Page 37 - 《食品科学技术学报》2026年第1期
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第 ࿗࿗ 卷第 ϟ 期জজজজজজ 吕জ 昂等᧥ 柠檬酸杆菌黑芥子酶的高效表达及其对萝卜红色素异味的脱除作用 ሕ ሕ
物恰玛古异硫氰酸酯不仅能够抑制宫颈癌细胞的增 类酶不是专一性酶ᖔ不能从根本上脱除异味 Џϟᤃ ᤥ 关
殖和迁移ᖔ还可通过诱导细胞周期阻滞和凋亡发挥 于黑芥子酶脱除萝卜红色素异味的研究尚未见报
抗癌作用ᤥ 道ᤥ 在色素提取过程中如果加入外源性黑芥子酶ᖔ
黑芥子酶以植物提取为主ᖔ但由于重金属离子 则能完全水解萝卜硫苷ᖔ避免后期出现 ᥥ 返味ɼ 现
干扰ܦ氧化还原环境失衡和植物基质复杂等原因ᖔ提 象ᤥ 因此ᖔ发掘酶学性质优良的黑芥子酶可以为工
取较为困难 Џϟ ᤥ 采用异源表达的方法生产黑芥子 业化脱除萝卜红色素异味提供更多的选择ᤥ
酶具有重要意义ᤥ 迄今ᖔ已有多种黑芥子酶在不同 本研究拟从 ࣷᔠᡙʗᅳᤇᐹዞᡙᓣʗ ༁ᡱ᥊ 中克隆黑芥子酶基
宿主中实现了异源表达ᤥऊၤᔀႿ 等 Џϟԡ 首次将甘蓝型 因 ࣷቂᡥʗᖔ在 ᣞ᥊ ᡓ၊ᐹஏஏᔠᔠ ᥈୩ϟϟጢ 中分泌表达ᤥ 进一步
油菜 黑芥子酶 ᥘɟϟ 在酿酒酵母 ྉ ᐹዞዞ၊ᐹʗᅳቂᡥዞᓣ 研究其酶学性质和对萝卜红色素异味的脱除作用ᖔ
ዞᓣʗᓣצᔠᔠᐹᓣɯ中表达ᖔ其最适 ᡱ̀ 值为 ᤃ᥊ ԡ ጲ Ꭾ᥊ ԡᖔ最适温 希望为黑芥子酶在萝卜红色素异味的脱除应用中提
度在 ሕᤃ ጲ ᤃԡ ቩ ᤥ ̀ᘨʢᡷᔀ 等 Џϟϟ 将 ᥘɟϟ 在毕赤酵母 供理论参考ᤥ
ྉᣞᅳቂᐹᐹᡙᐹᓣᤀᤀᐹ ᡓ၊ᐹஏஏᔠᔠɯ᥈୩ϟϟጢ 中表达ᖔ纯化后酶活力
为 ϟᎮጢ В ᣰ ቝ੫ᤥ ᆍ༁ᔀႿᤦᔀʢ੫ᆍij 等 Џϟ 将拟南芥黑芥子 ϓই 材料与方法
酶 ఋ᥈᥈ϟ 在 ᣞ᥊ ᡓ၊ᐹஏஏᔠᔠ 中表达ᖔ高密度发酵后测得酶
ϓᤫ ϓই 材料与试剂
活力为 Ꭾ В ᣰ ቝᓂᖔ最适 ᡱ̀ 值和温度分别为 Ꭾ᥊ ԡ 和
柠檬酸杆菌ྉࣷᔠᡙʗᅳᤇᐹዞᡙᓣʗ ༁ᡱ ɯ ྉऊ᧧ऊऊ ϟጢँᤃɯᖔ中
࿗ጢ ቩ ᤥ ۼᑕႿ੫ 等 Џϟሕ 将拉恩氏菌 ྉ ቴᐹ၊Ⴅᓣᤀᤀᐹ ᔠႥࣩᔠᡙᐹᡙᐹɯ
国工业微生物菌种保藏管理中心ଫ红心萝卜ܦ萝卜红
黑芥子酶 ቝᢃʢ 在大肠杆菌中表达ᖔ酶活为 ϟ᥊ Ꭾሕ
Вᣰ ቝ੫ᖔ最适 ᡱ̀ 值和温度分别为 Ꭾ᥊ ԡ 和 ࿗ԡ ቩ ᤥ 与植 色素 ጶᤃԡᖔ河南中大恒源生物科技股份有限公司ଫᣞ᥊
物来源的黑芥酶相比ᖔ微生物来源的黑芥酶酶活相 ᡓ၊ᐹஏஏᔠᔠ ᥈୩ϟϟጢ 菌株ᖔ美国 ᧧Ⴟᔽᡷʢᆍ੫ᔀႿ 公司ଫᡱ۪᧧ऊ۪ 质
粒ྉ۪ԡϟ࿗ɯᖔ武汉淼灵生物科技有限公司ᤥ
对较高ᖔ但其胞外表达尚未见相关研究ᤥ 例如᧥ऊᔀ᥋
ᤦᔀዹᔽ 等 Џϟ࿗ 将柠檬酸杆菌 ྉ ࣷᔠᡙʗᅳᤇᐹዞᡙᓣʗ ༁ᡱ᥊ ɯ 黑芥子酶 黑芥子硫苷酸钾水合物ྉ ୩ᔽႿᔽ੫ʢᔽႿɯᖔ德国 ୩ᔽ੫ቝᑕ᥋
