3种天然甜味剂的风味、生理功能及应用研究进展

大量研究数据表明肥胖、糖尿病和心脑血管疾病的发生与日常糖分摄入过多相关密切。因此,近年来高糖饮食引发的健康风险获得了各国政府与公众的极大关注,国际消费市场对传统甜味剂蔗糖替代品的需求急剧增长。由于消费者对化学合成甜味剂的安全性一直有所顾虑,甜度高、热量低、风味佳、兼具多重功能特性的天然甜味剂成为代糖产品开发研究的热点。目前已有部分口感与蔗糖接近的天然甜味剂产品实现了工业生产并应用于食品加工,在甜味剂行业展现广阔的市场前景。本研究主要针对应用潜力巨大的3种天然甜味剂甜菊糖苷、罗汉果甜苷与D-阿洛酮糖的风味、功能及在食品中的应用进行概述,为甜菊糖苷与罗汉果甜苷的风味改良以及D-阿洛酮糖的安全性评估等工作开展提供借鉴,以期促进天然甜味剂的食品应用深入研究。     

弗吉尼亚鼠刺叶片中稀少糖醇生物转化及分离制备

为探讨使用鼠刺植物制备稀少糖醇的可能性,以弗吉尼亚鼠刺叶片为原料,热水提取其所含的稀少糖及糖醇,使用产酸克雷伯氏菌静息细胞对提取物的单糖类物质进行生物转化,再利用絮凝、离子树脂色谱分离以及乙醇结晶连用手段对转化的提取物进行纯化,最后使用核磁共振谱对获得的稀少糖醇进行分析鉴定。液相色谱分析结果显示弗吉尼亚鼠刺叶片提取物含有稀少D-阿洛酮糖和蒜糖醇,其质量分数分别为27.86%和7.86%;利用制备的产酸克雷伯氏菌的静息细胞进行60 h催化反应后,提取物中86%的D-阿洛酮糖转化为蒜糖醇,其余被细胞代谢消耗。多种分离纯化手段的联合使用,能有效去除杂质和色素,获得蒜糖醇纯品。     

海藻寡糖的生理活性与酶法转化研究进展

我国海藻资源极其丰富,但目前其利用主要集中于食品、饲料和保健品生产等少数方面,海藻资源的高值化利用途径有待进一步开发。海藻多糖是海藻细胞壁重要组分,具有多种生物活性功能,但因其聚合度高、黏度大、溶解性差,很难被机体吸收利用。海藻多糖经物理、化学、生物等方法可降解为海藻寡糖,其溶解性和生理学活性显著提升,更适合应用于食品、保健品、饲料、农业等诸多领域。基于酶法开发海藻寡糖绿色制备技术,具有传统方法不可比拟的优势,效率高、成本低、污染少。作者综述了褐藻寡糖、琼胶寡糖、卡拉胶寡糖、岩藻寡糖等海洋寡糖的生理活性及酶法转化的研究进展,为海藻资源的高值化利用提供新思路。     

产褐藻胶裂解酶菌种的筛选、鉴定及发酵条件优化

以褐藻酸钠为唯一碳源,经多次富集和驯化,从养殖场腐烂海带中筛选到一株高产褐藻胶裂解酶的菌株Alg07。依据菌体形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析,归属于芽孢杆菌属（Bacillus）,命名为Bacillusweihaiensis Alg07。通过单因素试验和正交试验,确定菌株Alg07的最佳发酵产酶培养基成分：褐藻酸钠9 g/L、蛋白胨1 g/L、酵母粉3 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KCl 5 g/L、CaCl2 4 g/L;最佳发酵产酶条件为：250 mL三角瓶装液量40 mL、培养温度30 ℃、初始发酵pH 6.5、接种量0.5%、摇床转速180 r/min、培养时间24 h。在优化后的培养条件下,褐藻胶裂解酶活力由35 U/mL提高到563 U/mL。     

在酿酒酵母中重构棉子糖生物合成途径的基础研究

研究了在酿酒酵母中重构棉子糖生物合成途径,为后续高效生物合成棉子糖细胞工厂的构建奠定基础。敲除酿酒酵母中能降解棉子糖的蔗糖酶与α-半乳糖苷酶的基因构建出E1(Δsuc2::Δmel1);在此基础上,构建单基因表达拟南芥肌醇半乳糖合成酶基因gols1与gols3及棉子糖合成酶基因sip1与sip5的工程菌株,及构建双基因组合表达(gols1::sip1、gols1::sip5、gols3::sip1与gols3::sip5)工程菌株;比较工程菌株代谢产物如肌醇、UDP-半乳糖、肌醇半乳糖、蔗糖及棉子糖等生成情况,验证在酿酒酵母中重构棉子糖生物合成途径的可行性。研究表明,通过共表达外源肌醇半乳糖合成酶及棉子糖合成酶基因,并敲除能降解棉子糖的蔗糖酶与α-半乳糖苷酶的基因,在酿酒酵母中实现了棉子糖生物合成途径的重构;肌醇半乳糖合成酶与棉子糖合成酶基因的不同共表达组合,棉子糖生成量有差异;重构的棉子糖生物合成途经改变了酿酒酵母原始菌株的代谢流量。