Surfactin抑菌稳定性及其在米饭和面包中的应用

本文研究了温度、p H、紫外、糖、盐对Surfatin抑菌效果的影响以及其在米饭和面包中的初步应用。结果表明:在弱酸性条件下,Surfatin的抑菌活性随温度变化不大,p H6,100℃处理20 min,对藤黄微球菌的抑菌圈由17.52±0.22 mm变为16.44±0.03 mm;而在碱性条件下,高温处理使其严重失活,在p H8,60℃处理20 min,抑菌圈由15.75±0.19 mm减小到12.69±0.26 mm,且90℃便使其完全失活;紫外会降低Surfactin抑菌活性,但效果不明显;糖、盐对其抑菌效果无显著性影响;在p H大于5.5的食品中,防腐保鲜效果优于Nisin,在米饭中加入适量的Surfactin,可将保质期延长24 h,在面包中适宜添加量为200~500 mg/kg。     

解淀粉芽孢杆菌抑菌肽的分离鉴定及其抑菌谱表征

以金黄色葡萄球菌为指示菌,对诱变优化总抑菌活性提高后的解淀粉芽孢杆菌发酵产物,建立酸沉、有机溶剂萃取,DEAE-Sepharose-Fast Flow阴离子交换层析,反相高效液相分离、纯化方案。对纯化产物通过液相色谱-质谱分析发现两种抑菌成分,一种为已见报道的含有C_(13)~C_(15)的Surfactin同系物;另一种为氨基酸序列为L-V-N-PP-T,分子质量为639.75 Da的抑菌肽。经ProtParam软件分析,该6肽的等电点为5.52,GRAVY为0.100,脂溶性指数为113.33。将此6肽与APD数据库已报道的抑菌肽对比,同源性最高的仅为37.5%,由此推断此6肽为新型抗菌肽。对Surfactin与6肽的抑菌谱分析,发现二者对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌均有抑菌作用。     

对大肠杆菌生物膜具有高抑制能力的乳酸菌的筛选

采用传统抑菌方法和体外生物膜模型,研究并筛选对大肠杆菌生物膜具有较强抑制能力的乳酸菌。结果表明,乳酸菌的抑菌性与抑制大肠杆菌生物膜形成能力之间并没有相关性。筛选得到了5株对保护人体免受大肠杆菌感染具有潜在应用价值的乳酸菌,即7-1、11-3、10-1、13-1、A-1,对生物膜形成量的抑制率分别为84. 59%、85. 19%、70. 09%、64. 59%和65. 20%,通过荧光显微镜观察发现它们均可以完全破坏生物膜的典型结构。通过耐酸耐胆盐实验,进一步筛选出了能很好适应胃肠环境压力的菌株,即菌株A-1(Lactobacillus acidophilus),为今后预防由大肠杆菌引起的感染提供了理论依据。     

两种抗菌剂对不同温度下形成的单增李斯特菌生物膜的清除作用

该研究考察单增李斯特菌在32℃和10℃下生物膜的形成,并以1/2、1、2、4 MIC(minimum inbibitory concentration,最低抑菌浓度)的薰衣草精油和84消毒液处理单增李斯特菌的生物膜,以结晶紫染色法、二甲氧唑黄法(XTT法)及叠氮溴化丙锭-荧光定量PCR(PMA-qPCR)等方法评估其清除效果。研究结果表明,单增李斯特菌在两种温度下均能形成稳定的生物膜,32℃下形成的生物膜量显著高于10℃; 4种浓度薰衣草精油处理3 h对32℃下形成的生物膜的清除率为62%～82%,对10℃的生物膜的清除率为25%～56%; 4种浓度84消毒液处理3 h对32℃和10℃下形成的生物膜的清除率分别为47%～78%和36%～56%; 4 MIC(6. 4%体积分数)的薰衣草精油处理3 h后10℃生物膜的残余活菌数为32℃生物膜的2倍以上。该研究阐明了单增李斯特菌的低温生物膜抗性更强,薰衣草精油对生物膜的清除效果优于84消毒液,对植物精油的应用以及控制单增李斯特菌残留具有积极的意义。     

中性蛋白酶酶解核桃饼粕制备抑菌多肽的研究

以核桃饼粕为材料,研究中性蛋白酶的酶解条件对核桃饼粕蛋白多肽液抑菌性的影响。通过单因素试验及正交试验,研究了酶的添加量、p H、时间、温度及底物浓度对多肽液抑菌性的影响,并用葡聚糖凝胶层析柱对多肽液进行分离,测定其抑菌性。结果表明:当中性蛋白酶酶解核桃饼粕制备抑菌性多肽的酶解条件为酶添加量16 000 U/g,酶解p H 8.0,酶解温度45℃,酶解时间5 h时,多肽液具有较好的抑菌活性,且对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为20.55,19.85和20.05 mm;经葡聚糖凝胶层析分离,其多肽分子量越小,抑菌性越强。     

