食品科學技術

楊少輝，宋英今，王潔華，等

雪蓮果體外抗氧化和自由基清除能力

楊少輝，宋英今，王潔華，等

目的：抗氧化能力是衡量果蔬營養及保健價值的重要指標之一。雪蓮果是一種藥食兩用植物，對多種慢性疾病有緩解作用。近年來，關于植物化學物質對人類健康影響的研究已經成為熱點，但有關雪蓮果塊根抗氧化活性和自由基清除能力的研究還未見報道。本文分別采用5種方法（DPPH、ABTS、FRAP、SASR和MCC）對雪蓮果的抗氧化活性及自由基清除能力進行綜合分析，以期為雪蓮果保健產品的開發提供一定的參考。方法：新鮮雪蓮果塊根液氮研磨后冷凍干燥至恒質量，粉碎后過70目篩。取1.0 g上述樣品（干質量，md）用10 mL 60%甲醇在50℃下提取5 h，提取液用濾紙過濾，對濾渣重復使用相同的條件再次提取，兩次的濾液合并，然后儲存在4℃以備分析。分別采用DPPH自由基清除能力測定法、ABTS_清除能力測定法、鐵離子還原/總抗氧化能力測定（ferric educing antioxidant power，FRAP）法、超氧陰離子自由基清除能力（superoxide radical scavenging activity，SRSA）法和金屬離子螯合能力（metal chelating capacity，MCC）法，共5種方法對雪蓮果塊根甲醇提取液的自由基清除能力及抗氧化活性進行體外評價，并以常用的抗氧化劑Trolox和抗壞血酸VC作為對照。為了更準確地評價樣品間的抗氧化活性，采用清除50%自由基時的溶液濃度IC50來比較，較低的IC50值表示較高的自由基清除能力。結果：DPPH法測定的雪蓮果Trolox當量抗氧化能力（TEAC）為410.263 mg Trolox/gmd，即每克干質量的雪蓮果塊根相當于410.263 mg Trolox（1.639 mmol Trolox），抗壞血酸當量抗氧化能力（AEAC）為230.485 mg VC/gmd，即每克干質量的雪蓮果塊根相當于230.485 mg VC（1.306 mmol VC），IC50值為1.464 mg/mL；ABTS法測定的Trolox當量抗氧化能力（TEAC）為267.584 mg Trolox/gmd，即每克干質量的雪蓮果塊根相當于267.584 mg Trolox（1.069 mmol Trolox），抗壞血酸當量抗氧化能力（AEAC）為41.597 mg VC/gmd，即每克干質量的雪蓮果塊根相當于41.597 mg VC（0.236 mmol VC），IC50值為1.269 mg/mL；SRSA法測定的Trolox當量抗氧化能力（TEAC）為652.816 mg Trolox/gmd，即每克干質量的雪蓮果塊根相當于652.816 mg Trolox（2.608 mmol Trolox），抗壞血酸當量抗氧化能力（AEAC）為101.451 mg VC/gmd，即每克干質量的雪蓮果塊根相當于101.451 mg VC（0.576 mmol VC），IC50值為7.720 mg/mL。說明雪蓮果塊根提取物對DPPH、ABTS+和O2-3種不同的自由基均有一定的清除活性。FRAP抗氧化能力測定結果表明，每克干質量的雪蓮果塊根相當于131.723 mg FeSO4（0.867 mmol FeSO4），即每克干質量的雪蓮果塊根提取液將13.17%的Fe3+還原為了Fe2+，說明雪蓮果塊根提取液具有較高的總抗氧化能力；雪蓮果塊根提取液的金屬螯合能力測定結果表明，雪蓮果塊根具有很強的螯合作用，0.1 g/mL雪蓮果塊根提取液的Fe2+的螯合率為73.19%，相當于EDTA的77.61%，這也表明著雪蓮果塊根的抗氧化能力很大程度上來自于它的金屬螯合能力。結論：本文從清除自由基（DPPH、ABTS+和）能力、總抗氧化能力和金屬離子螯合能力三方面綜合評價了雪蓮果塊根甲醇提取物的抗氧化活性。結果表明，雪蓮果塊根具有較強的自由基清除能力、總抗氧化能力和很強的金屬離子螯合能力，可進一步研究開發為抗氧化功能性食品。