ዶʛʢᔽዹၤ 公司ଫሕᖔጢ᥋二硝基水杨酸ܦ痕盐 ྉ ۪ఋᥘϟɯᖔ上
ऊቝᢃʢ 在大肠杆菌中表达ᖔ酶活达到 ࿗Ꭾ᥊ ሕϟ В ᣰ ቝ੫ᖔ但
研究只分析了酶的基本酶学性质ᖔ未对该酶的胞外 海源叶生物科技有限公 司ᖔ 实验所用试剂均为分
析纯ᤥ
表达和催化应用进行研究ᤥ 大肠杆菌为胞内表达ᖔ
工业应用不便ᤥ 因此ᖔ进一步对该酶进行胞外表达 培养基配方ᤥ 发酵基础盐ྉା୩ᥘɯ培养基 ϟᓂ᧥
୩ᨃ Ꭾ᥊ ሕ ੫ܦऊᑕ୩ᨃኼ̀ ᨃϟ᥊ ԡ ੫ܦྉશ̀ ɯ ୩ᨃ ϟϟ᥊ ϟ ੫ܦᥘ੫᥋
并提高其表达水平具有重要意义ᤥ ࿗ ࿗ ࿗ ࿗
萝卜红色素是一种从红心萝卜中提取的天然色 ୩ᨃ ኼᎮ̀ ᨃϟᤃ᥊ ᤃ੫ܦ甘油 ࿗ԡ ੫ᖔ质量分数为 ऐጢᠮ 的磷
࿗
素ᖔ主要成分为葡萄糖苷衍生物 Џϟጢ ᤥ 由于萝卜红色 酸 ϟ ቝᓂᤥ 缓冲甲醇复合ྉାᥘᥘɟɯ 培养基 ϟᓂ᧥酵母
素能够迅速且均匀地分散于食品基质中ᖔ赋予产品 提取 物 ϟԡ ੫ܦ 蛋白胨 ԡ ੫ܦ 甲醇 ጢ੫ܦ 生物 素
鲜艳且稳定的色泽ᖔ因此常作为食品着色剂应用于 ࿗ġ ϟԡ ͱ࿗ ੫ᖔϟ ቝᆍ ᣰ ᓂ 磷酸氢二钾ͱ 磷酸二氢钾缓冲液
食品工业 Џϟϟ ᤥ 在制备萝卜红色素时ᖔ部分萝卜硫苷 ྉᡱ̀ 值为 ᤃ᥊ ԡɯϟԡԡ ቝᓂᤥ 缓冲甘油ྉାᥘ᥈ɟɯ培养基 ϟ
会被内源黑芥子酶水解ᖔ 形成有异味的含硫化合 ᓂ᧥酵母提取物 ϟԡ ੫ܦ蛋白胨 ԡ ੫ܦ甘油 ϟԡ ੫ܦ生物素
ͱ࿗
物 Џϟᤃ ᤥ 在储存萝卜红色素时ᖔ残存的萝卜硫苷在高 ࿗ġ ϟԡ ੫ᖔϟ ቝᆍ ᣰ ᓂ 磷酸氢二钾ͱ 磷酸二氢钾缓冲液
温ܦ酸性和碱性条件下发生降解ᖔ产生ᥥ 返味ɼ 现象ᖔ ྉᡱ̀ 值为 ᤃ᥊ ԡɯϟԡԡ ቝᓂᤥ 酵母浸出粉胨ྉɟ۪᧕ɯ 培养
且储存时间越久ᖔᥥ返味ɼ 越严重ᤥ 异味的存在降低 基 ϟᓂ᧥酵母提取物 ϟԡ ੫ܦ蛋白胨 ԡ ੫ܦ葡萄糖 ԡ ੫ᖔ
了产品品质ᖔ严重制约了萝卜红色素在食品工业中 固体培养基加入 ԡ ੫ 琼脂粉ᤥ 最小葡萄糖ྉᥘ᧕ɯ 培
的应用 ЏϟᎮ ᤥ 目前ᖔ去除萝卜红色素异味的方法主要 养基᧥葡萄糖 ԡ ੫ܦɟશା ሕ᥊ ࿗ ੫ᖔ固体培养基加入 ԡ ੫
有水蒸气蒸 馏法ܦ膜分离法ܦ超临界 ऊᨃ 萃取等方 琼脂粉ᤥ
法ᖔ但这些方法面临着能耗大ܦ 生产成本高等问 ϓᤫ ԣই 仪器与设备
题 Џϟᤃ ᤥ 经过处理后的萝卜红色素中仍可能残留少 ሕͱϟऐ୩ 型高速冷冻离心机ᖔ德国 ୩ᔽ੫ቝᑕ 公司ଫ
量萝卜硫苷ᖔ在储存过程中逐渐降解ᖔ产生硫化物等 ᥘᔽዹʢᆍ۪ࣼ༁ᔀʢ 型电穿孔仪ܦᥘᢃऊᢃዹᔀʢ 型 ۪ऊ 扩增仪ᖔ
Џϟऐ
挥发性物质ᖔ继续ᥥ返味ɼ ᤥ 传统的酶法脱除萝卜 美国 ାᔽᆍ ͱᑕʛ 公司ଫାᓂା᧧ᨃ ͱᣮ᥈ᓂ 型 ጢᓂ 玻璃生物反
红色素异味以淀粉酶ᖔ果胶酶和纤维素酶为主ᖔ但此 应器ᖔ百仑生物科技ྉ 江苏ɯ 有限公司ଫఋВ ͱϟँጢԡ 型
