扇贝裙边发酵制备ACE抑制肽的菌种筛选与鉴定

为筛选出适用于发酵扇贝裙边制备降血压活性多肽的纳豆芽孢杆菌,以发酵物中多肽含量及其对血管紧张素转化酶(ACE)抑制率为指标,从7种纳豆产品中筛选出7株具有较高蛋白酶活性的纳豆菌用于发酵扇贝裙边。结果表明,菌株BN-30发酵扇贝裙边的多肽含量高达221 mg·g-1(干发酵物),对ACE抑制率达77.11%。经16S r DNA序列分析鉴定,确定菌株BN-30为芽孢杆菌属枯草芽孢杆菌种纳豆亚种。本研究结果为纳豆菌发酵海洋贝类制备ACE抑制肽的研究提供了一定的理论依据。     

纳豆菌液态发酵蛤蜊制备ACE抑制肽的工艺研究

为了开发海洋水产源降血压多肽,以蛤蜊为原料,利用纳豆菌液态发酵法制备血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽,并以ACE抑制率和总肽含量为控制指标,在单因素试验基础上,采用五因素三水平正交试验优化发酵工艺。结果表明,最佳发酵条件为:发酵温度45℃,发酵时间24h,接种量5%,料液比1∶25,蔗糖添加量10%。在此发酵条件下,发酵产物对ACE抑制率达80.49%,总肽含量达11.53mg·m L-1。本研究结果为蛤蜊的高值化利用提供了科学依据。     

菲律宾蛤仔发酵制备粗多糖的菌种筛选及其抗肿瘤活性研究

为了筛选出多糖产量高且所产多糖对多种癌细胞增殖抑制效果好的菌种,以纳豆菌作为发酵菌种,根据纳豆菌产淀粉酶和纳豆激酶的特性,从7种纳豆产品中分离出7种不同的纳豆芽孢杆菌,以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为发酵底物分别进行液态发酵,采用水提法将粗多糖(RPP)从菲律宾蛤仔发酵产物中提取出来,并应用硫酸苯酚法测定RPP含量,筛选一株RPP含量最高且对肿瘤细胞抑制率较高的菌株。结果表明,采用筛选出的菌种BN-G发酵蛤仔,经优化后,在发酵温度37℃,发酵时间48 h,料液比1∶3(w/v),接种量5%条件下菲律宾蛤仔粗多糖得率为24.06%,且提取的RPP对HepG2细胞、A-549细胞均表现出较强的抑制作用。本研究结果为纳豆菌发酵海洋贝类制备抗肿瘤功能食品的研究提供了一定的理论依据。     

红娘鱼降血压肽的酶解制备工艺优化及酶解产物的抗氧化活性研究

为有效利用红娘鱼制备降血压肽,以红娘鱼鱼糜为原料提取蛋白,并对其进行酶解制备降血压肽。以血管紧张素转换酶ACE抑制率和水解度为指标,通过响应面分析法对酶解红娘鱼鱼糜蛋白制备降血压肽的工艺条件进行优化,并对最优条件下制备的酶解产物进行分子量和抗氧化活性测定。结果表明,碱性蛋白酶是制备降血压肽的最适蛋白酶,响应面法优化制备降血压肽的最佳酶解条件为pH值9、酶与底物的比值(酶底比)1.4%、温度54℃、时间2 h,此条件下酶解制得的降血压多肽ACE抑制率理论值为88%,实际值为89.3%;经高效液相色谱(HPLC)分析可得酶解产物相对分子量<2 000 Da。通过测定酶解产物样品的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率、羟自由基(·OH)清除率及还原力判定其体外抗氧化活性,结果表明酶解产物具有较强抗氧化活性。本研究结果为红娘鱼的高值化利用提供了数据支持和理论基础。     

