发酵食品中氨基甲酸乙酯检测方法的研究进展

氨基甲酸乙酯广泛存在于发酵食品中,2007年被世界卫生组织癌症研究机构列为2A类致癌物。国内外研究者开发出了适用于不同样品条件和研究目的检测方法。分类介绍了近年来国内外文献报道的传统和快速检测氨基甲酸乙酯方法,包括色谱法、光谱法以及其他检测方法,对这些方法在发酵食品中的应用特点和检测效果进行综述,并对我国未来氨基甲酸乙酯检测技术的发展趋势进行展望。     

定点突变提高解淀粉芽孢杆菌JP-21脲酶应用特性

氨基甲酸乙酯(Ethylcarbamate,EC)是一种存在于发酵食品和酒精饮料中的可致癌物,过量摄入可能会影响人体健康。酶法降解是减少发酵食品中氨基甲酸乙酯及其前体尿素含量的有效方法之一。脲酶具有氨基甲酸乙酯水解酶和尿素酶两种活性,因此在减少发酵食品中氨基甲酸乙酯及其前体尿素方面具有良好的应用前景。目前脲酶降解发酵酒精饮料中氨基甲酸乙酯面临的主要问题是脲酶对氨基甲酸乙酯的催化活性及亲和力较低,因而其降解效果不理想。文中成功在大肠杆菌Escherichia coli中表达了来源于解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens JP-21的脲酶,表达水平为尿素酶3 291.74 U/L,氨基甲酸乙酯水解酶227.26 U/L。通过模拟脲酶中催化亚基UreC与氨基甲酸乙酯对接的结构,确定了M326和M374这两个影响酶与底物结合的位点。采用点饱和突变获得了3株氨基甲酸乙酯水解酶活性提高的突变体M374A、M374T和M326V,以EC为底物时的Km分别为101.84mmol/L、129.49 mmol/L和121.67 mmol/L,比野生型分别降低了37.47%–50...     

营养相互作用对传统发酵食品微生物群落构建的推动作用研究进展

传统发酵食品是由自然接种的多微生物组成的混菌体系,了解微生物群落自发式构建的机制是认识发酵机理和调控发酵的关键。尽管大量的测序数据已经对传统发酵食品中微生物群落的结构和功能有了较为清晰的认识,但是仍然不清楚微生物群落自发式构建的机制。本文提出微生物群落是分布式的代谢系统,微生物之间的营养相互作用推动了传统发酵食品微生物群落的自发式构建。本文主要阐述了营养相互作用的概念、发生的机理以及研究方法体系,整理了传统发酵食品中微生物之间营养相互作用的研究进展,并提出了未来的研究方向。通过营养相互作用推动的传统发酵食品微生物群落的自发式构建有助于定向控制发酵过程中的微生物种类、提高生产效率和改善发酵质量。     

重组酸性脲酶对黄酒中尿素和氨基甲酸乙酯的降解应用

氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate,EC)作为一种潜在致癌物质普遍存在于传统发酵食品中。利用酸性脲酶消除EC前体物质尿素是一种具有潜在重要应用价值的策略。本研究在前期成功实现食品级耐乙醇酸性脲酶高效表达制备的基础上,系统研究了重组酸性脲酶对尿素和EC的水解过程。重组酸性脲酶对模拟体系以及黄酒体系中的尿素具有很好的降解能力(60mg/L的尿素在25h内完全被降解),表明该重组酸性脲酶适用于黄酒中尿素的消除。虽然重组酸性脲酶也具有降解EC的催化活性,但在黄酒中添加重组酸性脲酶对EC的浓度无明显影响。进一步研究发现重组酸性脲酶对尿素和EC的Km值分别为0.714 7mmol/L和41.32mmol/L,研究结果为应用定向进化策略改造重组酸性脲酶实现同时水解尿素和EC提供了理论依据。     

电化学免疫传感器在传染病快速检测中的应用

传染病的快速检测是传染病预防控制的重要环节,其中现场快速检测对于及时有效控制传染病疫情尤为关键。相比于传统检测方法,电化学免疫传感器具有操作简单、快速、灵敏、准确、设备可小型化等优势,可用于传染病快速检测。简要综述了近年来电化学免疫传感器在传染病快速检测中的应用研究进展,重点阐述了该类传感器在现场检测中的主要贡献和不足之处,以及免疫磁分离技术与电化学传感检测相结合在传染病快速检测方面的优势。     