來源出版物：食品科學, 2010, 31(17): 166-169

入選年份：2015

響應面法優化刺槐花多酚的超聲提取工藝

王曉陽，唐琳，趙壘

摘要：目的：刺槐（Robinia pseudoacaciaL.）又稱為洋槐，其花口感微甜，清香鮮嫩，可作為菜肴食用。刺槐花不僅含有蛋白質、脂肪、礦物質、微量元素等營養物質，還含有槲皮素、蘆丁、沒食子酸等促進人體健康的多酚類物質。本研究利用響應面法對超聲波輔助60%乙醇溶劑提取刺槐花多酚的提取工藝進行優化，探索從刺槐花中提取多酚類物質的最佳提取工藝參數。方法：采用超聲波輔助60%乙醇溶劑提取刺槐花多酚。選定超聲溫度、超聲時間、超聲功率及液料比為四個考察因素進行單因素試驗，Folin-Ciocalteus比色法測定多酚提取率，考察各因素對刺槐花多酚提取得率的影響。在單因素試驗基礎上，采用Box-Behnken中心設計原理，選擇溫度、超聲功率、超聲時間、液料比為自變量，多酚提取得率為響應值，設計4因素3水平的響應面分析試驗，研究各自變量交互作用及其對多酚得率的影響，模擬得到二次多項式回歸方程的預測模型。結果：超聲波輔助60%乙醇溶劑提取刺槐花多酚單因素試驗結果：1）低溫條件有利于刺槐花多酚的提取，溫度升高，提取得率呈下降趨勢，在較高的溫度下刺槐多酚容易發生氧化，導致提取率下降，較佳提取溫度為30℃。2）刺槐花多酚的提取率在一定范圍內隨提取溶劑的比例增加而增大，較佳液料比為20∶1。3）高功率可減少刺槐花多酚得率，120 W為較佳超聲功率。4）在超聲功率110 W、超聲溫度36℃、液料比20∶1的條件下，超聲時間在15～30 min內，隨著時間的增加，多酚提取得率顯著增加，30 min達到峰值后，較佳超聲時間為30 min。響應面優化超聲波輔助60%乙醇溶劑提取刺槐花多酚工 藝試驗數據擬合模型為：Y＝7.613+0.758583x1+0.229583x2+1.105667x3+0.494667x4-1.047542x12-0.7585x1x2+0.41375x1x3-0.37x1x4-0.756542x22-0.4832x2x3+0.2965x2x4-1.741167x32-0.1785x3x4-1.131917x42。方差分析結果表明，回歸模型達到顯著水平（P＜0.01），但是誤差項卻不顯著，說明回歸方程與實際情況吻合的較好。在各影響因素中，超聲時間（x3）對刺槐多酚提取得率影響最顯著，其次為超聲溫度（x1）、液料比（x4），超聲功率（x2）對刺槐多酚提取得率的影響相對較小。確定的最佳提取工藝條件為：溫度35℃、超聲功率110 W、超聲時間36 min、液料比20∶1。結論：以刺槐花為原料，采用Folin-Ciocaileus比色法測定提取液中多酚類物質的提取率，利用響應面法對超聲波輔助提取刺槐花多酚類物質的提取工藝進行優化。在溫度35℃、超聲功率110 W、超聲時間36 min、液料比20∶1的最優條件下，多酚類物質的提取率為（7.891±0.053）%，回歸模型預測提取率為8.022%，實際提取值達到回歸模型預測值得98.4%，說明采用RSM法優化得到的提取條件可靠。

