摘要:食物富含多种化学组分,食物组分经历了加工释放与降解和体内吸收与代谢等一系列过程,最终被机体利用。随着食品化学和食品营养学科的深入发展,食物组分从农田到餐桌到人体过程中的关键变化、影响因素和调控方法得到了高度关注和广泛研究。梳理了从农田到餐桌过程中食物营养组分的体外加工和体内消化吸收阶段的变化及对人体的健康效益,介绍了食物加工、人体摄入过程中营养组分的变化(化学结构氧化降解),包括食物基质的破碎、组分的释放、体内的消化吸收,以及营养与功能组分发挥的健康功效等；分析了食物组分从农田到餐桌到人体过程中的关键影响因素,包括食物加工的方法和条件、食物的原始状态、食物的种类、食物基质性质和人体健康状态等；总结了食物从农田到餐桌到人体变化过程的营养功能强化策略,包括加工方法优化、膳食来源选择、食物形式选择、烹饪方法优化以及营养与功能组分递送系统的选择等；对未来食品营养产业的健康和可持续化发展进行了展望。

摘要:组学技术的发展拓展了人们对红曲霉生长发育、代谢产物的合成及代谢调控机制的认知。总结了近年来红曲霉组学研究的现状及热点问题,从基因组学、转录组学、蛋白质组学及代谢组学等多个维度剖析了组学技术在红曲霉研究中的应用状况。基因组学主要用于探讨红曲霉的进化地位、基因簇的预测与挖掘、同源基因的比对及代谢途径分析等；红曲霉生长和代谢过程中基因或基因簇的转录表达、代谢调控机制及新转录调控因子的预测和挖掘是转录组学的应用范围；蛋白质组学主要涉及红曲霉代谢过程中重要酶类的功能解析及其参与代谢产物的机制解析；而代谢组学则以红曲霉代谢产物为基础,解析其潜在的代谢机制。阐述了红曲霉代表性次级代谢产物之一——红曲色素在研究和生产中面临的问题,并围绕调控红曲色素生产的高效化、精细化、安全性等方面,总结了基于组学技术的菌种选育、培养基优化、化学和物理因素调节及菌株的代谢改造等调控技术。对综合运用组学技术围绕红曲色素代谢调控的研究提出了展望,以期为推动红曲霉研究及其代谢产物的生产提供参考。

摘要:红曲霉是一种药食两用丝状真菌,广泛应用于食品、医药、生物催化等领域。莫纳克林K是红曲霉主要代谢功能活性产物,具有降脂、抗疲劳、抗菌、抗癌和保护神经等生物活性,是公认的降低胆固醇的理想药物。研究对比了红曲霉与土曲霉合成莫纳克林K基因簇的不同,阐述了红曲霉产莫纳克林K的合成途径；对莫纳克林K在医药和保健食品、饲料等领域中应用的情况和潜力进行了归纳和展望。由于天然红曲霉发酵产功能性物质过程中,伴随产生的真菌毒素桔霉素,对肾脏、肝脏、心脏和生殖系统有毒性影响,使红曲霉工业化发展受到限制。提高红曲霉的莫纳克林K产量,并降低桔霉素的产生,是解决功能红曲发展问题的重要途径。因此,从诱变育种、构建工程菌株、优化培养基、控制环境因子等方面总结了优选红曲霉高产莫纳克林K并避免桔霉素积累的技术方法。主要对红曲霉产莫纳克林K的合成途径、生物活性及应用领域、高产莫纳克林K的生物技术方法研究现状进行总结,在此基础上分析红曲霉产莫纳克林K中存在的问题,并提出建议与展望,以期为新型红曲保健食品的研究与开发提供理论依据和参考。

摘要:为探究部分水解瓜尔豆胶(partially hydrolyzed guar gum,PHGG)对阿尔茨海默病小鼠学习记忆能力的作用,采用PHGG饮食干预APP/PS1小鼠3个月,通过水迷宫和避暗实验评价小鼠学习记忆能力,并观察其脑组织形态学变化及神经元数量；利用免疫印迹实验测定小鼠脑组织中凋亡相关蛋白的表达；同时采用免疫荧光法检测小鼠脑中β淀粉样蛋白和磷酸化Tau蛋白的表达情况。研究结果表明:与模型组相比,PHGG干预明显改善APP/PS1小鼠反应性、皮毛粗糙度和脊柱后凸；PHGG组小鼠进入目标象限的时间、距离和穿越平台的次数,比APP/PS1小鼠分别增加了81.6%、58.0%和171.4%(P<0.05)。PHGG干预显著增加了APP/PS1小鼠大脑皮层和海马区神经元数量,全脑组织中Bcl-2/Bax蛋白表达率比APP/PS1小鼠增加了54.9%(P<0.05)；PHGG使得小鼠大脑皮层和海马区β淀粉样蛋白表达量分别降低了32.0%和55.0%(P<0.05),磷酸化Tau蛋白表达量则分别降低了52.3%和62.6%(P<0.01)。同时,PHGG干预显著下调了APP/PS1小鼠全脑组织中TLR4和NF-κB蛋白的表达,降低比例分别为42.0%和46.8%(P<0.05)。PHGG显著改善了阿尔茨海默病小鼠的认知障碍,能够通过抑制TLR4/NF-κB信号通路减轻大脑皮层和海马区的细胞凋亡和神经元损伤。研究旨在为PHGG在抗阿尔茨海默病功能性食品配料的开发方面提供科学依据。

