高通量测序技术在传统发酵食品微生物群落中的应用研究

传统发酵食品风味独特,营养丰富,历史悠久,生产方式多采用自然接种,部分食品的生产工艺已有数千年的历史,其最终质量与发酵过程中存在的多种微生物密切相关。研究表明,运用现代分子生物学技术,可从基因水平上揭示微生物的多样性和群落结构的动态变化,系统阐明其发酵机理。该文综述高通量测序技术在传统发酵食品微生物群落中的应用研究,对聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）、实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-FQPCR）、宏基因组、宏转录组测序等研究方法的原理、操作方法及其研究成果进行了总结,并对各分析技术优缺点进行了比较,旨在为传统发酵食品的微生物群落研究提供参考。     

豉香型白酒酒丸、酒饼及酒醪中微生物群落多样性研究

通过聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术解析豉香型白酒在生产过程中的酒丸、酒饼和发酵醪液的不同发酵期的微生物群落结构,获得表征豉香型白酒酒丸、酒饼和发酵醪液中细菌和真菌群落结构的DGGE指纹图谱。结果表明,三类样本（酒丸、酒饼和发酵醪液）细菌共有29种,其中乳酸菌属（Lactobacillus）和嗜盐单胞菌属（Halomonas）为优势菌群;真菌共有21种,其中酵母属（Saccharomyces）和毛霉属（Mucor）为优势菌属。在发酵醪液中还检测出了许多未培养微生物。酒丸和发酵醪液发酵开始时微生物数量较少,发酵后期微生物数量达到顶峰,酒饼则随着贮藏时间增加,微生物种类不断减少而趋于稳定。PCR-DGGE技术初步鉴定了部分代表性细菌和真菌的种属类群以及一些未培养微生物,比传统培养法更全面和精确。     

PCR-DGGE法在微生物群落检测中的应用

阐述了PCR变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术的基本原理、方法和其相对于传统方法的优势,总结了它在养殖业、环境监测、食品质量检测等方面的应用,并简单介绍了该技术在微生物领域的应用前景.     

仁用杏微卫星非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳体系的优化

[目的]优化仁用杏微卫星非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳体系.[方法]以25份仁用杏和3份食用杏为材料,利用微卫星标记结合非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术筛选出多态性高、可重复的SSR位点.并比较不同因子对电泳体系的影响,探索仁用杏微卫星非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的优化体系.[结果]仁用杏微卫星非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的优化体系为:聚丙烯酰胺凝胶的浓度为6%,丙烯酰胺与甲叉双丙烯酰胺的比例为29∶1,1 000 V下电泳2～3 h,0.1% AgNO3 染色15 min 后显影.[结论]该优化体系为仁用杏资源微卫星标记遗传分析奠定了技术基础.     

菊粉酶分离纯化方法的研究

探究了Sephadex凝胶层析法和DEAE-纤维素离子交换层析法分离纯化菊粉酶的条件。结果显示,用SephadexG-75凝胶层析分离菊粉酶,经pH4.7 0.01 mol/L的NaAC-HAC缓冲液洗脱,得到2个洗脱峰,仅SⅠ峰有酶活力,聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)电泳检测SⅠ峰有4条蛋白带,SⅡ峰有1条带,较粗酶液提纯4.7倍,酶活回收率60.8%;用DEAE-纤维素离子交换层析分离,pH6.0,0.01 mol/L的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液平衡,用含0~0.5 mol/L NaCl的洗脱液线性梯度洗脱,得7个洗脱峰,仅DⅡ峰有酶活力,用PAGE检测该活力峰只有1条蛋白带,达到电泳纯,较粗酶液提纯11.2倍,酶活回收率55.1%。     

不同工艺条件对大豆分离蛋白7S和11S组分影响的探讨

利用碱提酸沉的工艺，通过改变温度和离子强度得到不同参数条件下的大豆分离蛋白。经过凝胶电泳分析得到蛋白质的各个条带组分图，用图像捕捉成像技术以及相关软件，分析出分离蛋白各个组分的详细情况（包括组分数、分子量和各个组分所占的百分含量）。由实验可知，分离蛋白的7S和11S组分随温度和离子强度的改变而发生变化，分析其变化规律，从而确定合适的工艺参数。     

藜麦醇溶蛋白的氨基酸组成、抗氧化性与乳化性研究

藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）是新近引入我国的一种高蛋白作物,其醇溶蛋白的含量较高（12 g/100 g）,极具开发潜力。该研究首先从脱脂藜麦粉中提取醇溶蛋白,采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析其分子质量与亚基构成,然后分析其氨基酸组成、抗氧化性、乳化性和乳化稳定性。结果表明,藜麦醇溶蛋白分子质量约为9.74 kDa,其中富含谷氨酸和天冬氨酸,其必需氨基酸总和为20.36 g/100 g,显著高于世界卫生组织与联合国粮农组织的推荐值。藜麦醇溶蛋白有较强的还原力,对Fe²⁺具有很强的络合能力,质量浓度为0.3 mg/mL时,其络合率达到83.60%。藜麦醇溶蛋白对ABTS阳离子自由基的清除能力也较强（89.60%）;具有一定的超氧化物歧化酶活性[清除超氧阴离子（·O₂^-）自由基能力]和羟自由基（·OH）清除能力;具有较好的乳化性（943.32 m²/g）和乳化稳定性（54.68%）。综上,藜麦醇溶蛋白具有合理的氨基酸组成、较高的抗氧化活性和乳化性能,更兼资源丰富,有...     

