一种Kappa-卡拉胶酶的克隆、表达及其酶学性质研究

将来源于Pseudoalteromonas carrageenovora ASY5菌株的κ-卡拉胶酶基因克隆到载体p ET-28a上,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中表达。克隆得到的κ-卡拉胶酶基因序列全长1194 bp,编码一个由398个氨基酸残基组成的蛋白酶,该蛋白酶的分子量为48 ku,结构域分析表明该κ-卡拉酶符合GH16家族的特点。对重组κ-卡拉胶酶的酶学性质进行考察:重组κ-卡拉胶酶只能够专一性的降解κ-卡拉胶;该酶的最适温度和pH分别是55℃和pH 9.0,重组酶在40℃保温1 h可保持95.0%的活性,在45℃保温1 h残余酶活与对照比较仍保留60.0%,在pH 8.0~10.0的缓冲液中处理30 min,仍能保持80%以上的酶活力,低浓度的Na+和K+以及1mmol/L的Sn~(2+)、Fe3+、EDTA、DTT、Tween-20、Tween-80和Triton X-100、β-mercaptoethanol、SDS、Urea对重组酶活具有显著的促进作用;而高浓度的Na+和K+以及1 mmol/L的Cd~(2+)、Ba~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)对重组酶活性有不同程度的抑制作用。     

基于乙酰胆碱酯酶和氧化应激研究海胆酮对阿尔茨海默症的作用机制

海胆酮是一种酮式类胡萝卜素,主要从海胆及藻类等海洋生物中提取。本文研究海胆酮对乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase,AChE）的抑制作用,应用酶动力学、荧光光谱、圆二色光谱和分子对接技术研究海胆酮对AChE的抑制机理,并用淀粉样β蛋白片段25～35（amyloid beta-peptide 25-35,Aβ25-35）诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞（PC12细胞）建立阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease,AD）模型,研究海胆酮对AD细胞模型氧化应激损伤的作用。结果表明,海胆酮有很强的AChE抑制活性,其半抑制质量浓度为（16.29±0.97）μg/mL,抑制常数Ki为3.82 μg/mL,表现为竞争性抑制;海胆酮可诱导AChE二级结构改变,更容易与AChE活性中心氨基酸Ser200、His440、Trp84和Tyr121结合,阻碍底物碘代硫代乙酰胆碱（acetylthiocholine iodide,ATCI）与酶结合,从而引起酶活力降低。海胆酮能有效抑制Aβ25-35诱导PC12细胞的AChE活力,降低丙二醛含量,增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活力,减轻Aβ25-35诱导的PC12细胞氧化应激损伤。本研究基于AChE和氧化应激阐明了海胆酮对AD的潜在作用机制,为海胆酮在功能食品、生物医药等领域的应用提供了数据支持和理论根据。     

基于体外HUVECs细胞模型的条斑紫菜多糖促血管生成活性

从条斑紫菜中提取条斑紫菜多糖,对其总糖质量分数、蛋白质量分数、3,6-内醚半乳糖质量分数、硫酸基质量分数、分子质量和单糖组成进行分析,并基于人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells,HUVECs）的体外血管生成模型,研究条斑紫菜多糖对HUVECs的血管生成活性以及作用机制。采用噻唑蓝法测定条斑紫菜多糖对HUVECs细胞活力的影响,黏附实验和细胞划痕实验测定其细胞黏附和细胞迁移能力,体外血管形成实验检测HUVECs的管腔形成数目,Western Blotting检测经多糖处理的HUVECs中E-钙黏蛋白和N-钙黏蛋白的表达水平,并通过丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases,MAPKs）特异性抑制剂和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）受体酪氨酸激酶抑制剂探究其细胞迁移的作用机制。结果表明,条斑紫菜多糖的总糖质量分数为（77.48±2.62）%,蛋白质量分数为（3.24±0.58）%,3,6-内醚半乳糖质量分数为（20.30±1...     

