新策略。实验利用气相色谱-质谱技术与宏基因组技术对28例MMA患者与17例健康人群的粪便进行丙酸含量和肠道菌群结构及物种组成的分析;然后利用体外粪菌发酵模型筛选12种膳食因子中能够高效降低丙酸含量的组合,最后选用5日龄Wistar大鼠(分为雌、雄两亚组)构建MMA模型,随机分为五组:空白组、模型组、低聚半乳糖+阿拉伯半乳聚糖组(GOS+AG组)、低聚半乳糖+银耳多糖组(GOS+TPs组)、阿拉伯半乳聚糖+银耳多糖组(AG+TPs组),对干预之前(14 d)、中期(21 d)和后期(28 d)的大鼠粪便丙酸含量进行测定分析。结果显示,MMA人群与健康人群粪便中的丙酸含量(P<0.001)以及肠道菌群结构(P=0.003)存在显著差异,与对照组相比,MMA组含有较高丰度的Blautia wexlerae、Bacteroides thetaiotaomicron和Blautia producta可能是导致肠道丙酸含量变化的重要因素。发酵24 h后筛选出茯苓多糖、低聚果糖、低聚半乳糖、阿拉伯半乳聚糖、银耳多糖降低丙酸效果显著(P<0.05),将上述五种多糖进行组合后进行发酵筛选出降低效果最好的三个组合GOS+AG组、GOS+TPs组、AG+TPs组(P<0.001),最后动物实验结果表明,AG+TPs组效果最好(P<0.0001)。综上所述,MMA人群与健康人群的粪便丙酸含量可能与两组人群肠道菌群差异相关,AG+TPs组能够高效降低丙酸含量,为MMA患者的饮食管理提供了一种新的策略。
生和熟小米醇溶蛋白均具有显著的糖代谢改善功能。与生小米醇溶蛋白相比,熟小米醇溶蛋白的蛋白质质量显著下降。因此,生小米醇溶蛋白作为潜在的食源性降糖功能物质更有价值。为了研究生小米醇溶蛋白对2型糖尿病(Type 2 diabetes,T2D)小鼠肠道菌群及肝脏的影响,通过高脂膳食+链脲佐菌素注射构建T2D模型,采用生小米醇溶蛋白对T2D小鼠连续干预5周,并利用16S rRNA 测序和转录组学技术分别对小鼠肠道菌群组成和肝脏基因表达进行分析。结果显示:结果表明,RFMP可通过缓解糖尿病引起的肠道菌群紊乱来改善葡萄糖代谢。生小米醇溶蛋白干预显著增加了T2D小鼠中乳酸杆菌属(Lactobacillus)、未分类穆里氏菌属(norank_f_Muribaculaceae)和毛螺菌科_NK4A136_group属(Lachnospiraceae_NK4A136_group)丰度。肝脏转录组学分析发现,生小米醇溶蛋白干预后,成纤维细胞生长因子21(Fgf21)、双特异性磷酸酶1(Dusp1)、Ras鸟嘌呤核苷酸释放蛋白1(Rasgrp1)和己糖激酶3(Hk3)的基因表达量上调,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(Pck1)的基因表达量下调,这些均为其调控糖代谢的关键基因。研究结果完善了生小米醇溶蛋白改善糖代谢的机制,为开发功能性小米醇溶蛋白产品提供了理论依据。
为实现小麦胚芽的精深加工与高值化利用,本研究制备了麦胚提取物(WGE)并分析了其对细胞增殖活性的影响,利用麦胚无细胞蛋白合成系统制备WGE,进一步采用液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)和高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)分析了其中的主要组分,探究了WGE对RAW 264.7细胞和PC12细胞的生长促进作用,并采用低浓度血清细胞培养和Western blotting挖掘了其促增殖作用的分子机制。结果显示,WGE富含蛋白质与多糖,其中具有蛋白合成调节以及氧化还原酶活性的功能蛋白较多,且主要单糖组成为半乳糖和葡萄糖。WGE对RAW 264.7和PC12细胞均具有促增殖作用。在极低浓度血清条件下,能够有效改善RAW 264.7细胞和PC12细胞的生长阻滞,其中160 µg/mL的WGE干预可使RAW 264.7细胞增殖活性提高了29.26%,PC12细胞增殖活性提高了29.05%。此外,WGE通过增加两种细胞中Ki67与Cyclin-D1蛋白的表达,从而发挥促细胞增殖的作用。WGE可作为天然的功能性细胞生长促进剂,这为小麦胚芽的营养化和功能化应用提供了理论依据。