汉麻籽分离蛋白提取技术优化及其组成和乳化性表征

通过响应面法优化汉麻籽分离蛋白提取工艺,并研究汉麻籽分离蛋白的组成和乳化特性。结果表明,优化的汉麻籽分离蛋白提取最佳工艺参数为:料液比1∶20、提取时间70 min、提取温度44℃、提取pH 8.3、提取2次,蛋白质提取率(39.15±0.28)%,获得的汉麻籽分离蛋白含量为93.54%。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明汉麻籽蛋白主要成分为麻仁球蛋白与白蛋白,分子质量在20～50 ku范围内均有分布,在汉麻籽蛋白中分别占76.41%和23.59%。麻仁球蛋白由2个亚基组成,分子质量分别为37 ku和21 ku。汉麻籽蛋白乳化性随着pH值(pH 2～10)升高呈现先降低后升高的趋势;随着温度的升高和加热时间的延长,乳化性先升高后降低。在p H 10、温度55℃、加热时间60 min时,汉麻籽蛋白乳化性及乳化稳定性达到最高,分别为305.53 m2/g和92.04%。光学显微镜观察显示其颗粒分布均匀。本研究为汉麻籽蛋白的乳化性应用提供理论支撑。     

响应面法优化川芎蛋白提取工艺及抗氧化活性研究

为优化川芎蛋白（Ligusticum chuanxiong protein,LCP）的提取工艺,并考察其抗氧化活性。基于单因素实验,采用Box-Behnken响应面法,以料液比、提取时间、提取溶剂pH为考察因素,LCP得率为指标,优化LCP提取工艺;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测定LCP的分子量范围;测定LCP的等电点（pI）及溶解度,并考察LCP的抗氧化活性。结果表明:最佳提取条件为料液比1:15 (g/mL)、提取时间1.5 h、pH6,在优化条件下LCP得率为（2.36%±0.13%）,实测值与理论值较为接近,表明该数学模型可用于优化LCP提取工艺。最优条件下提取的LCP分子量在17~48 kDa,等电点为3.88,pH8时溶解度为96%,羟自由基清除能力IC₅₀为1.18 mg/mL、超氧阴离子自由基清除能力IC₅₀为0.57 mg/mL、1,1-二苯基-2-苦基肼基（DPPH）自由基清除能力IC₅₀为1.31 mg/mL。该法提取的LCP具有较好的抗氧化活性,可为LCP抗氧化活性的进一步研发提供实验思路。     

热诱导潜在食物中毒威胁源重组M型金黄色葡萄球菌肠毒素去折叠及聚合过程

热失活工艺是降低加工食品中潜在的细菌和毒素含量的有效手段。M型金黄色葡萄球菌肠毒素（staphylococcal enterotoxins M,SEM）归属于V型超抗原,具有较弱的催吐活性,是一种潜在的金黄色葡萄球菌所致食物中毒威胁源。本研究利用圆二色光谱、荧光光谱、变性/活性聚丙烯酰胺凝胶电泳监测重组M型金黄色葡萄球菌肠毒素（recombinant staphylococcal enterotoxin M,rSEM）热诱导变性过程。结果表明,在低于40 ℃时,rSEM具有富含α-螺旋（17%）、β-折叠（32%）、转角（21%）的天然折叠态结构,分子表面唯一的121号色氨酸残基位于β-掌型结构域中相对疏水的环境中。随着温度从42 ℃升高到55 ℃,rSEM二级结构中减少的α-螺旋含量被增加的β-折叠/转角含量所弥补,蛋白质分子之间聚集状态未发生明显改变,最大荧光发射波长明显蓝移,同时350 nm和340 nm波长处的荧光强度比表现出反S型曲线,说明42～55 ℃温和加热可导致另一种形式的rSEM折叠中间态（intermediate state,IS）形成。在55～90 ℃温度范围内,rSEM二级结构基本维持稳定。与此同时,当加热温度从65 ℃升高至80 ℃时,350 nm与340 nm波长处的荧光发射强度比并未显示出蛋白处于完全变性状态,说明在加热过程中rSEM二级结构基本维持稳定,而三级结构具有较大动态变化的可能性,这可能与β-掌型结构域可以通过诱导契合结合具有不同构象的主要组织性相容复合体等位基因产物有关系。此外,在70 ℃乃至更高的温度,rSEM的聚集程度明显增加并且在90 ℃时达到最大。综上,rSEM中间态形成、聚合体产生以及稳定的β-折叠/转角结构是该蛋白在高温下依然保持热稳定性的基础。通过对rSEM热诱导去折叠过程的研究有助于阐明rSEM耐热机理,未来利用该方法对其他各类金葡菌肠毒素热失活机制进行类似研究将利于食品安全性生产工艺过程的改善。