鸡粪高温蛋白分解菌的鉴定及发酵条件研究

从自然发酵鸡粪中分离筛选出2株(编号JS4、JS8)高温蛋白分解菌,能产较高活性的中性蛋白酶。对JS4、JS8菌株的形态、培养特征和生理生化特性进行鉴定,JS4、JS8菌株分别属于枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。将2菌株复合接种发酵鸡粪,以中性蛋白酶活性作检测指标,研究鸡粪发酵条件。结果表明,最佳发酵条件为含水量为50%、接种量为1%、添加辅料为麸皮、pH值为7.0。     

酶解制备鱼鳞蛋白降血压肽的工艺优化

为有效利用鱼鳞制备降血压肽,以罗非鱼鱼鳞为原料,在121℃条件下进行热预处理15 min后,运用响应面分析法优化酶解制备鱼鳞蛋白ACE抑制肽的工艺条件。结果表明,以水解度和ACE抑制率为评价指标,筛选出碱性蛋白酶为最优酶。在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken中心组合试验设计原理,最终确立最优的酶解工艺参数为:酶解时间2 h、酶解温度56.3℃、pH值8.0,酶底比1.1%,此条件下ACE抑制率理论值为87.95%,实际值为88.26%。最优条件下制得的酶解产物相对分子质量集中在300～3 000 Da之间,水解效果较好。本研究结果对酶解法制备鱼鳞蛋白降血压活性肽具有一定的实践参考价值。     

植烟土壤中微生物特性及氨化、亚硝化菌分离鉴定与活性研究

针对烤烟生产中施用有机肥后植烟土壤有机态氮素分解速率不易调控的问题,并为配制有机氮分解微生物菌剂提供优良菌株,本研究以化肥、牛粪、玉米秸秆、油枯处理下的烤烟根区土壤为材料,分离筛选出高活性氨化、亚硝化土著菌,并分别测定其对有机氮降解及氨氮分解的效果。结果表明:在烤烟生长旺长期,施用有机肥处理的土壤可培养细菌、真菌、放线菌、氨化菌数量均高于单施化肥处理;在烤烟成熟期,施用有机肥处理,烤烟根区土壤氨化菌、亚硝化菌、真菌、放线菌数量均高于单施化肥。通过各类菌株的土样来源分析,氨化作用强度较高的优势菌株均来源于有机肥处理的土样,植烟土壤施用有机肥较单施化肥能够获得较高活性的氨化细菌。各类菌活性研究显示,短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)、巨大芽孢菌(B.megaterium)培养液有机氮含量降幅最大,较初始有机氮含量分别降低84.74%、92.74%、79.52%;寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)兼具有亚硝化作用及硝化作用,培养7 d后,培养液中硝态氮含量增加了0.617 mg·L~(-1);嗜麦芽寡单胞菌(S.maltophilia)亚硝化作用最强,培养7 d后,培养液中亚硝态氮含量为0.518 mg·L~(-1)。氨化菌培养48 h后有机氮分解速率降低,具有亚硝化及硝化作用的菌株培养到第7 d活性仍处于较高水平。因此,试验分离出的不同功能细菌在配制解氮复合微生物菌剂时需在不同时间加入菌株进行发酵,以获得高活性微生物菌剂。根据分解有机氮、解氨试验及相关文献中各菌株作用功能分析,筛选出纳西杆菌(Naxibacter sp.)、寡养单胞菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪地芽孢杆菌、同温层芽孢杆菌(B.stratosphericus)、纤维菌(Cellulosimicrobium cellulans)、高地芽孢杆菌(B.altitudinis)和巨大芽孢菌8株高效氮素功能菌株用于有机氮分解微生物菌剂的配制。     