來源出版物：食品科學, 2011, 32(2): 66-70

入選年份：2015

青蛤與文蛤的營養成分分析與評價

李曉英，董志國，閻斌倫，等

摘要：目的：青蛤（Cyclina sinensis）和文蛤（Meretrix meretrix）均屬于瓣鰓綱、簾蛤科（Veneridae）貝類，為暖水性亞熱帶種類，是我國南北沿海習見和主要的食用雙殼貝類，在我國灘涂貝類養殖中占有重要的經濟地位。對來自于我國海州灣養殖池塘中常見的海洋埋棲蛤類——青蛤和文蛤的營養價值進行研究，可為這兩種貝類的功能食品開發與評價提供科學依據，同時進一步探明這兩種貝類養殖過程中營養需求，從而為蛤類配合飼料配方開發與配制提供科學指導。方法：青蛤和文蛤為2010年1月中旬采自海州灣贛榆的養殖池塘，其中青蛤殼長為（2.46±0.36）cm，體質量為（10.06±1.45）g，文蛤的殼長為（3.72±0.17）cm，體質量為（12.64±1.64）g，取樣量均約為2.5 kg。樣品蛤吐沙后去殼清洗，高壓蒸氣滅菌鍋中處理20 min，便于脂肪分布均勻，全部軟體部高速勻漿機搗碎后備用。一般營養成分測定：用105℃烘箱直接干燥法測定水分含量，550℃高溫灼燒法測定灰分含量，索氏抽提法測定脂肪含量，凱氏定氮法測定粗蛋白含量，差減法測定總糖含量。重金屬測定：采用PGENERAL TAS-990原子吸收分光光度計測定6種重金屬，其中Cu和Zn測定采用火焰原子吸收法，Cd、Pb、Cr和Ni采用石墨爐原子吸收法測定。貝肉蛋白質的氨基酸組成分析采用酸水解法，利用堿水解法同機測定色氨酸的含量。貝肉營養價值評價根據聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）1973年推薦的氨基酸評分標準模式分別計算氨基酸評分（SAA）和必需氨基酸指數（IEAA）；采用單因子污染指數法對蛤不同組織重金屬污染進行評價。結果：1）青蛤和文蛤這兩種海洋埋棲蛤類的貝肉水分含量（77.23%、76.39%）、總糖含量（4.45%、4.14%）均較為接近，而灰分、粗脂肪以及粗蛋白均有顯著差異（P＜0.05）。文蛤粗蛋白含量高達15.54%，而青蛤為11.55%；青蛤的灰分及粗脂肪含量分別高達4.91%和1.86%，顯著高于文蛤含量（2.86%和1.07%）。2）在Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn這6種重金屬中Zn含量最高，青蛤的含量僅12.77 mg/g，而文蛤則高達252.59 mg/g，除Pb在文蛤中略超標外，其余均未超標。3）這兩種貝肉均含有18種編碼氨基酸，其中含有人體所需的全部10 種必需氨基酸。青蛤與文蛤的第一限制氨基酸均為纈氨酸，氨基酸評分分別為50.8和53.0，第二限制氨基酸均為苯丙氨酸+酪氨酸，氨基酸評分分別為55.0和53.5。谷氨酸的含量最高，在青蛤和文蛤中分別高達116.5 mg/g和111.5 mg/g，這遠高于其他17 種氨基酸。呈味氨基酸在總氨基酸中所占的比例均高達42%以上，適宜作為食用或開發呈味物質；青蛤與文蛤的必氨基酸指數IEAA相近，分別為50.0和50.3。必需氨基酸占總氨酸的比例則十分接近，均在45%左右，遠高于WHO/FAO推薦的模式（35.38%），這說明青蛤和文蛤是比較理想的蛋白源。結論：本研究揭示了青蛤和文蛤的營養價值，發現其作為人類蛋白來源是比較理想的，呈味氨基酸在總氨基酸中所占的比例均高達42%以上，可以在食品工業中用來制作鮮味劑，在動物飼料中可作誘食劑，這也提示在配制這兩種貝類的飼料時要注意呈味氨基酸的高需要量配比。本研究為這兩種貝類的功能食品開發與評價提供基礎科學依據，也為這兩種貝類養殖過程中營養需求，及配合飼料配方開發與配制提供科學指導。

