米黑根毛霉脂肪酶基因的酵母重组表达和Kex2位点改造

米黑根毛霉脂肪酶(RML)具有较高的合成活性、热稳定性、溶剂耐受性以及sn-1,3位置专一性等一系列适合工业化推广的特点。本研究通过密码子优化改造RML编码基因,并将其克隆、转化到毕赤酵母GS115菌株,经诱导发酵156 h,酶活达到3.77 U/mL。为了进一步改善RML脂肪酶的重组表达,通过定点突变的方式去掉潜在的Kex2酶切位点,结果显示:RML突变体表达量均显著低于野生型的RML脂肪酶,表明"-Arg196-Arg197-"序列并不影响RML的重组表达。通过对RML蛋白结构分析,Kex2酶切位点的肽键被包埋在蛋白内部,这表明该位点区域的折叠在进入分泌途径时已基本完成。本研究对异源蛋白的酵母重组表达具有一定参考价值。     

疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶在毕赤酵母中的高效表达和性质鉴定

通过密码子优化改造编码sn-1,3位置专一性疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶(TLL)基因,同时通过重叠PCR技术合成该基因,并将其克隆到巴斯德毕赤酵母的表达载体p PIC9K中。结果表明,TLL脂肪酶被高效胞外表达,在摇瓶中发酵168 h得到的发酵液的上清脂肪酶表达量达到0.1 mg/m L,对应的p NPP水解酶活达到312.72U/m L。与对应的原始编码基因重组菌酶活(179.42 U/m L)相比,密码子优化后酶活提高74.29%,表明密码子优化策略成功提高了TLL在巴斯德毕赤酵母中的重组表达。比较毕赤酵母来源的重组TLL与商业化的米曲霉酶学性质发现它们具有相似的最适p H和温度耐受范围。另外,它们在有机溶剂耐受性、表面活性剂和金属离子效应以及位置选择性方面均较为相似,表明毕赤酵母来源的重组TLL同样具有商业化应用的潜力。     

苦荞功能性及食品开发研究进展

苦荞是一种含有丰富营养物质的药食同源作物,具有降血脂、降血压、降血糖、改善肠道微生态、抗氧化、抗癌抑瘤、抗炎等多重功效,已成为功能性食品研究与开发的热点之一。该文系统综述苦荞的营养及功能性成分如多糖、多酚、蛋白质和氨基酸等,以及苦荞的多种功能活性如改善肠道微生态、抗氧化、降血压、抗癌等方面的研究进展。另外,对苦荞用于加工生产各种具有独特风味和保健功效的食品进行总结,为苦荞功能性成分和食品的进一步研究与开发提供理论参考。     

木薯酒发酵过程中的有机酸变化及对其品质的影响分析

以新鲜甜木薯为原料,跟踪监测木薯酒发酵过程中的理化指标,并采用高效液相色谱法分析木薯酒发酵期间的有机酸组成及动态变化情况,进一步分析酒发酵过程中的酸味强度。结果表明,发酵过程中,木薯酒中的还原糖含量先快速上升至最高点最后趋于平稳（54.67 mg/mL）;酒精度先上升后平稳（7.11%vol）;总酸含量先缓慢减少至2.21 mg/mL,再缓慢增加,后快速增加,与pH值变化趋势相反。酒石酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸是木薯酒发酵中重要有机酸,分别占木薯酒总有机酸含量的2.66%～12.31%,41.50%～63.53%,18.21%～23.82%,1.22%～27.77%,3.17%～15.89%,其他有机酸是酒中的辅助酸味特征成分。乳酸和乙酸是木薯酒的主体酸,其味道强度值（TAV）占总TAV值的65.82%～95.84%,发酵84 h的木薯酒有最高的味道强度值,其可达到223.87。     

毕赤酵母重组菌高密度发酵产疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶

疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶TLL是一种热稳定、具有位置专一性等良好属性和应用前景的脂肪酶,已成功在多种宿主中实现重组表达。本研究构建含前导肽的TLL脂肪酶毕赤酵母重组工程菌,在摇瓶水平对该重组工程菌的培养和诱导条件进行优化,通过单因素试验,得到的最佳发酵条件:1.5%(体积分数)甲醇,pH 7.0,质量分数0.5%玉米油和0.1%阿拉伯胶,该条件下摇瓶发酵最高酶活为2 265.3 U/mL。以甲醇为唯一碳源进行高密度发酵,202 h后菌体OD600值达到最高282,对应发酵上清液的最高酶活为22 561.4 U/mL。参考摇瓶优化结果,采用辅助碳源与甲醇共诱导高密度发酵,培养和诱导208 h后,最终菌体OD600值达到362,对应发酵上清液的最高酶活为24 522.6 U/mL,较以甲醇为唯一碳源的对应值分别提高了28.37%和10.87%。另外,最高酶活较摇瓶水平发酵的最高酶活2 265.3 U/mL提高10.83倍,表明高密度发酵和共诱导是大幅提高酵母表达重组TLL蛋白的重要手段。     