百里香酚对食源阴沟肠杆菌生物膜形成的抑制作用

本文研究了百里香酚在亚抑菌浓度条件下对阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae) C4生物膜形成的抑制作用。首先确定百里香酚对E.cloacae C4的最小抑菌浓度,然后测定亚抑菌浓度的百里香酚对生物膜内菌落总数、菌体泳动能力和胞外多糖含量的影响,观察生物膜内的细菌形态以及三维结构的变化,并进一步测定与生物膜形成相关基因的相对表达量。结果表明:百里香酚对该菌的最小抑菌浓度(MIC)为256 μg/mL。1/4 MIC百里香酚在不影响浮游细菌生长和生物膜内活菌总数的情况下,显著(P<0.05)抑制菌体的泳动能力和生物膜内胞外多糖的合成,与生物膜形成相关(细胞粘附和胞外多糖合成)基因相对表达量显著下调。百里香酚处理后生物膜内细菌菌体变长、生物膜厚度降低,膜结构松散。因此百里香酚在亚抑菌浓度下对阴沟肠杆菌C4生物膜形成有抑制作用。     

八角茴香水溶性挥发成分的抑菌活性研究

研究八角茴香水溶性挥发成分的抑菌活性。采用水蒸气蒸馏法从八角中提取挥发性成分的油相成分,用乙醚作为溶剂从蒸馏残液中萃取挥发性成分中的水溶性物质,采用GC-MS联用技术分析了二者的化学成分。采用滤纸片法评价其抑菌活性,用平板稀释法测定最小抑菌浓度。八角茴香水溶性挥发组分的主要成分为大茴香醛(48.402%)、对丙酮基茴香醚(13.554%)、大茴香酸(3.916%)。八角茴香水溶性挥发成分对多种菌株均有抑菌效果,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、黑曲霉、黄曲霉和桔青霉的最小抑菌浓度分别为:20,10,5,2.5,1.25,0.625mL/L。八角茴香水溶性挥发成分具有广谱的抗菌性,而且其抗菌性明显强于八角茴香挥发性成分的油相部分。     

Surfactin 抑制乳中大肠杆菌O157 活性研究

本研究采用牛津杯法和倍比稀释法测定大肠杆菌O157对Surfactin(生物表面活性素)的敏感性,并通过检测对大肠杆菌O157 生长曲线、杀菌率、杀菌动力学的影响探讨Surfactin 对大肠杆菌O157 的杀菌特点,最后测定了Surfactin 对鲜乳中大肠杆菌O157 的杀菌效果。结果表明,大肠杆菌O157 对Surfactin 敏感性较高,其最小抑菌浓度(MIC)为25μg/ml,Surfactin 不仅具有抑制大肠杆菌O157 的作用,还具有明显的杀菌效果。2MIC Surfactin 作用于鲜乳介质中的大肠杆菌48h 后,大肠杆菌不被检出。     

高原酸奶中乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素纯化鉴定研究

目的:对从高原酸奶中提取的乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素进行纯化及鉴定。方法:采用分离、凝胶层析、抑菌实验、高效液相色谱法来纯化乳酸链球菌素,用凝胶电泳来鉴定其纯度,确定其分子量。结果:生产的乳酸链球菌素具有抑菌性,将该抑菌成分与乳酸链球菌素标准品进行SDS-PAGE凝胶电泳,通过比较电泳图谱一致。结论:本实验得到的抑菌成分即为乳酸链球菌素,且纯度高,分子量大约为3300u。     

TG酶协同超高压处理对鸡胸肉中肌原纤维蛋白凝胶品质的影响

为了提高鸡胸肉中肌原纤维蛋白凝胶的品质,优化加工工艺,把TGaes添加到鸡胸肉肌原纤维蛋白溶液中,经超高压处理,再经过二段加热形成凝胶,测定其凝胶强度和保水性。结果表明,p H、酶的添加量和压力水平对肌原纤维蛋白凝胶的凝胶强度和保水性影响显著(p0.05),保压时间对凝胶强度有明显影响(p0.05),但对凝胶的保水性影响不显著(p0.05)。通过Box-Behnken实验所得的结果和二次多项回归方程确立了最优的工艺条件,即:p H5.9,TGase的添加量为0.5%,压力432MPa,保压时间15min,此条件下肌原纤维蛋白凝胶强度为(255.26±5.31)g,保水性为(95.23%±1.87%)。p H与酶的添加量、压力水平和保压时间交互作用显著(p0.05),其他因素交互作用不显著(p0.05)。研究表明,TGase和超高压结合能够促进肌原纤维蛋白形成良好的凝胶,在鸡肉制品加工中具有广泛的应用前景。     