腌制叶用芥菜发酵菌分离鉴定及应用研究

为获得发酵性能优良的菌株,生产优质的发酵叶用芥菜,本研究从自然发酵的芥菜中分离发酵用菌株,通过测定乳酸菌的生长、产酸和亚硝酸盐降解能力以及酵母菌的产气、产酯能力和蛋白酶活性等发酵特性进行筛选,并对筛选获得的优良发酵菌加以应用。结果表明,筛选获得的2株乳酸菌L8短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、L9植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和1株酵母菌Y9酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)在腌制叶用芥菜中的发酵性能优良。与自然发酵的叶用芥菜相比,接菌发酵叶用芥菜的pH值和亚硝酸盐含量分别减少了2.22%和88.13%;总酸含量、氨基酸态氮含量分别增加了9.02%和28.09%。接菌发酵提高了腌制芥菜的营养品质和安全性。本研究丰富了叶用芥菜的发酵菌种,为蔬菜发酵加工产业奠定了技术基础。     

解淀粉芽孢杆菌NS2降解玉米赤霉烯酮的研究

为了丰富玉米赤霉烯酮(ZEN)解毒菌种库,通过采集湖南省邵阳市等7个省市粮食样品,筛选获得1株能够高效降解ZEN的解淀粉芽孢杆菌NS2。采用高效液相色谱法检测降解前后ZEN的含量发现,液态发酵72 h,该菌对5 mg·L^-1 ZEN标准品的降解率高达96.0%,固态发酵72 h,菌株对玉米粉中2.5 mg·L^-1 ZEN标准品的降解率高达88.2%。采用高效液相色谱与四级杆飞行时间质谱联用技术检测该菌处理后的ZEN降解产物,未检测出具有毒性作用的α-玉米赤霉烯醇(α-ZOL)、β-玉米赤霉烯醇(β-ZOL)等ZEN的类似物。此外,抗菌活性试验与木聚糖酶、纤维素酶和蛋白酶活性试验显示降解菌NS2还能通过产生具有抗菌作用的次生代谢产物,抑制病原微生物大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的生长。上述结果表明,解淀粉芽孢杆菌NS2可以高效降解ZEN,具有潜在应用前景,为ZEN解毒产品的开发与应用奠定了材料基础。     

抗马铃薯晚疫病菌的粘细菌菌株X6-Ⅱ-1的分离鉴定、拮抗活性及发酵条件的优化

马铃薯晚疫病(potato late bright)是马铃薯(Solanum tuberosum)最为严重的病害,其病原菌为致病疫霉(Phytophthora infestans)。为了从土壤样品中筛选出对马铃薯晚疫病具有拮抗作用的粘细菌,本实验利用大肠杆菌(Escherichia coli)划线诱导法从土样中分离菌株,通过平板对峙法筛选具有抗马铃薯晚疫病菌活性的粘细菌,结合形态观察、生理生化特征和16S r RNA基因序列分析确定菌株的分类地位。采用称重法测定菌株生长曲线,滤纸片法确定活性物质的分布,并通过单因素分析与正交优化相结合的方法对菌株的发酵参数进行了研究。共从土壤样品中共分离得到5株粘细菌,其中有3株对致病疫霉表现出拮抗活性,菌株X6-Ⅱ-1的拮抗活性最强,致病疫霉菌丝生长边缘与菌株X6-Ⅱ-1菌饼最短距离可达到5 mm,经鉴定为叶柄粘球菌(Myxococcus stipitatus)。该菌株可以杀死并溶解大肠杆菌,且可以抑制枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)的生长。拮抗致病疫霉的活性物质主要存在于细胞外,产活性物质的最适发酵条件为:接种量10%,摇床转速180 r/min,培养温度为30℃,发酵时间为7 d。粘细菌菌株X6-Ⅱ-1能够产生抗马铃薯晚疫病菌的活性物质,具有开发成抗马铃薯晚疫病生物农药的潜在价值。本研究为活性物质的分离鉴定以及抗马铃薯晚疫病农药的研发提供基础数据。     