來源出版物：食品科學, 2010, 31(23): 366-370

入選年份：2015

基于模糊數學的剁椒感官綜合評價方法

胡璇，夏延斌

摘要：目的：剁椒多是以鮮紅椒為原料加工而成的辣椒調味品，是食辣地區的主要辣椒加工制品。剁椒因原料質量、加鹽量、發椒工藝不同而導致產品品質差異很大。因此，合理評價剁椒的品質是剁椒工藝改進的基礎。一般剁椒制品的感官評價方法采用直接評分法，按標準對產品進行評分后計算平均值或加權平均值。該方法得到的評判結果受評定人員自身條件影響較大，評分結果離散程度高，難以準確反應產品的真實情況。為消除品評人員的主觀誤差，將模糊數學邏輯應用到剁椒感官評價方法中，試圖建立一套能客觀、準確地評價剁椒品質的感官評價方法。方法：以市售的3個不同品牌的剁椒為評價對象。選擇剁椒的4個重要感官指標為：色澤、脆性、香氣、滋味，權重值依次為0.3、0.3、0.2、0.2，每個指標分別采用5級標度法，評定等級依次為很好、好、一般、差、很差，依次用阿拉伯數字表示為1、2、3、4、5。參加品評的人員由18位具有食品專業知識的人員組成。按照標準分別對剁椒的各項指標進行等級評定并記錄結果。按照模糊數學評判步驟依次確定評定論域U、評語論域V、權重向量A，并對感官評價結果進行處理（計算各項評價指標到該指標評價結果的隸屬程度）得到幾組相關的模糊評判矩陣R，再根據模糊綜合評判數學模型原理，計算綜合隸屬度，得到結果向量Y（Y＝A×R），最后根據綜合評分公式H＝計算出每個樣品的綜合評分，并按綜合評分結果對產品進行等級劃分。為驗證方法的可靠性，采用儀器分析方法測得反映剁椒品質的客觀數據。利用質構儀測定代表剁椒脆度的Fmax值（Fmax值與產品脆性成正比，Fmax值越大，品質越好），并與模糊評判結果進行比較。利用色差計在亨特（Hunter）彩色空間下檢測與剁椒顏色相關的L、a、b值，并計算綜合色度指標色度角［H＝tan-1（b/a）］，色澤比（h＝a/b）和飽和度［C＝（a2+b2）1/2］等參數（L值、a值、b值、C值、h值越大，H值越小，代表產品的色澤越紅艷，品質越好），并與模糊評判結果進行比較。結果：（1）模糊評判結果：根據模糊評判綜合評價方法計算出3種品牌剁椒的綜合評分分別為H1＝3.56，H2＝1.79，H3＝2.18。1號品牌樣品的綜合評分在3和4之間接近于4，說明該品牌的剁椒品質在一般和差之間偏向于差；2號品牌樣品的綜合評分在1和2之間接近于2，說明該品牌的剁椒品質在很好和好之間偏向于好；3號品牌樣品的綜合評分在2和3之間接近于2，說明該品牌的剁椒品質在好與一般之間偏向于好。3種產品由好到壞依次為：品牌2＞品牌3＞品牌1。（2）質構測定結果：用質構儀測得3種品牌剁椒的Fmax值分別為：Fmax1＝3432.3g，Fmax2＝7032.6g，Fmax3＝5345.4g。2號品牌樣品脆性最好，1號品牌樣品脆性最差，3種產品由好到壞依次為：品牌2＞品牌3＞品牌1，這與模糊評判結果相互一致。（3）色澤測定結果：1號品牌（L＝18.21、a＝13.29、b＝6.74、C＝14.90、h＝1.97、H＝36.89），2號品牌（L＝24.28、a＝23.98、b＝10.98、C＝26.37、h＝2.18、H＝24.60），3號品牌（L＝21.60、a＝23.04、b＝10.89、C＝25.48、h＝2.12、H＝25.30），各項指標均反映出2號品牌的色澤最好，3號品牌次之，1號品牌最差，3種產品由好到壞依次為：品牌2＞品牌3＞品牌1，這也與模糊評判的結果相互一致。結論：改進后的模糊評判方法在處理模糊程度高的感官綜合評價問題時具有較高的準確度。采用該方法進行剁椒的綜合感官評價減少了感官評價過程中由人為因素和現有方法的不合理性造成的評判誤差。

來源出版物：食品科學, 2011, 32(1): 95-98

入選年份：2015

食品中糠醛和5-羥甲基糠醛的產生機理、含量檢測及安全性評價研究進展

張玉玉，宋弋，李全宏

摘要：含糖豐富的食品在熱處理、發酵等加工過程中會產生糠醛（furfural，2-furfural）和5-羥甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural，5-（hydroxymethyl）furan-2-carbaldehyde，HMF），其主要來源于加工過程中所發生的美拉德反應（maillard reaction）及焦糖化反應。糠醛和5-羥甲基糠醛具有增香調色功能，因為隨著糠醛和5-羥甲基糠醛的產生，糠醛和5-羥甲基糠醛繼續反應還會產生很多棕色物質及呈香物質。食品加工環境中的諸多因素如pH值、壓力、溫度等和食物組成成分對糠醛和5-羥甲基糠醛生成量的影響比較顯著，比如在反應溫度、時間、壓力、pH值、氧含量等體系因素改變時，非還原糖轉換為還原糖或多酚，這都會影響糠醛反應的進程，因此通過控制這些因素可以有效調控糠醛反應進程。工業上生產糠醛和5-羥甲基糠醛，主要使用富含糖類的生或酸性環境發生水解、裂解、脫水反應，產生糠醛和5-羥甲基糠醛等化合物。糠醛和5-羥甲基糠醛在達到一定劑量時可對人體產生危害。研究表明，一定劑量的糠醛或5-羥甲基糠醛被機體吸收后，會對肝臟、腎臟、心臟等器官產生不良影響；5-羥甲基糠醛還對眼黏膜、上呼吸道黏膜等產生刺激作用。因此，研究食品中糠醛的反應機理及其產生的糠醛類化合物的潛在安全問題，有效調控糠醛反應進程和糠醛類化合物的積累，具有重要意義。本文對食品中糠醛和5-羥甲基糠醛的產生機理、含量檢測分析與安全性的研究進行了綜述。目前糠醛和5-羥甲基糠醛含量的檢測方法僅限于紫外分光光度法和高效液相色譜法，食品中可檢測到的糠醛的含量可以達到幾百毫克每千克，而5-羥甲基糠醛的含量則相對較低，一般不超過幾十毫克每千克。糠醛在我國是作為一種食品添加劑使用的，大鼠經口的半數致死量為65 mg/kg。而5-羥甲基糠醛則被看作是一種潛在的影響健康的化合物，對眼睛、上呼吸道、皮膚和黏膜等有刺激性，對腫瘤的惡化也有一定的誘導作用，但是目前對5-羥甲基糠醛的致病機制僅限于動物實驗，并沒有成熟的理論解釋。同時，有研究報道5-羥甲基糠醛具有一定的藥理作用，如抗心肌缺血、抗氧化等。糖類與人體健康有極其密切的關系，在糖類食品中一般都含有糠醛和5-羥甲基糠醛。因此，探明糠醛和5-羥甲基糠醛的產生機理及在人體內的作用機制，對人體健康具有重要的意義。對糠醛和5-羥甲基糠醛的研究可以從以下兩個方面考慮：（1）對糠醛和5-羥甲基糠醛的產生機理研究應從復雜的食品體系著手，重點探討影響糠醛和5-羥甲基糠醛生成量的因素（如溫度、時間、壓力等），調控反應進程，而不僅僅是從單一的糖體系角度去考慮；（2）需要對糠醛和5-羥甲基糠醛進行更深入的風險評估，研究高糠醛和HMF攝入的飲食與癌癥、心血管疾病等疾病的關系。