摘要:蜂王浆具有延缓衰老的功效,对多种条件造成的肾脏损伤也具有一定的保护作用,但蜂王浆是否具有延缓衰老引起的肾脏功能衰退的作用尚不清楚。为研究蜂王浆对衰老小鼠肾脏的作用,以SPF级昆明小鼠为研究对象,50只小鼠(雌雄各一半)分为5组,对照组注射和灌胃生理盐水；另外4组注射D-半乳糖建立小鼠衰老模型的同时,衰老模型组灌胃生理盐水,2个阳性对照组分别灌胃维生素E和六味地黄丸,实验组灌胃蜂王浆,实验期持续90d。研究通过肾脏指数、肾脏病理组织切片、血液尿素氮和肌酐水平评价小鼠的肾脏功能情况,通过总抗氧化能力和超氧化物歧化酶水平评价组织的抗氧化能力；利用非靶标血清代谢组解析蜂王浆调控的主要代谢物和代谢通路。结果表明:衰老小鼠肾脏发生明显变化,肾小囊囊腔明显扩张,肾小球球体萎缩；血液尿素氮、肌酐水平显著上升,总抗氧化能力和超氧化物歧化酶水平显著下降；灌胃维生素E、六味地黄丸和蜂王浆均能不同程度地缓解肾脏生理功能和抗氧化能力的下降,而蜂王浆和六味地黄丸更加明显地减轻了小鼠肾脏病变。衰老小鼠血清代谢结果显示,与六味地黄丸组相比,蜂王浆调控的代谢途径更具有针对性,主要在氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢途径发挥调控作用；与模型组相比,蜂王浆组雌雄小鼠分别有308和343种代谢物发生了显著变化,分别富集在19和15条代谢通路上,这些代谢通路主要涉及抗氧化、提高能量供应和维持肾脏基本功能方面。结果表明,蜂王浆对D-半乳糖致衰老小鼠的肾脏具有较好的保护作用,研究旨在为进一步应用蜂王浆开发功能性食品提供理论依据。

摘要:多肽为姬松茸中重要的活性物质,为探究姬松茸多肽(Agaricus blazei polypeptide,ABp)的抗衰老作用,采用胃蛋白酶水解姬松茸蛋白制备ABp,利用蛋白质纯化系统对ABp进行柱层析纯化。采用D-半乳糖注射建立小鼠衰老模型,通过行为学实验、血清生化指标、转录组测序分析ABp对衰老模型小鼠的影响,并进一步采用蛋白质印迹法探讨ABp的潜在作用机制。研究结果表明:经分离纯化后的ABp分子质量为3.3kDa；ABp可显著改善由D-半乳糖引起的小鼠血清中活性氧簇和丙二醛水平升高,显著提升小鼠血清的总抗氧化能力及过氧化氢酶活性。转录组测序结果显示,ABp组与模型组小鼠海马区脑组织中有295个基因表达水平差异显著。与衰老模型组相比,ABp上调基因79个,下调基因216个。蛋白表达检测结果表明,ABp抗衰老具体机制可能与Keap1/Nrf2/P53信号通路有关。研究旨在为姬松茸抗衰老功能食品的开发提供理论依据。