美国豆芋花总皂苷制备及其α-葡萄糖苷酶抑制活性

为高效利用美国豆芋花皂苷类化合物,以皂苷得率和纯度为指标,研究美国豆芋花总皂苷的提取工艺及大孔树脂纯化工艺,并对制备的美国豆芋花总皂苷的抗氧化及α-葡萄糖苷酶活性抑制能力进行研究。结果表明,美国豆芋花总皂苷的提取工艺为提取溶剂90%乙醇,料液比1∶20,温度70℃,提取时间2 h。得到的提取物石油醚脱脂后用水饱和正丁醇萃取,D-101大孔树脂吸附柱纯化的工艺为上样皂苷质量浓度1 mg·m L~(-1),上样量40 m L·g~(-1)树脂,洗脱剂为80%乙醇(pH值6),洗脱剂用量4 BV(树脂柱体积)。制备的美国豆芋花总皂苷样得率4.24%,纯度达65.35%,比粗提物(纯度15.27%)提高了约3倍;抗氧化性能(清除DPPH和ABTS自由基IC50值分别为51.08、29.24μg·m L~(-1))和α-葡萄糖苷酶活性抑制能力(IC50值为83.62μg·m L~(-1))也均优于粗提物(清除DPPH、ABTS自由基IC50值分别为286.51、69.92μg·m L~(-1),α-葡萄糖苷酶的抑制浓度(IC50)值为1 043.57μg·m L~(-1)),表明该工艺可用于高活性美国豆芋花总皂苷的富集和纯化。此外,美国豆芋花总皂苷抑制α-葡萄糖苷酶活性的抑制类型为竞争型抑制,抑制常数为49.68μg·m L~(-1)。本研究结果为开发具有降血糖功能的医药中间体或功能性食品提供了新资源和实践基础。     

花生抗氧化水解产物制备及其抗氧化活性研究

研究花生抗氧化水解产物,为进一步研究花生抗氧化肽提供理论基础。本研究运用Box-Behnken设计的响应面试验方法对花生抗氧化水解产物的制备工艺条件进行优化,其最佳制备工艺条件为:经复合多糖酶(Viscozyme L)预处理的花生粕粉,调节pH值8.2,加入4000U·g-1底物的碱性蛋白酶(Alcalase),在50.0℃下酶解94.0min。此工艺下制备的花生抗氧化水解产物对1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)清除率为77.38%。花生抗氧化水解产物的抗氧化活性结果显示,对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基的清除率的IC₅₀值分别为6.65、0.56和7.67mg·mL-1,对铁离子和铜离子螯合率的IC₅₀值分别为8.02和12.39mg·mL-1,对脂质过氧化的抑制率的IC₅₀值为8.45mg·mL-1,铁还原力和钼还原力吸光值为0.5时,所需抗氧化水解产物浓度分别为26.40和4.59mg·mL-1。     

聚合草多肽的酶法制备及其免疫活性研究

为了提高聚合草利用价值,开发聚合草免疫活性肽,利用Box-Behnken设计原理,以多肽含量为响应值,用响应面法构建数学模型,确定制备聚合草多肽的最优工艺条件,并建立Con A诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖的体系(MTT法)和LPS促进小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的体系(中性红法),探究所制备的聚合草多肽的免疫活性。结果表明,将聚合草以8%的料水比打浆,添加3%纤维素酶,调节pH值至6.0,45℃酶解2 h后,再添加4.57%的碱性蛋白酶,调节pH值至8.91,43.4℃酶解56 min,酶解液中的多肽含量达0.664 mg·m L~(-1)。用乙醇沉淀法收集酶解液中的多肽,制成多肽液,结果发现,66、0.66和0.066μg·m L~(-1)的聚合草多肽对小鼠脾淋巴细胞的增殖均具有显著促进作用;66、6.6和0.66μg·m L~(-1)的聚合草多肽对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能均具有显著增强作用。由此可见,本研究所制备的聚合草多肽具有免疫增强活性,这为聚合草的高值利用提供了理论依据。     