高透明度琼脂的制备工艺研究

琼脂是重要的海洋多糖产品,为了进一步完善我国琼脂产品加工体系和实现高透明度琼脂等深加工技术产品的国产化。对比国产琼脂和进口高透明度琼脂的品质差异,以透明度和凝胶强度为评价指标,对高透明度琼脂的配料工艺、氯乙酸添加量、反应温度、反应时间、清洗pH和原料种类对琼脂的品质影响进行了单因素实验。结果显示,进口高透明度琼脂的透明度、浊度、白度和凝胶强度分别为92.3%、21.1 NTU、65.61%、801.5 g/cm2左右,其透明度和白度高于国产琼脂,而浊度和凝胶强度低于国产琼脂。利用羧甲基化反应提高琼脂的透明度,优化得到工艺条件为:将Na₂SO₄溶解后加入原料琼脂,再将0.38 g/g氯乙酸分两次间隔10 min添加到反应体系中,50 ℃反应50 min,清洗后调节pH=5.0。该工艺条件稳定,采用三个不同批次琼脂进行高透明度琼脂制备,其透明度、凝胶强度和浊度分别为96.5%、1095.2 g/cm2、8.9 NTU,符合进口高透明度琼脂质量标准。本研究开发了高透明琼脂的生产工艺,为琼脂高值利用提供了参考。     

响应面-主成分分析法优化复配凝胶剂小麦面条工艺

为提高面条品质,本文采用酶解魔芋胶与卡拉胶研制复配凝胶剂,研究复配凝胶剂对面条品质的影响,选择复配凝胶剂、食盐和水分添加量为单因素,以蒸煮品质、质构品质和感官品质为评价指标,采用响应面与主成分分析法对小麦面条制备工艺进行优化。确定酶解魔芋胶与卡拉胶复配凝胶剂提高小麦面条综合品质的最佳工艺配方为：以150 g小麦面粉为100%计,复配凝胶剂添加量3%、食盐添加量1%、水分添加量43%。在此条件下制作的改良面条综合品质最佳,蒸煮得率为64%,蒸煮损失为4.5%,相比于传统小麦面条,改良面条的蒸煮得率、硬度、咀嚼性分别提高了3.8%、18.6%和2.1%,蒸煮损失和黏度分别下降了7.3%和2.9%,感官评分由69.9分提高到82.9分,面条的综合品质得到了改善。本研究表明酶解魔芋胶与卡拉胶复配凝胶剂可作为面条改良剂,提升了小麦面条品质,研究结果为魔芋胶与卡拉胶复配凝胶剂的开发及其应用研究提供了一定的参考。     

琼脂复配开发酸奶稳定剂的研究

利用琼脂产品与辅助稳定剂复配开发酸奶稳定剂,优化酸奶稳定剂配方。测定了琼脂产品在酸奶中的粘度与持水性,并以持水性为指标,对该琼脂样品与变性淀粉和果胶进行复配,通过均匀混料实验进行优化。结果表明:1号琼脂的性能指标优于6号和8号琼脂,1号琼脂和改性淀粉的最佳比例为78:22,稳定剂添加总量为0.1%的配比下,酸奶的持水性为53.6%,粘度为2920 MPa·s,酸度为87.9 °T,感官指标符合酸乳制品行业规范。     