來源出版物：食品科學, 2012, 33(5): 275-280

入選年份：2015

脂肪酶對中式香腸脂肪降解、氧化和風味的影響

封莉，鄧紹林，黃明，等

摘要：目的：隨著現代化技術的發展，通過高溫烘烤工藝能夠在短期內生產出香腸，但是短期烘烤香腸風味相比傳統的低溫長時間自然風干成熟工藝的風味略顯單一，消費者的接受程度不高。本文研究了添加不同梯度水平的脂肪酶，對中式香腸脂質降解、脂肪氧化、揮發性風味物質和感官品質的影響。方法：參照中式香腸的傳統工藝，選用豬后腿肉和背膘（比例為7：3），絞碎并添加2%的食鹽、9%的糖、3%的大曲酒、0.015%的亞硝酸鈉充分混勻。添加不同含量的脂肪酶：對照組不添加（3）、添加0.02%（P2）、添加0.04%（P4）、添加0.06%（P6）、添加0.08%（P8）、添加0.10%（P10），充分攪拌混勻。經過灌腸、放氣、漂洗，放入預加熱烘箱45℃烘烤72 h。烘烤結束后，將香腸從烘箱中取出，冷卻至室溫后，用真空包裝袋包裝。不同處理組的香腸樣品進行理化特性（水分含量、水分活度、pH），脂質降解（游離脂肪酸組成），脂肪氧化（TBARS值）、揮發性風味物質含量、感官評定等指標的測定。結果：脂肪酶對中式香腸脂質降解、氧化和風味的影響結果表明：（1）在理化指標方面，添加外源脂肪酶對中式香腸水分含量、水分活度無顯著影響；由于加速了游離脂肪酸的釋放，pH逐漸降低，保障了香腸的安全性。（2）在脂質降解方面，隨著外源脂肪酶的添加總游離酸含量增加了35.46%～657.78%，飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸組成比例上升，多不飽和脂肪酸比例下降。其中游離脂肪酸組成增長最為顯著的是油酸，說明脂肪酶更有利于單不飽和脂肪酸中油酸的釋放。（3）在脂肪氧化方面，隨著外源脂肪酶的添加，中式香腸的TBARS值顯著上升，與對照組相比增加了3.26～11.40倍。添加0.02%～0.08%的脂肪酶，香腸的TBARS值與貯藏30 d的廣式臘腸相當。脂肪氧化一方面可以促進肉制品風味的形成，另一方面過度的脂肪氧化會影響肉制品的貨架期和食用的安全性。（4）在風味物質方面，添加外源脂肪酶后，中式香腸的揮發性風味物質的成分發生明顯變化，酯類增加到48種、醛類增加到50種、酸類增加到50種、醇類增加到50種。隨著脂肪酶含量的增加，醇類物質種類和含量均減少，而酯物質的種類則不斷豐富，酸和醛類物質的含量顯著增加。（5）在感官評定方面，香氣的得分隨著脂肪酶的添加先升高后降低，滋味的得分隨著脂肪酶的添加先降低再升高最后降低，在添加量為0.06%時香腸的香氣和滋味得分最高。結論：適量添加外源脂肪酶可以有效的促進高溫短時烘烤中式香腸中的脂肪降解和氧化，為其獨特風味的形成提供了脂質來源的風味前體物質及風味物質（醛、酮、酯等），從而改善中式香腸的感官品質；過量添加外源脂肪酶會導致中式香腸的過度氧化，不利于產品的風味和安全。綜合理化數據和感官分析結果，脂肪酶添加水平為0.06%時能顯著（P＜0.05）提高香腸香氣，并且不影響香腸的色澤、滋味和質構等感官品質。