血清应答因子在食管鳞癌细胞侵袭转移中的作用

目的:研究血清应答因子(serum response factor,SRF)在人食管鳞癌细胞体外侵袭转移中的意义。方法:选用EC9706-H、EC9706-L和EC109-H、EC109-L两对高低转移细胞系,采用细胞划痕实验验证食管鳞癌高低转移细胞系体外侵袭转移能力的差异;Western blot检测SRF在两对食管鳞癌高低转移细胞系中的差异表达;在EC9706-H、EC109-H细胞中加入CCG(SRF抑制剂)抑制SRF的表达后,检测其侵袭转移能力的变化。结果:细胞划痕实验验证了两对食管鳞癌高低转移细胞系侵袭转移能力的差异;Western blot结果提示SRF在EC9706-H、EC109-H细胞中的表达水平显著高于EC9706-L、EC109-L细胞;在EC9706-H、EC109-H细胞中加入CCG抑制SRF的表达后,其侵袭转移能力明显减退。结论:SRF在高转移性食管鳞癌细胞系中呈现高表达,在低转移性食管鳞癌细胞系中呈现低表达,抑制高转移性食管鳞癌细胞系中SRF的表达后,其侵袭转移能力下降,提示SRF和食管鳞癌的侵袭转移能力呈正相关。     

发酵食品中乳酸菌的耐药性现状分析

乳酸菌中的许多种类都是食品工业中常用的发酵菌种,但其耐药性会给食品安全带来风险。本文就乳酸菌的耐药机制、敏感性检测方法及发酵食品中乳酸菌的耐药现状和耐药转移性进行分析,为同行研究者能准确找出问题切入点提供资料。     

定点突变改造提高纺锤形赖氨酸芽孢杆菌氨基甲酸乙酯水解酶稳定性

氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate,EC)是一种存在于发酵食品和酿造酒精饮料中的潜在致癌物质。利用生物酶法去除食品饮料中的EC是一种较为安全有效的方法。本研究以来源于赖氨酸芽孢杆菌Lysinibacillus fusiformis SC02的氨基甲酸乙酯水解酶为研究对象,采用计算机辅助设计突变位点,构建了其不稳定区域Q328位点的饱和突变体。通过酶学性质分析发现,突变体Q328C和Q328V在40℃下的半衰期分别提高了7.46和1.99倍,Q328R在高温下也有比原酶更好的耐受性。此外,突变体Q328C对乙醇的耐受性和酸耐受性也有所提高。对氨基甲酸乙酯水解酶分子改造的结果表明,通过改造其不稳定区域Q328位点,可以提高酶的热稳定性及对酸和乙醇的耐受性。     

基于表面等离子体共振和电化学联用的DNA传感器研究进展

表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)技术旨在检测物体表面附近折射率的变化,其特点是无标记、实时、灵敏和快速,该技术多用于研究分子的相互作用,包括动力学、效率常数和大分子构象变化等。电化学(electrochemical,EC)技术是一项用于定性定量研究电子转移、物质氧化还原、界面吸附等过程的成熟技术,具有简单、低成本和设备小型化的优点。现有的DNA杂交技术,例如光学、电化学或压电转导技术,主要关注于提高DNA杂交检测系统的选择性和灵敏度。传统的SPR在DNA分析方面,由于无法测量折射率的极小变化而在超灵敏检测中的应用受到限制。因此,随着纳米材料的研发和联用技术的飞速发展,SPR与EC联用的生物传感器研究越来越成为人们关注的热点。近年来,关于SPR和EC联用在DNA检测方面的综述鲜有报道。对SPR和EC检测DNA的技术原理、联用方法、应用进展等方面作出了简要的介绍,以期为表面等离子共振和电化学联用的DNA传感器相关研究提供参考。     