贝莱斯芽孢杆菌1-3产表面活性素的纯化、鉴定及表征

从口腔离体牙样品中筛选得到1株具有抑菌作用的贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）1-3。通过硫酸铵沉淀、分子筛层析、薄层层析和基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱检测,确定具有抑菌活性的物质是含有14～16个C的环状脂肽Surfactin,其分子质量分别为1 030.642、1 044.660 Da和1 058.677 Da。通过对分离纯化Surfactin的特征研究,结果表明其具有表面活性剂的功能,对食品加工、医疗卫生、畜禽养殖中常见的病原菌具有抑制作用,其中对单核细胞性李斯特菌（Listeria monocytogenes）ATCC 19115的最小抑菌浓度可达4 μg/mL。Surfactin对小鼠红细胞在有效抑菌浓度范围内未显示溶血性,且具有良好的热稳定性（20～100℃）和广泛的pH值（2.0～10.0）适应性,表明其在食品加工、医疗卫生和畜牧养殖中具有良好的应用潜能。     

响应面法优化乳化型热不可逆复合凝胶配方

以钙化海藻酸钠、亚麻籽胶、结冷胶、酪蛋白酸钠、大豆油为原料,通过单因素实验和Box-Behnken响应面法,优化一种热不可逆复合凝胶配方。以复合凝胶的硬度和弹性为响应值,按5种原料的不同添加量进行单因素实验并响应面优化。结果表明,热不可逆复合凝胶的最优配方为:钙化海藻酸钠浓度5%、亚麻籽胶浓度1.11%,结冷胶浓度1.12%,酪蛋白酸钠浓度1.32%,大豆油浓度15%。此条件下复合凝胶的硬度值为(1323.25±40.098) g,弹性值为(0.856±0.019) g,与预测值的误差均小于5%,说明该响应面模型准确度较高,所优化出的凝胶配方组合具有实际应用的意义。     

长效二氧化氯缓释剂的制备

为研发一种浓度可控、有效杀菌时间长的缓释型固体二氧化氯保鲜剂,研究了不同种类活化剂、凝胶剂及氯盐对二氧化氯气体浓度和缓释周期的影响,利用L₉(34)正交试验设计方法优化保鲜剂配方,并通过扫描电镜对优化后的保鲜剂进行了观察。结果表明,选用EDTA为活化剂,可使有效杀菌时间多20%。选用羧甲基纤维素钠(CMC)为凝胶剂时,二氧化氯气体缓释速率最小且有效杀菌时间较长。选用NaCl为氯盐,提供微电场环境的同时能钝化反应物。当CMC、EDTA和NaCl的质量比为14:1:5时,得到的缓释型保鲜剂的有效杀菌时间(浓度为1~50 mg/kg的)可达28 d。在电镜下观察保鲜剂的内部结构,配方优化后的二氧化氯缓释剂内部为致密的微孔网络结构,颗粒排列紧密且有一定规则,反应产生的二氧化氯气体可储存在缓释剂的微孔结构中并缓慢释放。     

Surfactin的生产和功能 及其在食品工业中的应用展望

Surfactin是一种性能优良的生物表面活性剂。对Surfactin基本结构进行了简要介绍,并对其发酵生产中菌种、培养基优化、发酵工艺优化、防腐抗菌作用、表面活性性能、乳化与发泡性能进行了详细论述。根据其功能特性,对其在食品工业领域中的应用前景进行了展望。     

均匀设计法优化葛根素白蛋白微球处方工艺

为优化葛根素白蛋白微球处方工艺。以牛血清白蛋白为载体,采用乳化热固化法制备葛根素白蛋白微球。以包封率和载药量为综合评价指标,以牛血清白蛋白用量、葛根素用量、司盘80用量为考察因素,在单因素实验的基础上,利用均匀设计法优化葛根素白蛋白微球的处方工艺。葛根素白蛋白微球最优处方为:牛血清白蛋白0.20 g,葛根素30.00 mg,司盘80为0.80 mL,验证处方的包封率为76.75%±2.09%,载药量为9.81%±0.14%。采用均匀设计优化法制备的葛根素白蛋白微球综合评分高,模型预测性良好。     

Improving the oxidative stability of sunflower seed kernels by edible biopolymeric coatings loaded with rosemary extract