來源出版物：食品科學, 2015, 36(1): 51-58

入選年份：2015

果膠改性方法及生物學作用機理研究進展

葉興乾，陳健樂，金妙仁，等

摘要：果膠是早在1825年就被發現報道的植物膠體，廣泛存在于植物細胞壁中，因其優良的風味和增稠成膠性而被大量用于食品加工中的增稠劑、凝膠劑，而目前其清理腸道、抑癌等生理活性更受到重視，成為研究熱門之一。近幾十年果膠分子結構的研究得到一些共識：均聚半乳糖醛酸聚糖（HG）、鼠李半乳糖醛酸聚糖I（RGI）和鼠李半乳糖醛酸聚糖II（RG II）是果膠材料中普遍存在的結構域。其中HG結構與果膠成膠性能關系密切，而RGI結構可能對抑癌活性有很大貢獻。然而天然果膠功能有限，一方面受限于它屬于高分子，難以進入血液并在體內各處發揮作用，另外其結構還不夠豐富以應對各種需求，因此要對果膠進行分子大小和結構的改性。按改性方法分：主要涉及化學改性（即熱酸堿降解，所以也稱pH-改性或pH-/溫度-改性，典型產品有GCS-100）、酶改性（即特定果膠酶水解，如產品PectaSol-C聯合使用了酶和化學改性）、熱改性（即高壓高溫聯合降解）、輻照改性（即Co-60、超聲和紫外等輻照降解）、接枝改性（即通過接枝反應增加其它聚合物鏈）、交聯改性（即通過交聯劑交聯果膠分子）、取代改性（即通過取代反應改變果膠分子基團，如硫酸化果膠等），其中前4種屬于降解改性，以制備小分子功能果膠為目的，一般改性后分子量可以小于15 ku。在改性果膠的生物學功能方面，本文首先重點介紹了抗癌活性的研究現狀與機理進展：大量研究表明化學改性柑橘果膠可能通過結合Galectin-3（Gal3，半乳糖凝集素3）或激活免疫功能而有效抑制多數癌細胞，但在研究熱改性果膠、pH-改性果膠對前列腺癌細胞的作用時，卻發現化學改性果膠無效，而再對熱改性果膠進行堿處理，將同樣破壞其抑制前列腺癌細胞的活性，其他研究也得到類似結果，且未發現熱改性果膠在抑癌過程中有類似pH改性果膠的作用機理。最近，有研究根據熱改性果膠作用于HepG2和A549并出現細胞死亡時，無DNA裂解，且LC3蛋白增加，p62蛋白減少等現象，推斷其不是經典的細胞凋亡，提出熱改性果膠的抑癌機理可能通過激活細胞自噬途徑，也有研究發現甜菜、土豆改性果膠分別作用于HT29、DLD1細胞時，其作用也都為非Gal3依賴性，可能存在新的作用機理但還有待進一步研究。另外，改性果膠還具有很好的化療藥協同作用，減少耐藥問題，提升化療效果。本文還綜述了改性果膠的其他生理活性，有研究使用輻照改性果膠，發現具有較好的降膽固醇功效；柑橘化學改性果膠具有較好的體內降汞降鉛作用，這與改性果膠在體內能與多價金屬陽離子結合形成“蛋盒”結構有關；接枝改性果膠有良好的細胞粘附性和生物相容性，可用于骨組織再生工程；改性果膠作為藥物載體可改變藥物的釋放速度和釋放場所，如作為腸釋藥物的載體；取代改性的果膠如硫酸化果膠具有抗凝血抗血栓作用。