摘要:核桃多酚为核桃粕中的生物活性物质,具有重要的开发和应用价值。为探讨核桃多酚的潜在抗抑郁活性,采用皮质酮诱导的大鼠嗜铬瘤(PC12)细胞损伤模型,以细胞活力、细胞凋亡、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)释放量、细胞内钙离子水平评价核桃多酚在皮质酮损伤模型上的作用,并进一步采用蛋白免疫印迹法探讨核桃多酚对皮质酮损伤PC12细胞作用的机制。结果表明:核桃多酚(75、150μg/mL)预处理可显著逆转皮质酮损伤引起PC12细胞活力降低、细胞凋亡、LDH释放量增加和钙超载,发挥细胞保护作用；此外,核桃多酚可显著逆转皮质酮诱导的PC12细胞中cAMP依赖性蛋白激酶A(cAMP-dependent protein kinase A, PKA)活性降低,并下凋cAMP反应原件结合蛋白(cAMP-response element binding protein, CREB)133位丝氨酸的磷酸化和下游靶蛋白脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)的表达量；进一步应用PKA阻断剂H89预处理消除了核桃多酚对皮质酮诱导的PC12细胞的保护作用,说明增加PKA/CREB/BDNF 信号通路活性是核桃多酚发挥抗皮质酮损伤作用必需的。研究结果表明,核桃多酚具有潜在的抗抑郁活性,可能是核桃饮食发挥抗抑郁作用的重要物质基础,其对皮质酮损伤的PC12细胞的保护作用与上调PKA/CREB/BDNF 信号通路有关。研究结果旨在探明核桃多酚的潜在抗抑郁活性及机制,并为核桃粕的高值化利用提供理论参考。

摘要:D-阿洛酮糖是一种重要的稀少糖,在食品、化妆品和医药等领域都有着广泛的应用价值。目前,工业上生产D-阿洛酮糖以生物酶法为主。由于传统酶法存在步骤烦琐、成本高、产物纯化分离难等缺点,已难以满足工业生产需要。近年来,全细胞合成体系以其低成本、便操作、易分离等特点受到人们的关注。以一种来源于Caballeronia insecticola的D-阿洛酮糖 3-差向异构酶(DAEase)为研究对象,实现了在生产安全菌株枯草芽孢杆菌WB800中的高效异源表达,并以D-果糖为底物全细胞催化合成D-阿洛酮糖。为了提高DAEase的表达量,通过设计构建含有不同组成型启动子的重组菌株对其表达进行了优化。并对全细胞反应体系的条件(温度、pH值、金属离子、细胞浓度)进行了优化,探究了不同底物浓度下D-果糖的转化效率。结果表明:启动子PylbP介导下的重组DAEase在枯草芽孢杆菌WB800内具有较高的表达水平,重组DAEase全细胞反应的较适温度为65℃,较适pH值为9.5,较适金属离子为5mmol/L Mg²⁺。采用全细胞方法以500g/L D-果糖为底物制备D-阿洛酮糖,4h内反应基本达到平衡,转化率为30.06%。研究旨在为D-阿洛酮糖工业规模化生产提供实验基础和理论依据。

摘要:贮存老熟过程是提高白酒品质的关键。以老白干白酒的原酒为研究对象,分别采用自然贮存(室温)、恒温贮存(40℃)和变温贮存(每日40℃贮存12h后自然降温12h)3种方式贮存156d,利用顶空固相微萃取结合GC-MS、GC-O研究老熟过程中原酒主要挥发性风味成分的变化,共定性出55种挥发性风味成分。对其中43种含量相对较高且具有白酒风味特征的挥发性风味成分采用标准品外标定量的方式,监测其在156 d贮存期间含量的变化,并计算其气味活性值。结果表明:变温贮存过程中,大部分酯类含量随着时间增长逐渐升高,恒温贮存过程中大部分酯类含量呈现先增后减的趋势。变温贮存156 d时乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、己酸乙酯、己酸异戊酯、异己酸乙酯、壬酸乙酯、十一酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、油酸乙酯、丁二酸二乙酯、壬二酸二乙酯、苯乙酸乙酯的含量高于自然贮存和恒温贮存组。恒温贮存156d时,仅棕榈酸乙酯的含量比同天数其他2种贮存方式高。19种挥发性风味成分的香气活度值大于1,为白酒整体香气做出重要贡献。研究结果也反映出恒温老熟时间不宜过长,否则会出现酯类含量减少现象,建议恒温贮存的较佳时间是128d；变温老熟能提高酯类含量,一定程度上缩短老熟时间。研究旨在为白酒原酒生产过程中工艺优化指明方向,也为白酒企业优化酒体设计方案、提升产品质量奠定基础。