An optimized combination of whey protein concentrate (WPC), glycerol and carboxymethyl cellulose (CMC) was determined by evaluating the mechanical properties of edible films and coating percentage on sunflower seed kernels (SUKs). The optimal coating solutions with/without rosemary extract (RAE) were used to improve oxidative stability of SUKs. Moreover, the efficiency of the coated SUKs was assessed in a sesame-based product, as a food system. The optimized composite coating (CMC 0.6% and WPC 8% by total solution weight, and glycerol 51% by WPC weight) provided the better color features for SUKs stored at elevated temperature compared to WPC coatings (10 and 11%, w/w) with a Maillard-induced red color, and it was more effective than CMC (4%, w/w) coating to improve the oxidative stability of the nuts. The RAE had a positive effect on the color characteristics of the composite and CMC coatings; however, it enhanced the oxidation of SUKs, which could be due to disruption of coating polymer network, and thus increasing the oxygen diffusion into the product. The food system containing the coated nuts exhibited a lower oxidation extent in comparison to the control formulation prepared by uncoated ones. Therefore, using an optimal composite coating, reddening of WPC at high temperatures and less oxidation protection efficiency of CMC were resolved as the kernels with desirable color and oxidative stability properties were produced, applicable in the formulation of products needing thermal processing.     

In vitro assessment of antibacterial potential and mechanical properties of Ag-TiO2/WPU on medical cotton optimized with response surface methodology

The environmental-friendly, economical, and simple one pot formulation for enhanced antibacterial and mechanical property finishing on medical cotton fabrics was successfully developed and optimized using a central composite design in conjunction with response surface methodology. It combines the concepts of in situ synthesis of AgNPs and photocatalytic property of TiO₂ in waterborne polyurethane as the finishing emulsion without additional organic reducing or stabilizing agent. The optimal formulation with contents of AgNO₃ (240 ppm) and TiO₂ NPs (980 ppm) exhibited excellent antibacterial activities against Klebsiella pneumoniae and Staphylococcus aureus with over 99% reduction and improved mechanical properties as well as non-toxicity to mammalian cells.     

Surfactin发酵生产及应用研究进展

Surfactin是一种由枯草芽孢杆菌产生的环脂肽,是一种很高效的生物表面活性剂,由一个亲水的环七肽头部连接14-C脂肪酸疏水尾部组成.Surfactin展现出众多的生物学功能,比如溶血、抗菌、抗支原体衣原体、抗病毒、抑制肿瘤细胞增殖等,具有广阔的应用前景.本文综述了近年来研究者在Surfactin生物合成、发酵生产及其应用等方面所取得的成果.     

凝胶油替代脂肪制备牛肉饼的配方优化

为优化获得一种凝胶油替代脂肪制备牛肉饼的配方,本试验以不同浓度的蜂蜡(2.5%,5%,7.5%,10%,12.5%)制备菜籽基凝胶油替代脂肪生产牛肉饼。采用模糊数学评判法,通过单因素试验分析凝胶油浓度、复合磷酸盐添加量、卡拉胶胶添加量以及水分添加量四个因素对牛肉饼感官评价的影响,并采用正交实验和模糊数学评价法,对牛肉饼的最佳配方进行优化。结果表明,凝胶油浓度为10%,复合磷酸盐添加量为0.3%,卡拉胶添加量为0.3%,水分添加量为20%,在此条件下凝胶油替代脂肪制备的牛肉饼综合评定分值高达87.60,其组织致密、滋味浓郁、弹性较好。借助模糊数学法和正交试验构建的综合评价体系,优化获得的凝胶油替代脂肪的牛肉饼的最佳配方,可为新型的肉制品加工工艺提供理论依据。     

枯草芽孢杆菌KC-WQ发酵液中抗菌脂肽的分离鉴定及发酵条件优化

本文研究了一株枯草芽孢杆菌KC-WQ的胞外分泌物的抑菌效果及功效成分。实验发现枯草芽孢杆菌KC-WQ对大肠杆菌（Escherichia coli）、沙门氏菌（Salmonella enterica subsp. enterica）和嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）均有明显的抑菌效果,其中对沙门氏菌的抑制效果最为显著。在此基础上,采用酸沉淀法分离抗菌成分,通过薄层色谱法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）分析结构发现,该菌株分泌抗菌物质为脂肽类,分子量分布在1030.5~1491.4 Da之间,主要由伊枯草菌素（Iturin）、表面活性素（Surfactin）和芬荠素（Fengycin）组成,最小抑菌浓度为0.8 mg/mL。该脂肽成分经热处理（105 ℃,20 min）后,仍保持良好的抗菌效果。采用响应面法对KC-WQ的发酵条件进行优化,得到最佳发酵条件为:初始pH为6.0,发酵温度为36 ℃,摇床转速为208 r/min,预测粗产物产量为1.311 g/L,后经实验验证,实际产量可达1.236 g/L。上述结果表明,枯草芽孢杆菌KC-WQ具有良好的抗菌性能和加工性能,可作为抑菌成分,在食品保藏和抗菌包装材料开发中具有应用前景。