目的:旨在获得蛹虫草抗肿瘤机制中转录后靶向调控egfr的miRNA。方法:通过水浴浸提结合真空冷冻干燥技术制备蛹虫草水提物。4 mg/mL蛹虫草处理A549细胞24 h后转录组测序,根据KEGG通路富集分析结果获得候选miRNAs。瞬时转染miRNA mimics构建功能获得模型,MTT法及Annexin V-FITC/PI双染法检测miRNAs对细胞活力的影响。同时,采用瞬时转染miRNA inhibitor构建功能缺失模型,联用蛹虫草提取物处理,MTT法检测蛹虫草-miRNA轴对细胞活力的影响,qRT-PCR和免疫细胞化学染色法分析该调控轴对A549细胞EGFR转录水平和蛋白水平的影响。结果:共获得7211个DEGs,并在“MicroRNAs in cancer”信号通路显著富集(排序3)。筛选到与肺腺癌预后相关的miRNAs共11个,其中6个与egfr存在靶向调控关系,且低表达水平的肺腺癌患者预后较差(P<0.05)。蛹虫草处理可诱导miR-125b-1-3p、miR-125b-5p和miR-145-5p表达水平显著上调(P<0.01),且种子序列与egfr 3'UTR区存在潜在结合位点。3个miRNAs的促增殖活性具有肿瘤特异性,高表达状态可诱导A549细胞发生更高比例的早期凋亡。蛹虫草可通过促进miR-125b-1-3p、miR-125b-5p和miR-145-5p的表达(P<0.05),靶向下调EGFR蛋白的表达(P<0.05),抑制肺癌A549细胞的增殖。结论:蛹虫草具有靶向调控miRNAs(miR-125b-1-3p、miR-125b-5p和miR-145-5p)-EGFR轴的抗肿瘤活性,本研究为蛹虫草开发为辅助肿瘤治疗的功能性食品提供了理论支撑。
为探究西红花瓣多糖对D-半乳糖诱导衰老小鼠脑组织的保护作用及潜在机制,将KM小鼠随机分为正常对照组、模型组、阳性对照组,西红花瓣多糖低、中、高剂量组(100、200、400 mg/kg/d),每组10只,建模给药同时进行8周。实验结束后分析小鼠体重及器官指数,尼氏体染色检测海马组织变化,比较脑组织乙酰胆碱酯酶(AChE)和总一氧化氮合酶(T-NOS)指标的变化,Western blot检测P53蛋白(P53)、B-淋巴细胞-2相关X蛋白(Bax)和半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)的表达,并采用代谢组学分析脑组织代谢物变化。结果发现,西红花瓣多糖对小鼠体重及器官指数影响较小。与正常组比较,模型组尼氏体数量减少,AChE、T-NOS酶活性分别显著增加了58.22%、23.036%(P<0.01),P53、Bax、Caspase-3蛋白表达上调了48.41%、25.08%、37.91%(P<0.05);与模型组相比,多糖剂量组尼氏体数量增加,AchE活性及中高剂量组T-NOS活性显著降低(P<0.01),P53、Bax、Caspase-3蛋白表达减少,尤其是西红花瓣多糖高剂量组分别显著下调了37.88%、37.12%、30.02%(P<0.05)。代谢通路分析发现,西红花瓣多糖主要影响精氨酸合成、谷胱甘肽代谢等通路。综上所述,西红花瓣多糖能够有效缓解D-半乳糖诱导的小鼠脑组织损伤,其机制可能与调节P53、Bax、Caspase-3蛋白表达,影响精氨酸合成和谷胱甘肽代谢等通路有关,研究结果可为扩展西红花瓣资源在抗衰老领域中的应用提供理论依据。
