生理代谢参数RQ在指导发酵过程优化中的应用

过程在线参数检测是进行发酵过程工程优化控制的基础。呼吸熵RQ是微生物胞内微观代谢流在宏观代谢参数上的响应,反映了微生物培养过程中底物的利用情况、产物和副产物的合成情况、及微观代谢途径通量的变化。结合发酵葡萄糖酸、2,3-丁二醇谷氨酸、柠檬酸、头孢菌素C、毕赤酵母α-干扰素产品的工业生产过程,分析了以微生物胞内微观代谢与宏观的生理参数RQ为指导的发酵工艺优化策略。RQ值在发酵过程中可以根据尾气数据进行在线采集,对指导通过宏观代谢参数的调控来最优化微生物胞内的代谢途经通量,提高目的产物的产率具有非常重要的意义。     

鲁氏酵母胞内海藻糖积累过程的代谢特征分析

海藻糖合成是微生物对抗环境逆境的一种重要途径。研究10L发酵罐中的分批、分批补料及分批补料控温三种不同的海藻糖发酵调控策略下酱油风味形成微生物鲁氏酵母CCTCC M2013310的代谢特征。色谱结果表明,乳酸、丙酮酸和α-酮戊二酸受到不同发酵调控模式的显著影响,但谷氨酸和谷氨酰胺总含量在三种发酵调控模式间却无显著差异。这些结果表明,细胞还原力平衡途径和碳氮调控代谢均对胞内海藻糖的积累产生影响。研究结果为鲁氏酵母CCTCC M2013310的高浓度内源性海藻糖细胞代谢工程改造提供了新思路。     

发酵乳中的主要风味物质及其代谢合成途径和关键功能基因

风味不仅对发酵乳的品质形成具有重要作用,而且是决定消费者对产品认可度的重要指标。结合发酵乳中产生的挥发性风味物质种类、含量以及它们在发酵乳风味形成中的作用,对乳酸菌在发酵乳挥发性风味物质的形成机制和相关菌种的代谢合成途径进行了综述,并对近年来围绕发酵乳风味物质改善进行的代谢调控的关键功能基因进行了总结和梳理。     

用电子鼻和SPME-GC-MS分析鲍鱼熟制前后挥发性风味物质的变化

为了揭示熟制鲍鱼主要特征气味的成因,采用电子鼻及固相微萃取结合气-质联用(SPME-GCMS),对熟制过程中皱纹盘鲍Haliotis discus hannai香气差异和挥发性成分变化进行了研究。结果表明:电子鼻能够灵敏地检测到熟制鲍鱼的香气变化,经PCA分析发现,熟制鲍与生鲍整体气味有显著差异;GCMS分析表明,熟制前后鲍鱼的挥发性成分发生明显变化,从生鲍和熟制鲍中分别鉴定出42种和61种风味物质,主要物质有醇、醛、酮、烃、酯、酸、芳香族、含氮化合物、酚类;生鲍中挥发性风味物质含量较高的为苯甲醛(68.15%)和1-辛烯-3-醇(9.22%),熟制鲍中挥发性风味物质含量较高的为2,3-丁二醇(22.80%)和(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇(19.84%)。研究表明,运用电子鼻和固相微萃取结合气-质联用(SPME-GC-MS)能够很好地分析鲍鱼熟制前后气味的变化。     

用电子鼻和SPME-GC-MS分析鲍鱼熟制前后挥发性风味物质的变化

为了揭示熟制鲍鱼主要特征气味的成因,采用电子鼻及固相微萃取结合气-质联用(SPME-GCMS),对熟制过程中皱纹盘鲍Haliotis discus hannai香气差异和挥发性成分变化进行了研究。结果表明:电子鼻能够灵敏地检测到熟制鲍鱼的香气变化,经PCA分析发现,熟制鲍与生鲍整体气味有显著差异;GCMS分析表明,熟制前后鲍鱼的挥发性成分发生明显变化,从生鲍和熟制鲍中分别鉴定出42种和61种风味物质,主要物质有醇、醛、酮、烃、酯、酸、芳香族、含氮化合物、酚类;生鲍中挥发性风味物质含量较高的为苯甲醛(68.15%)和1-辛烯-3-醇(9.22%),熟制鲍中挥发性风味物质含量较高的为2,3-丁二醇(22.80%)和(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇(19.84%)。研究表明,运用电子鼻和固相微萃取结合气-质联用(SPME-GC-MS)能够很好地分析鲍鱼熟制前后气味的变化。     