摘要:为探索浓香型白酒发酵酒醅中具有转录活性的梭菌群落及其与挥发性有机酸代谢的相关性,采用宏转录组学技术和气相色谱-质谱法对酒醅中活性梭菌群落的组成、演替、功能以及挥发性有机酸种类进行了分析。结果表明:梭菌群落由6个目、27个科及148个属组成,其中包含1个优势菌科Heliobacteriaceae；梭菌群落的平均相对丰度在发酵15d时达到最高,其变化规律可将酒醅发酵分为前期(3~7d)、中期(7~25d)和后期(25~60d)3个阶段。相对含量从高到低排名前10的属与乙酸、丁酸和己酸等8种挥发性有机酸呈现不同程度的相关性。KEGG功能注释表明供试酒醅中梭菌主要参与碳水化合物代谢、翻译和能量代谢等过程,其中来自12种可鉴定属及不可鉴定的属的25个基因和22种碳水化合物酶参与到乙酸和丁酸的合成途径中,其相关基因在发酵45d时具有最大的表达量,其中Clostridium(梭菌属)是主要的贡献菌。研究旨在进一步阐明浓香型酒醅复杂微生态体系中活性梭菌群落的组成和功能,为揭示浓香型白酒固态酿造机理提供基础数据和理论支撑。

摘要:黄酮类化合物可以通过抑制α-淀粉酶的活性来调节血糖水平,然而,黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制机制和二者构效关系的研究十分有限,特别是B环上的羟基化和C环上的糖基化对黄酮类化合物抑制α-淀粉酶的影响尚不清楚。为探究黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制机制和构效关系,分析了芦丁、槲皮素、山奈酚3种黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制类型、荧光淬灭特性、构象变化、结合力和结合位点。结果表明,山奈酚对α-淀粉酶的抑制能力最强,芦丁最弱。C环C3处的糖基化和B环C3'处的羟基化均削弱了黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制作用。淬灭亲和力被C环C3处的糖基增强,被B环C3'处的羟基削弱。3种黄酮类化合物主要通过氢键和疏水作用与α-淀粉酶自发结合,导致酶的结构和疏水微环境被改变,进而有效抑制α-淀粉酶的活性。研究旨在为富含黄酮类化合物的降血糖食品的开发和应用提供理论参考。

摘要:为开发具有保鲜效果且可生物降解的复合膜,将咖啡酸(CA)通过碳二亚胺介导的偶联反应与氨基-介孔二氧化硅纳米粒(NH₂-MSN)共价接枝后负载丁香酚(EG),制备得到丁香酚/咖啡酸-介孔二氧化硅纳米粒(EG/CA-MSN)。以玉米醇溶蛋白(Zein)为成膜基质,EG/CA-MSN为功能性填料,通过流延法进一步得到丁香酚/咖啡酸-介孔二氧化硅纳米粒/玉米醇溶蛋白(EG/CA-MSN/Zein)复合膜。研究了EG/CA-MSN 添加量对膜理化及功能特性的影响。扫描电子显微镜和红外光谱分析结果表明,EG/CA-MSN与Zein膜基质之间具有良好的生物相容性,且存在分子间相互作用。EG/CA-MSN的加入可以改善膜的阻隔性能和机械性能,当EG/CA-MSN添加量为9%时,复合膜水蒸气透过率最低[3.11×10-9g· mm/(m²·s·Pa)],拉伸强度可达到18.86MPa,明显优于单一Zein膜。当EG/CA-MSN添加量为12%时,复合膜表现出良好的抗氧化和抑菌性能,DPPH和ABTS⁺自由基清除率分别提高到78.28%和85.49%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌圈直径分别可达13.57mm和12.38mm。将复合膜应用于冷藏鱼片的保鲜,可以有效延缓冷藏鱼片在贮藏期间挥发性盐基氮的积累以及脂肪氧化。研究结果表明,研制的EG/CA-MSN/Zein复合膜在水产保鲜方面具有潜在的应用价值。

摘要:为探究海藻糖对大米淀粉回生特性的影响,使用原子力显微镜、低场核磁共振、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热分析等方法,对淀粉分子结构、水分分布以及流变学和热力学特性进行了研究。结果表明:4℃回生3h和24h后,添加质量分数1.6%海藻糖的大米淀粉(T-淀粉)浸出的直链淀粉比大米淀粉分别降低了8.6%和11.5%。淀粉回生过程中分子链构象收缩,向有序规则化趋势排列,而添加海藻糖可以抑制分子构象的收缩。大米淀粉回生24h后有序程度增加了19.0%,而T-淀粉回生24h后有序程度仅比未回生淀粉增加了3.0%,海藻糖能显著降低大米淀粉体系的短程有序结构。T-淀粉与水分子的结合能力(强、弱结合水)显著高于大米淀粉(P<0.05)。T-淀粉体系中自由水的析出以及重结晶进程受阻,是抑制淀粉短期回生的原因之一。加入海藻糖后淀粉体系的回生焓和回生度均显著降低,且海藻糖带来的这种优势随着老化时间的延长越发凸显,T-淀粉体系长期回生的回生焓显著降低。因此,海藻糖不仅可以有效抑制淀粉的短期回生,对长期回生也有较好的抑制作用。

