为探明辽西半干旱区青贮作物的营养品质和养分需求特征,本研究在辽宁阜新蒙古族自治县设置青贮玉米、甜高粱和高丹草种植试验,对其产量、营养品质、饲用价值、矿质养分进行比较分析.结果表明:(1)同等栽培管理条件下,高丹草鲜产和干产都显著高于青贮玉米和甜高粱,干物质产量达到34.22 t·hm-2.(2)青贮发酵能够提高青贮作物的粗蛋白、粗脂肪,降低粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素含量;相较于甜高粱和高丹草,青贮玉米的营养品质更好.(3)青贮发酵提高了青贮作物的饲用价值,青贮玉米的消化性干物质、干物质采食量、相对饲用价值显著高于甜高粱和高丹草.(4)3种青贮作物植株的氮(N)、磷(P)、钾(K)含量无显著差异,3种青贮作物的N、P、K需求大约在200～300、60～90、320～580 kg·hm-2,高丹草的N、P、K吸收量显著高于青贮玉米和甜高粱,对K的需求量大.综合分析表明,青贮发酵能有效改善青贮作物的营养品质,青贮玉米是当地较为适宜种植的青贮作物类型,研究结果为辽西地区青贮作物的高产栽培和推广应用提供了重要支撑.

[目的]解析夏冬季节发酵的雪茄烟叶代谢物差异.[方法]采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术对发酵前、冬季发酵、夏季发酵的雪茄烟叶样品进行广泛靶向代谢物检测.[结果]发酵期间(历时 34 d)夏季、冬季发酵房平均温度分别是 27.2℃、14.7℃,二者相差 12.5℃,平均湿度分别是 77.6%、66.7%,二者相差 10.9%,夏季更符合烟叶发酵相对高温、高湿的环境要求;雪茄烟叶样品检测得到 905 种代谢物包含 10 类:生物碱、酚酸、黄酮、脂质、氨基酸、有机酸、萜类、糖类、核苷酸、木质素,其中生物碱、有机酸、脂质含量比例居前三,分别是 24.5%、23.7%、15.0%.烟叶发酵后,有机酸、脂质、氨基酸、酚酸的含量都显著提升,生物碱、萜类、黄酮、糖类、木质素的含量有不同程度的减少.夏季发酵的烟叶生物碱、萜类代谢转化更剧烈,有机酸、氨基酸、黄酮、脂质、糖类含量较高,化学成分更协调,香气质量更丰富,烟气柔顺、余味甜润,感官品质更优.[结论]鄂西南地区夏季自然高温高湿环境,更顺应雪茄烟农业发酵理想状态,将当年生产的雪茄烟叶在冬季自然醇化后推迟到次年夏季发酵,或可作为探索推动雪茄烟发酵工序提质增效的参考方案.

姬松茸是一种珍稀药食两用真菌,肉脆味美,其子实体与菌丝体均富含多糖、甾醇、萜类、多肽、脂质、多酚等活性成分,具有较强的抗肿瘤、降血脂、降血糖、免疫调节、优化肠道菌群、抗氧化等药理活性,是一种极具食用、药用开发前景的真菌资源.在已报道的姬松茸化学成分中,blazeispirols为姬松茸特有的一系列具有螺环结构且有别于经典甾体的甾醇化合物,是从姬松茸菌丝体中发现的重要活性成分,具有显著的保肝活性,可作为姬松茸菌株专属的系统发育和化学分类学标志,也被视为优秀的成药性先导化合物分子.依据骨架结构特征,可将目前已发现的17个blazeispirol类化合物分为blazeispirane和problazeispirane 2种类型.为进一步挖掘姬松茸特有blazeispirol类化合物资源,该文从姬松茸blazeispirol系列化合物的发现、分离、结构、生物活性和生物合成途径等角度进行了系统综述,同时以blazeispirol A为例总结了姬松茸发酵合成blazeispirol A的相关代谢调控策略,以期为blazeispirol系列化合物的高效合成与制备、相关药物及功能性食品的研发、姬松茸等食药真菌资源及其衍生产品的品质提升等相关研究提供参考.

