Effect of solid state fermentation by Enterococcus faecalis M2 on antioxidant and nutritional properties of wheat bran

Wheat bran is the main by-product during wheat flour processing. Although wheat bran is rich in the bioactive compounds and antioxidant capacity, it is not widely utilized in its natural state. To improve the antioxidant and nutritional properties of wheat bran, a dominant strain, Enterococcus faecalis M2, was screened from lactic acid bacteria (LAB) isolated from various foods. Following solid state fermentation, the soluble dietary fiber content of wheat bran nearly quadrupled compared to the raw material. Total proportion of phenols, flavonoids, alkylresorcinols, along with the antioxidant capacity and free radical scavenging rate were significantly improved, particularly the ferulic acid content increased by 5.5 times. Additionally, the free amino acid content increased with degradation of wheat bran protein, whereas the level of anti-nutrient phytic acid decreased. The results of this study could provide an effective method for biological modification of wheat bran, which further enhance the health benefit and utilization of bran.     

海南甘薯主栽品种再生体系的优化

本研究以海南甘薯主栽品种‘心香’、‘广薯87’、‘川山紫’、‘宁紫薯1号’、‘薯绿一号’、‘高系14’和‘三角宁’为材料,从外植体的选择、不同消毒方案、培养基配方和防褐化剂筛选等方面进行研究,建立一套适合热带地区甘薯主栽品种的脱毒快繁优化再生体系。结果表明：侧芽增殖率与存活率最高;在不同的外植体消毒处理中,依次用75%酒精消毒60 s,2% NaClO消毒15 min,以及0.1% HgCl₂消毒15 min的污染率最低;最佳的生根培养基配方为：MS+0.05 mg/L NAA+0.1 mg/L GA₃;茎长生长最快的培养基配方为：MS+0.1 mg/L NAA+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA₃;干重增长最快的培养基配方为：MS+0.1 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA₃;在培养基中加入5~6 g/L硫代硫酸钠和1.25 g/L聚乙烯吡咯烷酮能有效地抑制外植体的褐变。     

咖啡湿法发酵中使用果胶酶对脱胶时间与杯品质量的影响

以云南阿拉比卡咖啡为原料,在咖啡湿法发酵环节中加入Pectinex Ultra SP-L果胶酶进行脱胶,并对加工出的咖啡豆进行理化及感官分析。结果表明：与自然发酵脱胶相比,果胶酶脱胶能缩短脱胶时间,有效快速脱除咖啡果胶。其脱胶时间与果胶酶的浓度、脱胶温度、鲜果成熟度呈正相关。与自然发酵脱胶相比,果胶酶脱胶所得咖啡豆的内含物质无显著差异,杯品质量干净稳定。就咖啡豆的杯品质量而言,0.01%果胶酶添加量脱胶处理要高于自然发酵脱胶,而添加量为1.00%、0.10%果胶酶脱胶处理略低于自然发酵脱胶。综上所述,果胶酶脱胶能保证咖啡品质的稳定性及提高咖啡加工效率,具有应用前景。     

响应面试验优化霍山石斛原球茎增殖培养基

为可持续开发霍山石斛资源，采用响应面法优化霍山石斛原球茎增殖培养基。在单因素试验基础上，根据Box Behnken试验设计原理，采用三因素三水平的响应面分析法，以增殖率为响应值进行回归分析。结果表明，萘乙酸（简称NAA）及6 苄氨基嘌呤（简称6 BA）浓度对增殖率影响最为显著，6 BA与马铃薯两者间交互作用显著，适宜的NAA、6 BA及马铃薯浓度分别为0.05 mg·L-1、0.70 mg·L-1和185 g·L-1，此时增殖率为2 989.82%±205.55%，与模型预测值基本符合。响应面法优化霍山石斛原球茎增殖培养基切实可行。     