來源出版物：中國食品學報, 2015, 15(7): 1-9

入選年份：2015

甘薯抗性淀粉對高脂血癥大鼠降脂利肝作用研究

于淼，鄔應龍

摘要：目的：研究表明抗性淀粉具有多種生理功效，其可以調節脂質代謝，改善腸道內微生物菌群，增加大腸中短鏈脂肪酸的量和降低糞便pH值，修復脂肪肝損傷等這些功效對人體盲腸癌、動脈粥樣硬化癥及肥胖癥有一定的預防及調節作用。但化學改性抗性淀粉（RS4）的降血脂功能研究的報道較少。本實驗以自制的甘薯抗性淀粉為研究對象，考察甘薯抗性淀粉（SPRS）在大鼠形成高脂血癥過程中的降血脂及促進肝損傷修復的作用。方法：取健康成年SD大鼠，雌雄各半，40只隨機分為4組：正常對照組（NG）、高脂模型組（HL）、甘薯抗性淀粉低劑量組（SPRSL）、甘薯抗性淀粉高劑量組（SPRSH）。正常對照組飼喂基礎飼料，高脂模型組飼喂高脂飼料，甘薯抗性淀粉組在高脂飼料的基礎上分別給予甘薯抗性淀粉10、20 g/（kg·d），45 d后測定大鼠血清中總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）的含量及觀察肝臟組織細胞形態變化。結果：與正常對照組比，高脂模型組大鼠血清中的TC和TG 含量有極顯著的升高（P＜0.01），表明高血脂癥大鼠模型建立成功。飼喂甘薯抗性淀粉大鼠的體質量與高脂模型組相比有所下降，甘薯抗性淀粉能顯著降低大鼠血清中TC（NG 1.83；HL 3.88；SPRSL 3.51；SPRSH 2.94，mmol/L）和TG（NG 0.50；HL 1.26；SPRSL 1.01；SPRSH 0.91，mmol/L）的含量，LDL-C（NG 0.44；HL 1.18；SPRSL 1.03；SPRSH 0.92，mmol/L）水平顯著降低，HDL-C（NG 1.16；HL 0.90；SPRSL 1.01；SPRSH 1.09，mmol/L）水平顯著升高；大鼠肝組織病理切片結果觀察表明甘薯抗性淀粉組肝細胞變性和壞死現象明顯輕于高脂模型組。結論：甘薯抗性淀粉對高脂飼料致高脂血癥大鼠的血脂水平有較好的調節作用，并明顯減輕高脂血癥大鼠的肝細胞變性及壞死現象。

來源出版物：食品科學, 2012, 33(1): 244-247

入選年份：2015

常壓室溫等離子體誘變技術選育高產Monacolin K紫色紅曲霉突變株

祁田甜，張嬋，胡濟美，等

摘要：目的：紅曲霉的次級代謝產物Monacolin K能夠競爭性抑制膽固醇合成通路中的限速酶HMG-CoA還原酶活性，因此能夠有效抑制人體內膽固醇的合成，為選育高產Monacolin K突變株，本文將常壓室溫等離子體（ARTP）射流誘變技術應用于紅曲霉菌株育種，以期篩選得到高產Monacolin K的突變株，將有助于Monacolin K的工業化生產及降膽固醇藥物的商業化生產。方法：新型常壓室溫等離子體（ARTP）誘變系統，通過發射均勻且粒子豐富的等離子體射流，使活性粒子透過細胞膜作用于DNA物質引起DNA的多樣性損傷，細胞中的DNA不完全修復形成遺傳穩定的突變株。首先將試管斜面30℃活化7 d的紅曲霉菌體，用無菌生理鹽水沖洗、過濾，孢子懸液濃度調節至106～107個/mL，添加甘油至濃度5%。將菌懸液均勻涂抹在金屬載片表面，鑷子將菌物載片轉移到載物臺，設定參數，在工作氣流量為10 L/min、等離子體發射源與樣品距離為2 mm，操作溫度23.0～35.0℃的條件下，分別照射0、30、60、75、90、120、150、180 s，處理后將載片轉移到裝有1 mL生理鹽水的EP 管中，振蕩洗脫形成新菌懸液，不同梯度稀釋后涂布平板，培養48 h后觀察菌落形態特征。CFU法來計算其致死率，獲得致死曲線；HPLC法檢測發酵液中Monacolin K產量；采用掃描電鏡觀察菌絲體變化。結果：采用常壓室溫等離子體射流誘變技術處理紫色紅曲霉M-1，選育高產Monacolin K突變株，掃描電鏡觀察誘變處理前后菌體微結構特征。結果表明：（1）ARTP對紅曲霉菌株具有很強的致死效應，ARTP處理30 s紅曲霉菌株誘變致死率達到84%的菌體，處理60 s后致死率基本穩定在90%以上，處理90 s時其致死率約為92.6%，可獲得較高的正突變率（23.8%），處理180 s致死率接近100%。參考文獻資料，為獲得較高正突變率、方便篩選，選取ARTP處理90 s（致死率約92.6%）作為后續處理的條件。（2）M-1經ARTP誘變處理后的菌落數明顯降低，且菌落形態發生了改變。紫色紅曲霉M-1菌落初期為白色，成熟后漸變為淡紅至紅色，背面深紅；誘變后的菌落直徑發生一定改變，色澤更白，中心有一些紅點。（3）經誘變后，發現紅曲霉的分生孢子和閉囊殼在大小、形狀、直徑等方面均有明顯變化，表明ARTP產生的活性粒子透過細胞膜作用于DNA物質，引起DNA發生多樣性損傷，細胞DNA不完全修復突變，形成遺傳穩定的突變體。（4）篩選得到突變體23的Monacolin K產量達到428.14 mg/L，較初始菌株M-1提高了111%。結論：研究探討了常壓室溫等離子體（ARTP）射流誘變技術處理紫色紅曲霉菌株M-1的效果，選育高產Monacolin K突變株。結果表明，ARTP對紅曲霉菌株具有較強致死和致突變效應，ARTP 處理90 s時其致死率約到92.6%；篩選獲得的突變株23的Monacolin K產量達到428.14 mg/L，較初始菌株M-1提高了111%。ARTP等離子體作用于紫紅紅曲霉，不僅可引起形態學特征發生改變，突變體的菌落色澤、菌絲體和孢子形態等特征均有一定變化；ARTP產生的活性粒子可透過細胞膜作用于DNA物質，引起DNA發生多樣性損傷，細胞DNA不完全修復突變，形成遺傳穩定的突變株。