赣南地区非综合征性唇腭裂患者尿液代谢组学的初步研究

目的:通过检测非综合征性唇腭裂(NSCL/P)患者与正常人尿液中代谢物的变化,探讨基于核磁共振(NMR)的代谢组学在此症的临床应用中的可行性。方法:分别收集12个NSCL/P患者和12个正常人对照组的尿液样品。采用NMR分析NSCL/P患者尿液代谢特征,测定1 H-NMR图谱,进而用主成分分析法(PCA)处理NMR数据,研究NSCL/P组和正常对照组尿液中的代谢物差异,获得NSCL/P患者的特异性代谢标志物。结果:NSCL/P组和正常对照组间的尿液代谢产物存在明显差别。结论:采用基于NMR的代谢组学技术能较好地反映NSCL/P患者尿液的代谢变化,获得相应的特征代谢物,在未来的临床应用中具有广阔的前景。     

基于代谢组学研究新生儿黄疸患者及对蓝光治疗的反应

目的:探讨新生儿黄疸患者光照前后血清代谢谱学变化,为进一步研究新生儿黄疸和光疗反应代谢谱学提高依据。方法:选取本院30例新生儿黄疸患者为新生儿黄疸组,25例健康新生儿为正常对照组。运用核磁共振(NMR)的代谢组学方法来研究生儿黄疸组光疗前后与正常对照组的血清代谢谱差异。数据通过多因素的主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行处理。结果:依据PCA和OPLS-DA模型鉴别,新生儿黄疸组与正常对照组比较有缬氨酸、肌醇、赖氨酸、亮氨酸等10种代谢物存在差异;新生儿黄疸组治疗前后有β-葡萄糖、α-葡萄糖、缬氨酸、酪氨酸等28种代谢物存在差异。结论:新生儿黄疸患者的代谢紊乱,且光疗对脂质、氨基酸和能量代谢的影响具有重要的作用。     

复合发酵剂发酵面团过程中乳酸乙酯的含量变化

通过考察复合发酵剂发酵面团与安琪酵母发酵面团在发酵过程中乳酸乙酯含量的变化,初步分析复合发酵剂馒头口味优于活性干酵母馒头的原因。通过在发酵不同时间提取面团中的风味物质,利用高效液相色谱法分析其中的乳酸乙酯的含量,结果表明,复合发酵剂发酵面团在33、66、100 min乳酸乙酯含量分别为132.29±60.54、150.56±85.54、273.91±44.41μg/g面团,而活性干酵母面团乳酸乙酯含量未检测到,另外,复合发酵剂面团中乳酸的含量也明显高于活性干酵母面团,使馒头具有浓郁的酸甜香味。     

酸胁迫在提升富硒/GSH产朊假丝酵母性能中的作用

为了提高富硒产朊假丝酵母胞内有机硒和谷胱甘肽(GSH)的含量,考察了不同pH环境对富硒过程中的酵母细胞生长、GSH合成以及有机硒转化的影响。结果发现弱酸胁迫有利于富硒/GSH产朊假丝酵母性能的提升,其中pH 3.5时最大胞内有机硒和GSH含量分别为1.13 mg/g和12.3 mg/g。通过对酵母胞外蛋氨酸浓度、胞内pH值以及NADH/NAD+、ATP/ADP比率进行分析,部分解释了弱酸胁迫提升富硒/GSH产朊假丝酵母性能的原因。为进一步提高产朊假丝酵母的营养功能提供了可行的思路。     

板栗红枣果醋醋酸发酵工艺及风味成分分析

以板栗为主料、红枣为辅料,采用单因素试验优化板栗红枣果醋的醋酸发酵工艺,对果醋进行游离氨基酸分析。并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS),对果醋中挥发性风味成分进行了分析。分析结果表明:醋酸发酵的最佳工艺条件为温度28℃,发酵时间5 d,接种量(体积分数)10%,初始乙醇体积分数8%。在此条件下得到的板栗红枣果醋酸度为0.049 0 g/m L,含18种游离氨基酸,总质量浓度为449.0 mg/L。果醋中含34种风味物质,酯类、酸类和醇类相对含量分别为5.630%、58.932%和25.379%。