用Box-Behnken设计优化纳豆菌NT-6菌株固态发酵生产抗菌脂肽条件

[目的]抗菌脂肽在农业生产、医药和食品领域有广泛的应用前景,高效生产是其产业化应用的关键.采用Box-Behnken实验设计(BBD)对纳豆菌NT-6菌株固态发酵产抗菌脂肽的条件进行优化.[方法]通过Box-Behnken实验设计对麸皮与豆粕的比例、发酵温度、发酵时间、培养基含水量、接种量、无机盐等条件进行优化.[结果]得到最适固态发酵条件是:10 g固体基质(麸皮7 g、豆粕3 g)、加入适当的无机盐(0.67％的葡萄糖、0.64％的谷氨酸钠、0.15％的硫酸胺、0.10％的磷酸氢二钾)、123.78％含水量、10％接种量、36.75℃、发酵72.4 h,在此条件下,所得抗菌脂肽产量为61.76 mg/g.[结论]利用麸皮和豆粕等基质,采用Box-Behnken试验设计可以高效优化脂肽发酵条件,使脂肽的产量有较大幅度的提高.     

纳豆菌NT-6发酵患病畜禽肉骨粉制备微生物肥料

以肉骨粉为主要发酵基质,以纳豆菌(Bacillus natto)NT-6作为发酵菌和功能菌进行固态发酵,制备微生物肥料.以菌量为指标,通过单因素试验和响应面设计确定最佳发酵条件,并在此基础上利用盆栽试验探索成品对作物茎基腐病病原菌——立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)的抗性.结果显示,将肉骨粉...     

纳豆芽孢杆菌 NT-6 酶解猪肉骨粉生产抗菌饲用肽的工艺优化

【目的】为提高抗菌脂肽和活性小肽产量，以猪肉骨粉为主要基质，研究利用纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）NT-6 生产抗菌营养饲用肽，并优化固态发酵和二次酶解工艺条件。【方法】考察固态发酵中肉骨粉与麸皮配比、稻壳添加量、初始基质水分含量和发酵时间对大肠杆菌抑菌率的影响，考察二次酶解中料水比、pH、酶解温度和酶解时间对小肽转化率的影响，通过单因素试验和响应面设计优化固态发酵及二次酶解工艺条件。【结果】最佳发酵工艺为：肉骨粉与麸皮配比 7.96 ∶ 2.04，稻壳添加量 1.58 g，水分含量 59.95%，发酵时间 99.10 h，大肠杆菌抑菌率可达 87.10%；最佳酶解工艺为：料水比 1 ∶ 2.35，pH 8.60，温度 40.48 ℃，酶解时间 2.91 h，小肽转化率可达 21.26%。【结论】优化和明确了 NT-6 发酵酶解肉骨粉生产抗菌饲用肽的最佳工艺参数，为复合型抗菌营养活性饲用肽的商业化应用提供数据。     

基于NHS基团修饰的副溶血性弧菌免疫磁珠制备及其富集性能评价

[目的]制备NHS基团修饰的副溶血弧菌免疫磁珠并评价其富集性能。[方法]采用偶联率确定免疫磁珠最佳制备条件(磁珠粒径、偶联时间和抗体加入量),采用捕捉率确定免疫磁珠最佳富集条件(菌悬液p H、孵育时间和免疫磁珠加入量),并通过方法的特异性、灵敏度、精密度和稳定性评价免疫磁珠富集性能。[结果]0.1 m L N2型NHS磁珠可与0.2 m L副溶血弧菌抗血清偶联2 h制备IMB_(VP),加入到副溶血弧菌菌悬液(p H 7.0~7.4)中孵育2 h,IMB_(VP)最佳工作液体积为0.4 m L。该方法特异性好、灵敏度高(15 cfu/50 m L)、精密度高(批内变异系数和批间变异系数均在3%~6%)、稳定性好(准确度大于91%)。[结论]自制副溶血弧菌免疫磁珠富集性能好,方法工作效率高,成本低,为副溶血弧菌高效快速检测提供了可靠的富集手段。     