來源出版物：食品科學, 2015, 36(9): 66-70

入選年份：2015

線粒體介導食品功能因子活性與食品危害物毒性的分子機制

劉學波，劉志剛

摘要：研究表明，食品中的營養功能因子如植物多酚、多糖等具有良好的生物活性，尤其是對肥胖、糖尿病等慢性疾病具有良好的干預作用；而食品生產加工過程中產生的危害物如丙烯酰胺、黃曲霉毒素、N-亞硝基化合物等會威脅人體的健康，但它們的分子機制、作用靶點大多尚不明確。線粒體作為細胞內調控各項生理過程的重要細胞器，可能是這些食品功能因子和食品危害物在細胞內發揮作用的重要靶點。本文概述了線粒體作為細胞內的“能量工廠”和信號調控者，在食品功能因子與食品危害物生物活性或毒性中的參與機制，旨在為食品營養功能因子生物活性與食品危害物毒性機制的研究提供理論參考。包括：（1）食品功能因子對線粒體功能與結構的影響：線粒體營養素可通過清除自由基，提高線粒體酶的底物與輔因子水平，增強線粒體酶活性，促進線粒體的損傷修復與自噬，誘導二相酶防御系統來減少氧化損傷，預防和治療衰老相關疾病。研究表明通過膳食額外補充這些線粒體營養素可以有效改善機體健康；（2）食品功能因子對氧化還原平衡體系的影響：線粒體在細胞氧化還原平衡體系中占有十分重要的地位，其中呼吸鏈電子傳遞、內質網氧化折疊等的活化，均是細胞內重要的ROS來源。許多食品營養功能因子具有抗氧化性，這些抗氧化物質不僅可以通過直接清除機體內的活性氧，而且可以通過調節細胞內的抗氧化物酶活力維持細胞的氧化還原平衡；（3）食品功能因子經由線粒體調控細胞內信號通路的機制；線粒體產生的“第二信使”，如H2O2等，在細胞信號通路及各項生理過程調控過程中發揮著重要作用。H2O2不僅可調控細胞內的氧化還原平衡，還可以調控氧化還原敏感的細胞質信號和細胞核的轉錄調控因子的活性；研究表明葉黃素，菊苣酸等可以通過對信號通路的調節對機體損傷起到改善作用。（4）食品危害物對線粒體功能的影響：食品中的有害物質如丙烯酰胺、黃曲霉毒素、N-亞硝基化合物等，會對人體機能造成損傷，引發疾病。許多毒素性和化學性食物中毒發病機制都與線粒體功能失活有關，硝酸鹽和亞硝酸鹽都是自由基NO·的重要來源，并且還會與超氧陰離子反應形成過氧化亞硝酸鹽（ONOO—）。過氧化亞硝酸鹽是一種強線粒體毒性劑，會抑制線粒體電子傳遞鏈進而產生更多的自由基，造成組織損傷。

來源出版物：中國食品學報, 2015, 15(12): 1-8

入選年份：2015