发酵酒中氨基甲酸乙酯的研究进展

对发酵酒中氨基甲酸乙酯（Ethyl carbamate,EC）的致癌机理、检测方法、形成机制、前驱物质及控制方法等方面进行综述。阐述目前研究进展的同时,对存在问题进行分析并提出解决设想及应用展望。氨基甲酸乙酯可由自然反应及添加前驱物质两种方式形成,其致癌机理是通过两种不同途径破坏DNA结构。通常情况,主要通过减少前体物质的添加和形成抑制氨基甲酸乙酯的生成。氨基甲酸乙酯的通用检测方法为色谱与不同检测器结合使用或色谱与质谱联用,其中,检测前的样品前处理有液液萃取,固相萃取等不同形式。目前,我国检测控制工作虽然已经取得一定进展,但是检测方法不够经济有效,控制方法不能够普遍应用。关于控制方法的最新研究中,基因工程技术与系统生物技术的相关应用纳入进程,后基因组研究和蛋白质学等对基因的应用改造处于探索阶段。随着关于氨基甲酸乙酯的危害、形成机理等方面的研究不断深入,不同机制的控制方法不断出现。EC的处理逐步进入更加完善的状态。     

中国传统发酵食品产业现状与研究进展

传统发酵食品是传承我国悠久历史、体现中华饮食文化的重要载体。然而,中国传统发酵食品生产尚存在总体工业化水平不高,生产技术落后等问题,这成为困扰我国传统发酵食品走向世界的关键因素。文章以多种发酵食品为对象,阐述了传统发酵食品的生产现状、生产工艺、风味物质、保健因子及其影响因素,以及生产过程中遇到的问题和研究趋势。此外,还讨论了传统发酵食品目前的研发热点和难点,并对产业化发展模式及今后的技术发展方向进行了展望。     

传统发酵食品中微生物间相互作用及应用

在传统发酵食品的过程中,丰富的物质和开放的发酵方式促成了体系中微生物的多样性,微生物的繁殖代谢推动了食品发酵的进行。同时,微生物间的相互作用在发酵过程中起到十分重要的作用。研究微生物间的相互作用有助于我们了解食品发酵的内在机理,控制发酵的进程。本文主要介绍了传统发酵食品中微生物群落结构的复杂性和可演变性等特征,综述了基于细胞生长代谢特征研究和组学技术的微生物间相互作用生理机制,初步探讨了微生物共培养在传统发酵食品生产中提升产品品质、缩短发酵周期、提高产品安全性能的积极作用。目前对微生物共培养下的微生物间相互作用方式及机理的研究仍较少,而未来微生物共培养在强化发酵上具有广泛的应用前景。     

宏组学在发酵食品微生物群落研究中的应用进展

发酵食品是人类饮食的重要组成部分,深入研究其中的微生物群落结构、代谢及其活性,对于充分探索微生物资源、促进发酵食品的质量具有深远意义。目前,随着后基因组学时代的到来,测序技术的迅猛发展及其成本的降低,主要基于宏基因组学、宏转录组学,宏蛋白质组学和代谢组学在内的宏组学技术已经应用于微生物群落的多样性、结构及潜在基因功能等方面,为发酵食品潜在分子机制的研究奠定了基础。总结了在发酵食品中应用的宏组学(宏基因组学、宏转录组学,宏蛋白质组学和代谢组学)技术。随后,对奶酪、发酵酒精饮料、发酵蔬菜、发酵茶、发酵豆制品和食醋环境中微生物群落结构和功能方面的宏组学研究进行了综述,揭示了发酵食品中有益基因和生物活性物质的来源,并简单概述了这些技术的优势及其现阶段所存在的不足,旨为未来发酵食品的科学研究和工业生产提供一定参考。     

电化学法快速检测微生物的发展现状及趋势

自1898年Stewart提出利用电化学法检测微生物,电化学法已发展成为一种微生物快速检测的方法。根据检测的参数不同,电化学微生物检测法可以分为阻抗微生物法和介电常数法。阻抗法主要用于食品工业中微生物的快速检测(≤10⁷ cfu/mL),尤其用于易腐食品的微生物快速检测,以期实现在其发生明显腐败之前得到检测结果。而介电常数则用于生物发酵过程中的微生物数量的快速测定,可以实现在线监测微生物数量及生物发酵过程的实时控制。电化学法由于其检测迅速、可以实现自动化检测,在工业化生产中具有广阔的应用前景。     