摘要:为延缓海水鱼类肌苷酸降解,保留鱼类本身的鲜味成分,以新鲜的海鲈鱼为研究对象,经NaAc-HAc缓冲液(pH值为5.0)提取,饱和硫酸铵分级沉淀、阴离子交换柱和葡聚糖凝胶柱分离纯化后,研究海鲈鱼肝中酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)的酶学特性,采用虚拟筛选和分子对接技术筛选潜在的天然ACP抑制剂。结果表明:分离纯化出ACP I和ACP Ⅱ 2种同工酶；ACP I的比活力为6.57U/mg,纯化了36.50倍,回收率为9.96%；ACP Ⅱ的比活力为4.62U/mg,纯化了25.69倍,回收率为6.07%。对回收率和纯化倍数相对较高的ACP I进一步研究,发现其K_m为3.174mmol/L,v_max为0.982μmol/(L·min)。 ACP I最适温度为30℃,最适pH值为5.0。 ACP I的二级结构中α-螺旋含量为14.10%,β-折叠含量为35.90%,β-转角含量为18.20%,无规则卷曲含量为32.60%。虚拟筛选出5个多酚类化合物可作为ACP抑制剂,与ACP相互作用方式主要是氢键和疏水作用。在一定浓度范围内(0~1mmol/L),5个多酚类化合物均能有效抑制ACP活性,浓度越大抑制效果越好。研究旨在为贮藏过程中水产品的风味和品质控制提供理论依据。

摘要:为降低香菇采后腐烂变质导致的经济损失,基于瞬时压差膨化技术,开发了一种非油炸香菇脆。研究了渗透脱水(osmotic dehydration,OD)预处理工艺顺序、渗透剂种类及质量分数(质量分数0、10%、20%、30%、40%麦芽糊精、10%乳清分离蛋白、20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白复合渗透剂)对香菇脆平均干燥速率、总色差、膨化度、复水比、硬度和脆度的影响。采用低场核磁共振技术,探究了OD预处理对香菇水分组成及状态分布的影响。OD工艺顺序研究表明:相比于热泵干燥前OD预处理,热泵干燥后OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比、脆度,降低总色差(P＜0.05)。渗透剂种类及质量分数研究表明:相比于对照组,OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比(P＜0.05),但对平均干燥速率、总色差、硬度和脆度的影响则取决于OD溶液组成。香菇热泵干燥至湿基含水率70%后,先采用20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白渗透预处理,再继续热泵干燥至湿基含水率35%±2%,预干燥后的香菇均湿后进行瞬时压差膨化得到的香菇脆品质较好。低场核磁共振技术研究表明:香菇OD预处理后,横向弛豫时间T₂向左偏移,而且随着OD溶液溶质质量分数增加偏移幅度增大；然而自由水占比降低,结合水与不易流动水占比增加,热泵干燥后,除了30%、40%麦芽糊精预处理外,香菇主要以弱结合水和不易流动水状态存在,而自由水所占比例很低(0.41%～4.67%)。与对照组相比,热泵干燥后,香菇自由水(除了10%乳清分离蛋白预处理外)和不易流动水所占比例显著降低,但弱结合水比例显著增加(P＜0.05)。Pearson相关性分析表明:相比于热泵干燥,OD预处理对瞬时压差膨化香菇脆品质影响更大,而且与低场核磁共振弛豫参数密切相关。香菇脆膨化动力的产生主要取决于不易流动水和结合水尤其是弱结合水,而与自由水无关。研究旨在为非油炸香菇脆瞬时压差膨化技术提供理论依据和技术参考。

摘要:在网络环境中,食品安全舆情事件具有快速传播和高影响力的特点。舆论问题如果不认真对待,不及时解决,就极有可能会导致突发性群体事件。食品安全网络舆情管理指标体系的构建有助于识别、评估、预测和应对公众舆论。对食品安全网上舆情事件传播机制做出了阐释；基于大数据的食品安全网络舆情分析系统架构,建立食品安全网络舆情指标体系,建构食品安全网络舆情预警模型；从政府、媒体和企业等方面,对大数据时代食品安全网络舆情预警工作提出解决对策,阐释了利用自然语言处理与信息检索(NLPIR)等技术手段,采集、理解、分析、提取并最终深入挖掘网络舆情信息,做到对舆情早发现、早预警、早处理、解民忧。公众喜欢通过网络表达情绪和发表个人言论,因此政府、媒体、公众和企业应将食品安全的舆情预警放在重要位置。及早发现、预警、处理和缓解网络舆情事件对政府和相关部门具有重大意义。