鱿鱼墨黑色素提取物对肿瘤细胞的抑制作用

为探索鱿鱼墨黑色素提取物(SIME)对体外培养的肿瘤细胞的抑制效应,通过四甲基偶氮唑盐(MTT)法和划痕试验比较SIME对人结肠癌细胞HCT-116、宫颈癌细胞Hela、肝癌细胞Hep G2、乳腺癌细胞MCF-7和前列腺癌细胞PC-3增殖及细胞迁移能力的影响。结果表明,SIME对肿瘤细胞形态有不同程度的影响,对肿瘤细胞增殖有浓度依赖性抑制作用,并具有抑制肿瘤细胞非定向迁移的作用。SIME对HCT-116和PC-3细胞增殖的抑制作用较好,72 h时两者半数抑制浓度IC50分别为0.144mg·m L~(-1)和0.485 mg·m L~(-1)。由此可见,SIME具有较强的抗肿瘤活性,该研究结果为鱿鱼墨高值化利用提供了一定的理论依据。     

selective production and characterization of levan by Bacillus subtilis (Natto) Takahashi

To meet the industrial need of an efficient microbial method for increased levan production, Bacillus subtilis (natto) Takahashi, a commercial natto starter for preparing fermented soybeans (natto), was used to produce levan. After cultivation for 21 h, 40-50 mg of levan mL(-1) was produced in medium containing 20% (w/w) sucrose, which was approximately 50% yield on available fructose. The product consisted of two fractions with different molecular masses (1794 and 11 kDa), which were easily separated by fractionation using an ethanol gradient. The products were well characterized by GPC, 13C NMR, and 1H NMR. The various sugars and concentrations, initial pH, fermentation temperature, and agitation speed affected the levan production by B. subtilis (natto) Takahashi. Takahashi strain is the most efficient levan-producing strain among all of the B. subtilis strains tested and, as previously reported, it produced the highest yield of levan in the least time (21 h) under the common cultivation condition.     

两株蜡状芽孢杆菌对毒死蜱的降解动力学研究

利用微生物消除农药污染是一项安全、经济、有效的方法,降解动力学模型的构建有助于理解污染物的生物降解行为和估测系统中特征污染物的浓度变化,菌株对高浓度污染物的降解效果是降解菌在受污染水体中实际应用的关键。本研究采用基础培养基中定量添加毒死蜱和定时取样分析毒死蜱残留浓度的方法,探讨两株蜡状芽孢杆菌(HY-1和HY-2)的接种体培养时间、接种量和降解菌对毒死蜱的降解动力学,同时研究了降解菌对高浓度毒死蜱的降解率。结果表明:HY-1和HY-2最适接种体培养时间分别为10 h和19 h,接种体培养时间对菌株降解毒死蜱的影响较大。两菌株最适接菌量为8%(v/v),接种量从4%增至8%时,接种量对HY-1降解毒死蜱的影响大于HY-2。当毒死蜱的初始浓度为40 mg.L 1、80 mg.L 1、100 mg.L 1和120 mg.L 1时,一级动力学方程ln(C0/Ct)=kt可以用来拟合两菌株对毒死蜱的降解动力学及确定降解动力学参数,当毒死蜱初始浓度再次增加时,仅HY-2对毒死蜱的降解符合一级动力学方程。当毒死蜱初始浓度为40~120 mg.L 1时,菌株HY-1对毒死蜱的降解速率常数分布在0.013 5~0.015 7;当毒死蜱初始浓度为40~200 mg.L 1时,菌株HY-2的降解速率常数分布在0.008 0~0.015 3。菌株HY-2比HY-1可以在较高的毒死蜱浓度下发挥降解作用,且降解率较高。因此,两菌株在毒死蜱污染水体的净化去毒方面具有重要意义。     

ACE inhibitory peptides derived from enzymatic hydrolysates of animal muscle protein: a review

Naturally occurring ACE (angiotensin converting enzyme) inhibitory peptides have a potential as antihypertensive components in functional foods or nutraceuticals. These peptides have been discovered in various food sources from plant and animal protein origin. In this paper an overview is presented of the ACE inhibitory peptides obtained by enzymatic hydrolysis of muscle protein of meat, fish, and invertebrates. Some of these peptides do not only show in vitro ACE inhibitory activity but also in vivo antihypertensive activity in spontaneously hypertensive rats. To focus on new sources of ACE inhibitory peptides, more specifically insects and other invertebrates, we compared the vertebrate and invertebrate musculature and analyzed phylogenetic relationships.     