热带土壤中解淀粉芽孢杆菌HNU1的鉴定及发酵条件优化

重金属毒性强、不可降解，在环境中可持续存在，土壤中的重金属可通过食物链累积，对生物体的健康构成严重威胁。土壤微生物修复重金属污染方法具有经济成本低、周期短、效率高、无二次污染等优点，也存在外源微生物在土壤环境中不易存活和繁殖的缺点。通过形态观察、生理生化试验以及16S rDNA同源性序列分析对前期研究中分离保存的一株铜富集细菌HNU1菌株进行鉴定，鉴定该菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。并通过单因素试验和正交试验找出该菌株的最适发酵条件，该菌的最适培养基组成为蔗糖2 g·L-1，酵母粉4 g·L-1，胰蛋白胨6 g·L-1，MgSO4 5 g·L-1。培养条件为初始pH为8.0，温度37 ℃，接种量0.1%，摇床转速180 r·min-1，50 mL三角瓶中装液量20 mL。鉴定的解淀粉芽孢杆菌HNU1菌株对Cu具有良好的富集作用，可进一步开发为微生物肥料用于重金属污染农田土壤的修复，对土壤修复和改良具有重大意义。     

Y-S-Y12发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病的防治及作用机理

为探究解淀粉芽孢杆菌Y-S-Y12拮抗菌发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病的协同防病作用及其作用机理，对不同浓度生物质热解液、拮抗细菌Y-S-Y12菌株的发酵浓缩液及其混配溶液对辣椒炭疽病的抑菌作用进行检测，计算出毒力方程，根据EC50值将两种溶液进行混配，求得最佳配比。通过活体试验检测Y-S-Y12菌株对辣椒炭疽病果实的防治效果，测定叶片超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD)、过氧化物酶（peroxidase，POD）和过氧化氢酶（hydrogen peroxidase，CAT）活性，并探究各药剂对辣椒炭疽病病菌菌丝的细胞膜通透性、生理代谢和菌丝形态的影响。结果显示，Y-S-Y12菌株发酵浓缩液和生物质热解液以1∶9混配具有明显的协同增效作用;混配的防效显著高于单剂，防效达到79.62%，进一步说明混配具有增效作用。混剂处理的辣椒炭疽病菌菌丝中的几丁质酶活性、β-1,3-葡聚糖酶活性和蛋白酶活性显著高于对照和单剂处理，处理后菌体的保护屏障被打破，使培养液的电导率、外渗液中蛋白质和核酸含量上升。混剂处理的辣椒叶片中SOD、POD、CAT酶活性显著高于对照和单剂处理，说明辣椒植株抗病性增强。综上，Y-S-Y12菌株发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病有协同防病作用，可能是因为Y-S-Y12菌株具有破坏辣椒炭疽病菌菌丝和诱导辣椒植株抗病性作用。研究为辣椒炭疽病无公害防治提供理论依据。     

Effects of formic acid and potassium diformate on the fermentation quality,chemical composition and aerobic stability of alfalfa silage

The objective of this study was to evaluate the efficacy of potassium diformate (KDF) as a potential additive for alfalfa silage. Fresh alfalfa was untreated or treated with formic acid (4 g/kg fresh weight, FW) or three concentrations of KDF (4, 5.5 or 7 g/kg FW). After 60 days of ensiling, the addition of formic acid and greater levels of KDF (5.5 and 7 g/kg) effectively reduced silage pH and inhibited the undesirable bacteria, indicated by lower butyric acid, ethanol, ammonia N concentrations and microbial populations (including enterobacteria, yeasts, moulds and clostridia). Additives decreased the dry‐matter loss, and more water‐soluble carbohydrates were preserved in the silages with formic acid or potassium diformate than in the control. Alfalfa silages treated with formic acid at 4 g/kg FW or potassium diformate at 5.5 or 7 g/kg FW were classified as the highest quality silage based on the higher Flieg's point (above 70) and remained stable for more than 9 days during aerobic exposure. Potassium diformate is recommended as an effective additive for alfalfa silages at a level of 5.5 or 7 g/kg FW under the humid and hot conditions of southern China.     