目的:探究针叶樱桃、余甘子复合物(acerola cherry and Phyllanthus emblica complex)对长波紫外线(Ultraviolet A,UVA)诱导的成纤维细胞光老化的保护作用及衰老细胞自噬水平的影响。方法:建立UVA诱导的细胞光老化模型,给予针叶樱桃、余甘子复合物干预,通过流式细胞仪检测活性氧(ROS),免疫荧光检测I型胶原蛋白(Collagen I)含量;通过酶联免疫吸附试验检测弹性蛋白(Elastin)、基质金属蛋白酶I(Matrix metalloproteinase I,MMP-1)、基质金属蛋白酶III(Matrix metalloproteinase III,MMP-3)、白细胞介素6(Interleukin 6,IL-6)、单核细胞趋化因子1(Monocyte chemoattractant protein 1,MCP-1)含量;基于衰老成纤维细胞模型,通过单丹磺酰尸胺(Monodansyl cadaverine,MDC)荧光染色检测自噬体水平,免疫荧光检测自噬相关蛋白7(Autophagy-related protein 7,ATG7)和微管相关蛋白轻链3b(Microtubule-associated protein 1 light chain 3 beta,LC3b)水平。结果:针叶樱桃余甘子复合物中总多酚和总黄酮的含量分别为104.23 mg/g和0.44%。与模型组相比,31.3、62.5、125.0 μg/mL针叶樱桃余甘子复合物组显著抑制UVA诱导的ROS的生成(P<0.001),提高成纤维细胞胶原蛋白的含量(P<0.01),并抑制MMP-1的分泌(P<0.001),促进细胞自噬体的形成(P<0.05、P<0.01、P<0.01),提高ATG7(P<0.05、P<0.05、P<0.01)和LC3b(P<0.01、P<0.01、P<0.001)的表达水平。此外,62.5、125.0 μg/mL复合物组显著提高弹性蛋白的含量(P<0.05),降低炎症因子IL-6(P<0.01)和MCP-1(P<0.05、P<0.01)的表达水平。125.0 μg/mL针叶樱桃余甘子复合物组显著抑制MMP-3的分泌(P<0.001)。结论:针叶樱桃余甘子复合物对UVA诱导的成纤维细胞光老化具有保护作用,并能提高衰老成纤维细胞的自噬水平。
2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)是最常见的糖尿病类型。本研究采用网络药理学、代谢组学和实验验证相结合的整合策略,阐明了红桑葚水提物(red mulberry water extract,RMW)治疗T2DM的作用机制。系统分析鉴定出6种生物活性成分,其中4种关键成分(花青素、槲皮素、桑色素和β-胡萝卜素)与糖尿病相关靶点具有显著相互作用。网络药理学分析显示,这些成分调控AMPK(P=2.3×10−5)、PI3K-Akt(P=1.8×10−4)和PPAR(P=3.1×10−3)等关键通路。在糖尿病小鼠中,治疗显著改善了血糖控制(空腹血糖降低32.5%,P<0.01)、血脂谱(TG降低36.7%,P<0.05)、抗氧化活性(SOD增加2.1倍,P<0.05)和炎症反应(TNF-α降低42%,P<0.05)。代谢组学分析进一步证实了儿茶酚胺和脂质代谢通路的改变。这些发现共同证明了桑葚通过协同调节葡萄糖代谢、脂质稳态、氧化应激和炎症反应,具有多靶点治疗糖尿病的潜力。