传统农家酱产蛋白酶菌株的分离及其在豆浆的应用

豆浆富含植物蛋白,但由于植物蛋白相较动物蛋白不易被人体吸收。利用产蛋白酶菌株发酵豆浆,可将植物蛋白降解成多肽和氨基酸,提高其消化吸收率。传统农家酱是以大豆为主要原料的传统发酵食品,含有大量能够水解大豆蛋白的优良菌株。该研究从传统农家酱中分离到8株产蛋白酶的芽孢杆菌并用于豆浆处理,处理后豆浆的可溶性肽含量显著提高,其中菌株BJ-20处理效果最显著;氨基态氮含量和水解度也有显著变化,其中BJ-6处理后的豆浆最佳,氨基态氮含量提高了10.87%,水解度为23.49%。同时,处理后豆浆的组织状态得到了明显改善。本研究丰富了豆类发酵菌种库,提高了大豆蛋白利用率,丰富了大豆产品种类,为大豆保健产品开发提供参考及理论支持。     

响应面法优化制备高富硒产朊假丝酵母

考察了发酵条件对产朊假丝酵母富硒能力的影响。通过单因素的筛选,对酵母富硒能力影响较大的3个因素:亚硒酸钠浓度、初始p H值及培养温度,以胞内总硒含量为响应值,利用响应面法对其进行优化。结果显示:在培养时间30 h、加硒时间对数生长中期、亚硒酸钠浓度35 mg·L-1,初始p H 6.6、接种量10%、培养温度27℃、装液量150 m L/500 m L的条件下,最大的菌体生物量为6.87 g·L-1;胞内总硒含量达到12 639.7μg·L-1,硒含量为1 839.8μg·g-1,其中亚硒酸钠转化率为79.1%,有机硒含量占90%以上;胞内实际总硒含量与数学模型理论值12 518.8μg·L-1相差不显著,响应面法能较好地优化产朊假丝酵母富硒工艺条件。     

锑胁迫对玉米生物量、光合特性及锑积累的影响

为了探讨锑污染对经济作物玉米的生长及光合生理的影响,以高产多抗玉米品种滑玉14为材料,通过盆栽试验的方法研究了不同浓度[0(CK)、50、250、500和1 000 mg·kg~(-1)]重金属锑(Sb)胁迫对玉米生物量、气体交换参数、叶绿素荧光参数以及锑积累特征的影响。结果表明,随着生长介质中Sb浓度的增加,玉米生物量、叶绿素含量、气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)和PSⅡ最大光能交换效率(Fv/Fm)均呈下降趋势,瞬时水分利用效率(i WUE)和丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势。高浓度Sb(1 000 mg·kg~(-1))胁迫下,玉米的生物量,叶绿素含量、净光合速率和Fv/Fm显著减少(P0.05),分别比CK下降了47.90%、34.22%、52.70%和7.84%;iWUE和MDA显著升高(P0.05),分别比CK升高66.71%和34.02%。随着生长介质中Sb浓度的增加,玉米地下及地上部分锑含量均呈现增加的趋势,各处理之间的差异均达到显著水平(P0.05),转运系数也呈现逐渐增加的趋势,然而其值(在0.52~0.82之间)均小于1,表明高产多抗玉米品种滑玉14向地上部位转运锑相对较少,这可能有利于保护该玉米品种叶片的光合机构,增强植株对锑的耐受能力。本研究结果为经济作物玉米应用于重金属污染土壤修复提供了一定的参考依据。