近年来,灵芝产业高速发展,但其主要药效成分灵芝三萜的含量较低,是影响其品质的重要原因,因此探索一种提高灵芝三萜含量的生物技术手段极具应用前景.本研究以 6 株斜盖伞Clitopilus spp.真菌为材料分别制备多种类型的真菌诱导子,将其添加到灵芝菌丝体液体摇瓶中,研究对灵芝菌丝体生物量和灵芝三萜积累的影响.其中,Clitopilus sp.HSL-YX-7-A 的高压灭菌发酵液(HSL FB)、C.hobsonii NL-19 的菌丝干粉(NL-19 DMP)、C.prunulus 84496 的发酵液提取物(84496 FBE)和Clitopilus sp.HSL-YX-7-A的菌丝提取物(HSL ME)显著提高了灵芝菌丝体生物量和灵芝三萜含量,相对于对照组,生物量分别提高了 450.09%、64.64%、46.97%和 66.14%,灵芝三萜分别提高了 53.01%、25.58%、25.17%和 20.47%,灵芝三萜总产量则分别提高了 585.15%、104.65%、86.43%和110.45%.进一步研究表明,经HSL FB、NL-19 DMP和HSL ME处理后,灵芝三萜生物合成途径关键酶基因hmgs、hmgr、mvd、fps、sqs和osc的表达量显著上调;但84496 FBE处理之后仅上调了hmgs和sqs的表达量.且6个基因的平均表达量与灵芝三萜总产量的提升率呈显著的正相关性(R2=0.972,P<0.05).本研究证实了斜盖伞诱导子能够有效提升灵芝菌丝体生物量和灵芝三萜含量,其中C.hobsonii NL-19 和Clitopilus sp.HSL-YX-7-A均为栎类树种的根系共生菌.本研究进一步为开发斜盖伞真菌作为微生物菌剂提供了基础,同时为提高栎树人工林的生产力和创建"以菌养菌"的药用真菌品质提升技术体系提供了重要策略.

啤酒酵母的自溶会影响啤酒的风味和品质,对酵母自溶的调控是工业啤酒生产的迫切需求.前期在啤酒酵母自溶的研究中发现柠檬酸循环相关基因对酵母自溶有较大影响.为探究柠檬酸循环中异柠檬酸脱氢酶基因调控对自溶的影响,在典型拉格啤酒酵母(Saccharomyces pastorianus H.)Pilsner中对IDP1和IDP2基因进行了破坏和过表达.结果发现IDP1基因的破坏能提高酵母的抗自溶能力,自溶 96 h抗自溶指数为 8.40,比原始菌提高了 1.5 倍.IDP1基因的破坏提高还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)的供应,NADPH/NADP+的比值为1.94,发酵结束时胞内ATP水平比原始菌提高 1.8 倍,活性氧(reactive oxygen species,ROS)相比原始菌减少 10%.IDP2基因的缺失造成酵母快速自溶和NADPH供应的减少,自溶 96 h抗自溶指数为 4.03,NADPH/NADP+的比值为 0.89.发酵结束时胞内 ATP水平相比原始菌减少 8%,ROS是原始菌的 1.3 倍.本研究进一步阐释了柠檬酸循环相关基因对酵母自溶的调控机理,为选育自溶性能可控的优良酵母提供了理论基础.

通过固态发酵对棉籽粕进行品质改善,并探究其发酵后感官评价、抗营养因子含量及粗蛋白、总酸、酸溶蛋白的变化,为棉籽粕在水产养殖行业中的应用提供理论基础.研究首先探究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)单菌发酵棉籽粕降解其抗营养因子含量的最佳接种量、水料比和时间.研究结果表明,当接种量达到11％为最佳,水料比在(0.6-0.8∶1)最佳,当发酵时间达到60h后,各抗营养因子的降解率达到最高.随后采用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)配合枯草芽孢杆菌,同时在底物中添加植酸酶及纤维素酶溶液进行混菌固态发酵,并对最佳混菌比例以及酶液添加比例进行探究,结果表明,当枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和植物乳杆菌的混菌比例为1∶1∶2时综合效果最佳,纤维素酶添加比例为1.25％,植酸酶添加比例为0.10％,降解抗营养因子的效果最佳.随后,以此条件进行混菌发酵,结果表明,混菌发酵棉籽粕在感官评定上要优于单菌发酵,棉籽粕中游离棉酚降解率达到40.13％,植酸降解率达到34.92％,单宁降解率达到40.24％,粗蛋白提升了 10.26％,酸溶蛋白提升了59.2％,总酸提升了79.49％.因此,研究为提高棉籽粕的饲用价值提供参考,有利于提高棉籽粕在水产饲料中的添加水平.