五味子木脂素超声提取工艺优化及其抗氧化和抗真菌的潜力

为探究五味子木脂素的超声提取工艺,及其抗氧化和抗真菌的能力,建立起一种基于液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS)同步检测五味子中5种木脂素含量的方法,在此基础上,基于4项单因素试验和中心复合设计-响应面法优化五味子木脂素的超声提取工艺,并评价其抗氧化和抗水产干制品中优势真菌的能力。结果表明:适宜超声提取五味子木脂素的工艺参数为乙醇体积分数70%,液料比12 mL·g^-1,提取2次,每次超声10 min。在此条件下,五味子木脂素提取量为(9.45±0.11) mg·g^-1。五味子木脂素提取液的总还原力,及对DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)、ABTS(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基的清除能力分别是维生素C(V_C)的2/5、1/2和1/3,对黄曲霉(Aspergillus flavus)、黑曲霉(Aspergillus niger)、橘青霉(Penicillium citrinum)、尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporium)和厚垣镰孢菌(Fusarium chlamydosporum)的最低抑菌浓度(MIC)约为1.17 mg·mL^-1,对哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、扩展青霉(Penicillium expansum)和腐皮镰孢菌(Fusarium solani)的MIC约为2.34 mg·mL^-1,说明其具有较强的抗氧化和抗水产干制品中优势真菌的能力。     

纳豆芽孢杆菌固态发酵罗非鱼下脚料过程相关参数变化及产脂肽动力学

为了探明发酵参数与脂肽生成间的关系,实验以罗非鱼下脚料为主要基质接种纳豆芽孢杆菌,控制一定条件在三角瓶中进行固态发酵,测定发酵过程中菌体量、基质的温度、pH、水分含量、生物酶活性、蛋白含量及水解度和抗菌脂肽生成量;通过数学拟合建立底物消耗、菌体生长、脂肽生成的动力学模型,并分析各参数与脂肽生成和蛋白水解间的关系及其变化规律。结果显示,在下脚料固态基质中生长曲线为典型的S型,最大生长速率μm为0.2355×10~8 cfu/h,48 h菌体处于最大生长量,通过动力学模型拟合,符合Logistic模型。脂肽的生成趋势和菌体生长基本一致。同样符合Logistic模型,最大生成量为7.30 g/kg,最大生成速率为0.1112 g/h。在菌体生长过程中,基质中的蛋白酶活性在前期呈直线上升的趋势,48 h达到最高30 304.56 U/g,随后迅速下降。在菌体生长前60 h,基质中的粗蛋白含量呈直线下降,最终水解度达26.26%,蛋白消耗动力学模型符合物料衡算理论模型。发酵过程中,基质的温度、pH和水分会发生小幅波动。研究表明,脂肽生成和菌体生长是偶联型;蛋白酶是同步合成型,蛋白酶产量可以为后续二步酶解制备小肽提供充足酶源;建立的动力学模型拟合度好,可以用于描述发酵过程和脂肽生成规律。本研究为利用罗非鱼下脚料固态发酵生产抗菌脂肽和营养小肽复合型活性肽工业化生产调控提供了重要的理论依据。     

不同方法提取方格星虫胶原蛋白及其酶解物对HaCaT细胞的影响

以方格星虫（Sipunculus nudus）体壁为原料，分别采用酸法、酶法和热水法提取胶原蛋白并对其理化性质进行分析;通过检测氨基酸组成、紫外光谱、傅里叶红外光谱、SEM扫描电镜分析比较了3种胶原蛋白的特性，并采用HaCaT细胞，探讨3种酶解产物对其生长活力的影响。结果表明，热水法提取胶原蛋白的提取得率高于其他两种方法，3种胶原蛋白均含有胶原特征型氨基酸甘氨酸Gly、脯氨酸Pro和羟脯氨酸Hyp。紫外和红外光谱图显示，3种胶原蛋白均在222 nm附近有明显的吸收峰，且存在酰胺A、酰胺B的吸收峰和酰胺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的特征峰，提示3种胶原蛋白均属于Ⅰ型胶原蛋白，具有三股螺旋结构。而扫描电镜结果显示，相比于酶法和热水法，酸法提取的胶原蛋白三股螺旋结构保持更为完整，且较好地维持胶原纤维的原有结构。3种胶原蛋白酶解肽在50~100 μg/mL范围下，能够显著提高正常和UVB损伤的HaCaT细胞活力，表明方格星虫胶原蛋白的酶解产物在皮肤光老化修复方面具有较好的潜在应用前景。