普洱茶渥堆发酵中可降解咖啡碱真菌菌株的筛选和鉴定

为了在普洱茶渥堆发酵中筛选出可降解咖啡碱的菌株,采用咖啡碱液体筛选培养基从不同阶段普洱茶发酵样中筛选目标菌株,结合菌落特征、分生孢子结构以及18 S r DNA序列对目标菌株进行鉴定。并将目标菌株接种至茶叶内进行单菌种发酵,通过高效液相色谱法(HPLC)测定咖啡碱、茶碱、可可碱、3-甲基黄嘌呤等嘌呤碱含量。结果表明,在普洱茶发酵样中筛选出一株有效降解咖啡碱的菌株,此菌株在48 h内对咖啡碱的降解率为87.7%。经鉴定为聚多曲霉(Aspergillus sydowii),序列相似性为99.8%。在聚多曲霉茶叶单菌种发酵中,咖啡碱含量急剧下降,在发酵结束时仅占干物质重的(0.414±0.077)%;茶碱质量分数大幅度上升,由最初的不足0.1%上升至(2.129±0.246)%,成为主要的嘌呤碱;可可碱含量无显著变化(P0.05);3-甲基黄嘌呤有大幅度增加,增幅达130%。本文首次从发酵茶叶中筛选出可降解咖啡碱的菌株,探究了微生物发酵中咖啡碱的转化产物,为低咖啡碱普洱茶的开发提供了菌种。     

DMDC前处理对巨峰冰葡萄酒发酵及其品质的影响

【目的】研究二甲基二碳酸盐(DMDC)杀菌技术对巨峰冰葡萄酒发酵过程及品质的影响,为DMDC应用于巨峰冰葡萄酒发酵加工提供理论依据。【方法】在糖质量浓度分别为350和400 g/L的浓缩葡萄浆醪中,分别添加250 mg/L DMDC和200 mg/L亚硫酸盐进行杀菌处理,比较2种杀菌处理方法对巨峰冰葡萄酒发酵期间可溶性固形物、总糖、还原糖、酒精度、pH、总酸、挥发酸、花色苷等理化指标及酒体感官评分的影响。【结果】处理前,当糖质量浓度分别为350和400 g/L时,其对葡萄醪的微生物菌落总数无显著影响。与处理前相比,DMDC处理能降低葡萄醪的菌落总数、霉菌和乳酸菌菌落数,优于亚硫酸盐处理;DMDC处理使葡萄醪的酵母菌菌落数降低至检测限之下,而亚硫酸盐对酵母菌只有微弱的杀菌作用。当糖质量浓度为400 g/L时,DMDC处理的可溶性固形物、总糖、还原糖质量浓度均高于亚硫酸盐处理,且二者之间差异显著;当糖质量浓度为350 g/L时,DMDC与亚硫酸盐处理之间的可溶性固形物、总糖、还原糖质量浓度无差异显著。在整个发酵过程中,当糖质量浓度分别为350和400 g/L时,DMDC处理的酒精度、pH均高于亚硫酸盐处理,DMDC处理的花色苷质量浓度低于亚硫酸盐处理,但二者总酸质量浓度差异不大。在发酵前期,各处理组的挥发酸质量浓度无显著差异(P0.05);在发酵后期,当糖质量浓度为400 g/L时,DMDC和亚硫酸盐处理的挥发酸质量浓度均较高。由感官评价结果可知,DMDC处理能改善巨峰冰葡萄酒的口感,酒体颜色呈桃红色;亚硫酸盐处理巨峰冰葡萄酒的口感较差,酒体颜色呈紫红的宝石色。【结论】用250 mg/L DMDC对葡萄浆醪进行处理可能成为一种有效控制发酵冰葡萄酒品质的杀菌前处理方式。     

一株抑草真菌发酵液中的抑草成分分析

为了鉴定从桉树根际筛选到的微生物的抑草潜力和抑草成分,以桉树根际土壤中筛选到的一株真菌为材料,利用生物测试验证菌株发酵液的抑草潜力,利用GC-MS对菌株发酵液抑草成分进行验证。结果表明,不同浓度菌株发酵液对稗草的根长、株高和干重都有显著的抑制作用,对稗草根长抑制率最大为稀释50倍时,抑制率为7.55%;对稗草株高和干重抑制率最高为原液,抑制率分别为56.53%和25.46%。GC-MS鉴定共检测到86个物质,含氮化合物最多,占59.10%,其次为羧酸及酯类化合物,占19.26%。抑草物质生物测试结果表明,邻香豆酸、柠檬醛和胡椒碱在低浓度时对莴苣的根长和株高都有很强的抑制作用。表明该菌株能够产生多种化感物质的结构类似物,使得菌株发酵液具有很强的抑草作用,具有开发为微生物除草剂的潜力。