水产品由于水分、蛋白质和不饱和脂肪酸等的含量高,在流通与储存过程中容易受到微生物和酶的影响,发生腐败变质。为延长水产品的保鲜期,开发水产品智能保鲜技术和保鲜材料成为研究热点。本文综述了智能活性包装的最新研究进展,重点综述了不同类型智能包装的响应机制及其应用,包括pH响应型、温湿度响应型、酶响应型和光响应型包装的单一刺激、双刺激和多刺激工作机制;新型包装材料如皮克林乳液和Janus膜等在活性成分包埋、定向释放以及多模态监测方面的最新研究进展。研究表明,这些智能包装技术能够显著延长水产品的货架期30%~40%,并实现实时腐败监控。然而,这些技术仍面临一些技术瓶颈和挑战,特别是在技术研发和应用方面。未来的研究方向应聚焦于生物基材料的改性、仿生设计、智能化系统的开发等,以促进水产品智能保鲜膜的广泛应用,并推动供应链向高效、安全、可持续方向转型。
随着食品安全问题的日益凸显,农副食品的农药残留已成为核心关注点之一。近年来,将分子印迹技术(Molecular Imprinting Technology,MIT)与电化学传感器相结合的新型分子印迹电化学传感器(Molecularly imprinted electrochemical sensors,MIECS),凭借其高选择性、便捷高效等优势,逐渐成为食品农残检测领域的前沿研究方向。本文回顾了分子印迹聚合物(Molecular Imprinting Polymers,MIPs)的制备方法和MIECS的基本原理及类型。在此基础上,重点从电化学分析角度出发,综述了MIECS在农药残留检测中的研究进展,涵盖分子印迹电流型传感器、分子印迹电化学阻抗传感器以及电化学-光学联用传感器,并对不同电化学分析方法的适用场景进行了总结,其表明MIECS可以通过优化MIPs合成策略显著提升对目标农药的选择性,高电化学活性电极修饰材料能有效放大检测信号,且针对不同农药的电化学特性,适配特定的电化学分析技术是对其特异性检测的关键。未来MIECS在农药残留快速检测领域向更高便携性、智能化及检测效率等方面的发展仍面临诸多挑战。
异麦芽酮糖是一种多功能新型甜味剂,在食品工业中具有广阔的应用前景。本文系统综述了异麦芽酮糖的三种制备工艺,包括微生物转化法、酶转化法和植物转基因法,并重点阐述了其低血糖指数、缓慢水解特性、益生元活性、低致龋性、改善认知功能、抗脂质过氧化及抗炎作用等健康功能特性。此外,本文还分析了异麦芽酮糖的市场现状,探讨了当前面临的生产技术成本过高和产业化发展局限等主要挑战,提出大数据技术和合成生物学结合开发异麦芽酮糖新工艺思路,并对异麦芽酮糖的未来研究、应用及商业化发展提供参考。
本文综述了近年来应用宏基因组、宏转录组及宏蛋白组等组学技术解析大曲微生物群落的结构与功能的研究进展。在群落组成上,大曲蕴藏着大量未培养微生物资源,核心菌群以 Aspergillus、Bacillus 和 Lactobacillus 等为主;在群落功能上,研究明确了关键代谢酶(如酯合成酶)的微生物来源,阐明了菌群在原料降解与风味形成中的协同作用;在驱动因子上,组学分析证实了温度等环境因子通过调控微生物的转录与蛋白表达活性,从而影响发酵进程。未来,该领域研究应注重多组学与培养组学、代谢组学及计算模型的整合,构建从基因到产物、从预测到调控的系统研究框架,以推动大曲发酵由经验控制向精准设计与性能预测的范式转变,进一步深化对大曲发酵原理的理解并提升生产过程的可控性。
虾类因其高蛋白、低脂肪的营养特性及独特风味广受消费者青睐,但其组织含水量高、内源酶活性强,在贮藏与流通过程中极易发生腐败变质,导致品质劣化与货架期缩短。因此,开发高效实用的贮藏保鲜技术以维持其感官与营养品质,已成为水产品加工领域的重要课题。本文系统解析了虾类腐败变质的生物化学机制,包括内源酶自溶、微生物群落演替和类黑素生成;梳理了传统和新型保鲜技术的作用机制、适用条件及其对虾类品质维护的优势和局限;基于可持续发展理念,进一步探讨了保鲜技术向智能化监测、绿色替代与多技术融合的发展趋势,以期为虾类贮藏品质提升与产业链优化提供科学支撑。