紫薯功能性与其食品开发研究进展

紫薯属于甘薯的新品种,具有极好的营养价值和极高的药用价值。这极大促进紫薯在国内乃至国际的种植产业以及产品加工技术的发展。除含有普通甘薯的营养成分外,紫薯还富含花青素、多糖、黄酮类、绿原酸、异绿原酸和硒等功能性成分。正因为紫薯含有这些丰富的功能性成分,所以迫切需要将其加工成营养保健食品,目前以紫薯为原料的饮料类、酒类、牛奶类、全粉类等产品已成为热点。多项研究表明,长期食用紫薯或紫薯产品,可延缓人衰老,抑制致瘤致癌物质的产生,降低血糖血脂水平,利于益生菌的生长,抑制有害菌体的增殖,改善肝功能。现国内外对紫薯功能性及其食品开发的研究颇多,本文将对此作一重点概述,旨在为紫薯的进一步研究开发提供参考。     

甜米酒酒曲微生物分离和菌种鉴定

甜米酒传统酿制工艺中对微生物多样性的研究较为不足。对不同来源的酒曲微生物进行分离和初步分类鉴定。从12种甜米酒酒曲分离纯化细菌和真菌微生物,分别利用细菌16S rRNA基因和真菌内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列为目的基因进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增和测序,通过序列相似性比对和构建系统发育树,并分别进行细菌和真菌初步菌种鉴定。结果显示,从12种不同来源的酒曲筛选和分离到46株细菌和54株真菌;通过分子生物学方法鉴定出41株细菌和16株真菌的种属;酒曲微生物中含有大量芽孢杆菌(Bacillus),少量病原菌和腐败菌,表明酒曲仍需要严格的制作工艺和标准;真菌除酿酒酵母外,还鉴定出毕赤酵母和扣囊复膜酵母等非酿酒酵母及米根霉、小孢根霉、印度毛霉和卷枝毛霉等丝状真菌。     

不同酒曲发酵生产木薯酒香气成分GC-MS分析

分别以2种不同酒曲发酵的木薯酒为研究对象,采用顶空-固相微萃取技术提取酒中香气成分,并利用气相色谱-质谱联用技术对其香气成分进行分析检测,并对比分析2种酒曲发酵生产的木薯酒的香气成分共同点及差别。结果表明:甜酒曲、白酒曲发酵的木薯酒中分别鉴定出54、31种香气成分,包括醇类、酯类、酸类、醛酮类、芳香类、烷烃类、胺类和醚类等。两种木薯酒中相同的香气成分有12种,其中含量最高的5种香气成分依次为:乙醇、异戊醇、β-苯乙醇和丁二酸二乙酯。对应的相对含量依次为:甜酒曲42.58%、15.08%、15.08%、3.19%,白酒曲70.41%、11.57%、10.55%、0.21%。不同酒曲发酵的木薯酒都含有各自特有的香气成分。乙酸戊酯、2-甲基乙酸丁酯和2,6-二甲基-4-庚醇仅在木薯甜酒中检测到,而乙酸苯乙酯、壬酸乙酯为木薯白酒所特有的挥发性成分。白酒曲产醇能力较强,而甜酒曲产酯、产醛酮及产芳香类能力均为较高水平,这说明两种酒曲发酵功能差距较大。     

重组疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶对面包烘焙品质的影响

为探究重组疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Recombinant Thermomyces lanuginosus Lipase Produced by Pichia pastoris,PTL)在面包体系中的使用效果,试验以面包比容、组织结构以及面包芯白度为指标得出其最佳用量。进一步研究比较PTL、商业脂肪酶Lipopan F BG(以下简称FBG)、化学改良剂双乙酰酒石酸单(双)甘油酯(Diacetyl Tartaric Acid Ester of Mono(di)Glycerides,DATEM)对面包烘焙品质的影响,对面团面筋网络结构及面包芯风味物质分别采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(Head-Space Solid Phase Micro-Extraction Coupled with Gas Chromatography-Mass Spectrometer,HS-SPME-GC-MS)进行分析。结果表明,PTL在面包中的最佳用量为10~20 mg/kg,过量PTL造成不良影响。PTL在增大面包比容、强化面筋结构和提高感官整体接受度等方面仅次于FBG,优于DATEM。面包配方中加入15 mg/kg PTL能明显增大面包比容(9.8%),降低面包硬度,气味和组织结构的感官得分最佳(6.48分和6.82分)。综上,适量PTL能有效改善面包的烘焙品质且具有不同于商业酶的独特优势。     

微生物脂肪酶资源挖掘研究进展

脂肪酶广泛分布于动物、植物和微生物中,工业化脂肪酶主要来源于微生物。脂肪酶制剂的进一步工业化 应用受限于生产成本和脂肪酶的温度和pH值耐受性、活性、专一性和溶剂耐受性等酶学性质,虽然微生物脂肪酶 基因和蛋白相关资源信息已经非常丰富,但适合食品、药品和能源等工业应用的脂肪酶制剂品种依然较少,研究者 仍然在为新型和理想的脂肪酶制剂资源的挖掘而努力。本文重点综述了微生物脂肪酶资源挖掘的主要研究方法,主 要包括通过环境筛选和宏基因组筛选挖掘新的具有优良特性的脂肪酶;脂肪酶微生物生产菌株的改良、脂肪酶基因 在重组工程菌株中的重组表达和优化、蛋白质工程方法对脂肪酶蛋白进行改造、脂肪酶固定化和催化工艺的改良 等。