合成生物学细胞传感技术在食品安全快速检测中的应用

合成生物学细胞传感技术为快速、现场检测食品污染物提供了一种新型替代方法。由于细胞内环境相对稳定,合成生物学细胞传感器有较强的抗干扰能力;由于细胞能够通过自我复制而实现增殖,细胞传感器在生产上具有简单、廉价、快速的特点,因此在食品安全快速检测中具有良好的应用前景。本文综述了合成生物学细胞传感器核心元件的组成、构建方法和类型,介绍了多功能细胞传感器的合成生物学基因回路,列举了细胞传感器在食品安全快速检测中的商业化应用前景,并阐述了细胞传感器在食品安全快速检测中的挑战和发展趋势。     

拉曼光谱检测微生物的研究方法和进展北大核心

快速准确地识别和鉴定微生物对于环境科、食品质量以及医学诊断等领域研究至关重要。拉曼光谱(Raman spectroscopy)已经被证明是一种能够实现微生物快速诊断的新技术,在提供微生物指纹图谱信息的同时,能够快速、非标记、无创、敏感地在固体和液体环境中实现微生物单细胞水平的检测。本文简单介绍了拉曼光谱的基本概念和原理,重点综述了拉曼光谱微生物检测应用中的样品处理方法及光谱数据处理方法。除此之外,本文概括了拉曼光谱在细菌、病毒和真菌中的应用,其中单独概括了拉曼在细菌快速鉴定和抗生素药敏检测中的应用。最后,本文阐述了拉曼光谱在微生物检测中的挑战和展望。     

长链非编码RNA LINC00885在人食管癌细胞中的作用研究

探讨长链非编码RNA LINC00885对人食管癌细胞EC109增殖、迁移与侵袭的影响。构建LINC00885基因过表达质粒（pcDNA3.1-LINC00885）和shRNA敲低质粒（pLKO.1-LINC00885）。分别采用集落形成实验检测EC109细胞增殖能力;划痕实验检测EC109细胞横向迁移能力;Transwell实验检测EC109细胞纵向迁移能力及侵袭能力;流式实验检测LINC00885对于细胞周期的调控;实时定量PCR方法检测LINC00885 mRNA转录水平;Western blot检测BMP7及上皮间充质转化（epithelial-to-mesenchymal transition,EMT）通路相关蛋白（VIMENTIN、β-catenim和ZO-1）表达水平。在过表达LINC00885的EC109细胞中,细胞的增殖能力、迁移能力及侵袭能力均显著增强,BMP7蛋白表达升高;而在敲低表达LINC00885的EC109细胞中,细胞的增殖能力、迁移能力与侵袭能力均显著降低,BMP7蛋白表达也随之降低。另外,在过表达LINC00885的EC109细胞中,EMT通路蛋白VI...     

固体发酵物料可溶性糖和乙醇检测方法研究进展

发酵料中可溶性糖与乙醇含量是判断发酵进程的重要指标,开发糖和乙醇快速检测方法对发酵过程优化与控制非常重要。对于固体物料的检测,通常需要在检测前将固体物料中的糖和乙醇转移到液相。综述了固体物料中可溶性糖和乙醇的提取和定量检测方法,以及用于酒精固体发酵过程监控的近红外光谱定性与定量模型建立情况。最后,对固体物料可溶性糖和乙醇含量的检测技术与固体发酵过程监控技术提出建议。     

中国传统发酵食品微生物组研究进展

传统发酵食品风味独特、营养丰富,多采用自然接种方式进行生产,部分类型的生产技艺已具有数千年的历史。近年来应用新技术手段对传统发酵食品发酵过程进行的研究表明,传统发酵食品微生物组具有丰富的科学内涵和重要的应用价值。本文就我国传统发酵食品微生物组的基本特征、研究进展和发展方向进行了简要的评述。     

C20orf54抑制食管癌细胞增殖并促进其凋亡

目的观察过表达C20orf54对食管癌细胞周期和凋亡的影响,探讨C20orf54基因在食管癌发生、发展中的作用。方法应用免疫组织化学染色方法检测C20orf54蛋白在食管癌组织和癌旁正常组织中的表达;应用MTT法和流式细胞术检测过表达C20orf54对食管癌细胞系EC9706细胞增殖能力、细胞凋亡与细胞周期的影响。结果 C20orf54在食管癌组织中免疫反应性显著低于癌旁正常组织。稳定转染表达C20orf54的EC9706细胞生长明显受抑制,且G0/G1期细胞积聚,周期阻滞,细胞凋亡增多。结论 C20orf54基因可能参与食管癌的生长调控,食管癌的发生与C20orf54基因的表达有关。