葡萄酒风味是衡量葡萄酒品质的关键因素之一.葡萄果实中的风味前体物质在真菌(酵母菌、霉菌)、细菌(乳酸菌、醋酸菌)等微生物的共同作用下,得以在葡萄酒发酵过程中释放,微生物在发酵中的相互作用也会影响葡萄酒最终风味的形成.尽管多组学技术使我们对微生物群落结构和葡萄酒风味有了较为清晰的认识,但微生物在葡萄酒风味特征中的作用机制仍有待进一步研究.本文对葡萄酒酿造过程中微生物种群演替、葡萄酒的风味变化特征进行了归纳,重点综述了发酵各阶段微生物对葡萄酒复杂风味形成的影响,旨在更好地挖掘真菌和细菌的潜力,促进葡萄酒酿造过程中风味物质的表达,为生产满足消费者需求的特色葡萄酒提供依据.

[背景]目前对于酸菜发酵的研究主要关注点是植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),有关短乳杆菌(Lactobacillus brevis)在酸菜方面的研究报道很少.[目的]为了挖掘短乳杆菌的发酵性能并开发酸菜发酵剂,将 2 株短乳杆菌分别与 1 株植物乳杆菌进行组合并发酵酸菜,分析短乳杆菌对酸菜发酵品质的影响.[方法]分别测定短乳杆菌与植物乳杆菌的单菌株生长产酸性能、耐酸性及亚硝酸盐降解力,并将两菌种组合后发酵酸菜,分析 1-7 d 内酸度、乳酸菌活菌数、亚硝酸盐含量及酸菜质构特性的变化趋势.[结果]相较于短乳杆菌Lb-9-2,短乳杆菌Lb-5-3 的生长和产酸速率较慢、酸耐受力较弱,但其亚硝酸盐降解力较强.两株短乳杆菌分别与植物乳杆菌Lp-9-1 组合后产酸力显著增强,并在 3 d时达到最低pH值(约 3.10);植物乳杆菌Lp-9-1 的添加使酸菜中总体乳酸菌生长延迟,在 5 d时达到最高活菌数;组合菌种的样品中亚硝酸盐含量在 1-7 d内变化较为平缓,前 5 天内两个组合之间差异不显著;接种乳酸菌会降低酸菜硬度和弹性,发酵3 d时 Lb-5-3/Lp-9-1 组合的硬度最大,感官评价得分最高.[结论]短乳杆菌与植物乳杆菌组合后,可在 3 d内获得亚硝酸盐含量低且其他综合性能较好的酸菜,但此时的短乳杆菌并未对组合菌的产酸力和亚硝酸盐降解力产生影响,而对酸菜硬度和感官性能具有一定作用.

[背景]烟草特有亚硝胺(tobacco-specific nitrosamines,TSNAs)是烟草于调制和发酵阶段产生的一类致癌物质,由烟草生物碱与氮氧化物发生亚硝化反应生成,生物碱和亚硝酸盐是TSNAs的直接前体物质.[目的]发掘适用雪茄高温发酵且显著降低 TSNAs形成与积累的微生物.[方法]以 TSNAs前体物质亚硝酸盐的高效降解为目标,对从雪茄烟叶分离得到的烟草源微生物菌株进行高温培养、亚硝酸盐降解及亚硝酸盐耐受能力研究,得到可于 50℃高效降解亚硝酸盐及耐受高浓度亚硝酸盐的微生物菌株,将菌株应用于雪茄烟叶高温发酵 35 d,对发酵前后亚硝酸盐、TSNAs、常规化学成分和中性香味成分含量进行测定,分析菌株在雪茄烟叶发酵中对TSNAs含量及烟叶品质的影响.[结果]获得了 3 株于 50℃高效降解亚硝酸盐的菌株NY7、NY8 和NY9,分别鉴定为莫海威芽孢杆菌(Bacillus moj avensis)NY7、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans)NY8 和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NY9,其中B.halotolerans NY8 亚硝酸盐降解能力最为显著.添加了菌株NY8 的雪茄烟叶发酵过程中亚硝酸盐和TSNAs含量均显著降低,亚硝酸盐含量减少 96.86%,TSNAs总量减少 67.14%,烟碱的下降幅度明显高于空白组.中性香味成分总量(除新植二烯外)略有升高.[结论]该菌株适用于雪茄烟叶高温发酵,并高效降解亚硝酸盐,有效减少 TSNAs 的形成和积累,对雪茄烟叶减害具有重要的科学价值和应用潜力.

目前,棕榈粕因其低廉的价格和丰富的产量成为热门的动物饲料原料,但其高含量的抗营养因子纤维素阻碍了其在动物饲料中的高效应用.微生物发酵处理可以有效地降低棕榈粕中抗营养因子含量,提高其营养价值,并提升其品质.文章对棕榈粕的化学成分及微生物发酵棕榈粕、发酵棕榈粕在动物养殖中的应用研究进展进行综述,旨在为微生物发酵棕榈粕饲料的技术应用提供参考.