鲈鱼干加工过程中热处理及内源酶对风味形成的影响

分别制备内源酶转化作用＋轻度热处理（S1）、内源酶转化作用＋高强度热处理（S2）、轻度热处理（S3）和高强度热处理（S4）的鲈鱼干,采用感官评价、固相微萃取结合气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）进行风味分析,运用偏最小二乘回归（partial least squares regression,PLSR）分析成分与感官属性间的相关性。感官分析结果表明,S1、S2、S3和S4风味轮廓存在显著差异。GC-MS检测结果表明正己醛、壬醛、正辛醛、丁子香酚、1-辛烯-3-醇、2,3-辛二酮、石竹烯和2,6-二叔丁基对甲酚等为鲈鱼干样品中主要挥发性成分;S1、S2、S3和S4挥发性成分差异明显,其中S1和S2挥发性成分含量显著高于S3和S4。PLSR相关性分析表明苯甲醛、癸烯醛、正辛醛、苯乙酮、庚醇和2-乙基己醇与鲈鱼干样品感官属性存在相关性。这几种物质含量在S1、S2、S3和S4中显著不同,对比发现S1和S2中己醛、苯乙酮和苯甲醛等物质由脂肪和氨基酸在内源酶作用下反应生成,提高了青草香和甜香;S3和S4中热处理促进了甘油三酯热氧化降解生成正辛醛、2-乙基己醇、癸烯醛、反-2-辛烯醛等物质,提高了橘香和脂香。此外,组织蛋白酶B在S1和S2中的酶活性远高于S3和S4。研究揭示了鲈鱼干制备过程中内源酶和不同强度热处理对风味的影响,为鲈鱼干制备工艺优化及深入了解水产食品风味形成机制提供了理论参考。     

直投式酵母菌发酵对江蓠腥味及膳食纤维性质的影响

海藻是重要的海洋生物资源,富含多种生物学功能的膳食纤维。传统工艺制备的海藻膳食纤维具有较强的腥味,影响其在食品中的应用。以江蓠为原料,研究直投式酵母菌发酵对江蓠腥味及其膳食纤维性质的影响。研究表明,优化得到酵母菌直投式发酵剂发酵脱腥的温度为25 ℃、活化菌液稀释倍数为4、江蓠与稀释菌液比例为1∶20（g/mL）、发酵时间为4 h。发酵后,江蓠样品的腥味强度评分由2.28 上升至9.67,腥味成分中的正己醛、1-辛烯-3-醇、（Z）-4-癸烯醛、（Z）,（Z）-2,4-癸二烯醛含量明显下降。发酵前后,江蓠膳食纤维的持水性分别为29.20、30.50g/g、持油性分别为5.73、6.09 g/g、白度分别为1.86%和1.77%、凝胶强度分别为355、463 N·mm。综上,江蓠进行直投酵母菌发酵后,能较好地降低其腥味,且对江蓠膳食纤维的性质影响较小。     

味觉受体研究热点分析

味觉是重要的感知反应，基本的味觉包括甜、酸、苦、咸、鲜5 种。味觉受体是用于感知各种味觉的蛋白质。本文对味觉受体热点关键词、来源、研究手段、受体类型、研究人员等进行分析概述，为开展味觉受体相关研究提供参考。通过文献分析发现，苦味、甜味、酸味、鲜味、大鼠、人类、小鼠、细胞、表达、蛋白质、诱导、基因、信号、神经元和分子等是味觉受体研究的热点关键词，Proceedings of the National Academy of Sciences、Journal of Neuroscience、American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology和Journal of Comparative Neurology是味觉受体研究领域的重点期刊。鼠类味觉受体是大多数实验的研究对象，然而鼠类和人类的味觉受体之间仍然存在较大差异，为更准确地探索人类味觉受体，还需对人类本身的味觉受体进行深入的研究。目前对味觉受体的研究已经进入结构生物学和神经生物学水平，主要采用分子生物学实验和计算机模拟技术等手段对受体结构进行探索。研究人员已经解析了青鳉鱼T1R2/T1R3配体识别结构域、斑马鱼Otop1和鸡Otop3的结构以及各味觉受体的信号传导通路，但大多数受体的精确结构还未解析出，也难以区分不同特点的味觉神经刺激。采用蛋白质表达纯化、蛋白质结构解析和信号传导等技术获得G蛋白偶联受体（G protein coupled receptors，GPCRs）的单晶体并解析晶体结构以及阐明各受体间的相互作用机理是目前重点的研究方向。美国目前在味觉受体研究领域处于领先地位，Ryba N. J. P.、Hoon M. A.和Chandrashekar J.等科学家目前引领了该领域的研究方向。本文明确了味觉受体领域发展现状，预测了味觉受体领域发展趋势，可为科研人员提供研究方向和思路。