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| 編輯推薦: |
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洞察微观世界,赋能食品未来!本书首度系统解析乳酸菌群体感应调控网络,破解发酵肉制品功能菌筛选瓶颈,揭秘微生物吸附重金属的绿色机制,为食品加工、安全控制与资源开发提供前沿理论与实操方案,是食品科学、微生物学研究者的必读指南。
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| 內容簡介: |
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该书主要围绕有益微生物的群体感应系统及功能特性的研究进行阐述。专著共分为五章,分别阐述了肉制品中乳酸菌的筛选及抗氧化特性的研究、乳酸菌群体感应系统及其调控作用的研究、发酵食品中微生物的筛选及抗菌特性的研究、去除重金属酵母菌的筛选及作用机理研究和去除重金属乳酸菌的筛选及作用机理研究。该专著聚焦有益微生物的研究及应用,结合最新研究进展,对有益微生物的群体感应系统及功能特性进行深入的讨论和分析,为有益微生物的开发利用提供依据。
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| 關於作者: |
田建军 内蒙古农业大学教授,博士生导师。主要从事肉品科学与技术、肉源乳酸菌功能评价与应用的教学与科研工作。第二届“全国创新争先奖”获得者、国家第一批产业顾问组(肉牛加工)专家、中国畜产品加工研究会常务理事;内蒙古自治区优秀科技工作者、内蒙古自治区农牧厅“农畜产品加工指导专家委员会(肉牛加工团队)”首席专家。
顾悦 内蒙古农业大学副教授,硕士生导师。主要从事肉品科学与食品微生物等相关科研工作。中国畜产品加工研究会青年工作委员会委员、内蒙古畜产品加工研究会副秘书长。先后主持国家级、省部级等科研项目九项,在国内外学术期刊发表学术论文十余篇。
李丽杰 内蒙古农业大学副教授,硕士生导师。主要从事有益微生物开发利用以及食品质量与品质控制等科研工作。先后主持国家级、省部级多项科研项目,在国内外学术期刊上发表学术论文十余篇,申请国家发明专利两项,担任副主编、参编的书籍四部,参与起草内蒙古自治区地方标准两项。
贺银凤 内蒙古农业大学教授,博士生导师。主要从事畜产品加工与贮藏相关的科研工作。现任全国畜产品加工研究会常务理事、内蒙古畜产品加工研究会副理事长。先后主持国家级、省部级等科研项目十余项,在国内外学术期刊上发表学术论文百余篇,主编和参编书籍十余部。
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| 目錄:
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第一章 乳酸菌的群体感应系统 第一节 群体感应系统概述 一、 革兰氏阴性菌的 LuxI/ LuxR 群体感应系统 二、 革兰氏阳性菌的双组分群体感应系统 三、 LuxS / AI-2 群体感应系统 四、 AI-3 /肾上腺素/ 去甲肾上腺素群体感应系统 第二节 乳酸菌的LuxS/AI-2群体感应系统 一、 发酵食品中乳酸菌 LuxS / AI-2 群体感应系统的研究 二、 LuxS / AI-2 群体感应系统介导的乳酸菌生理功能 第三节 乳酸菌信号分子AI-2的体外合成及对乳酸菌生理特性的影响 一、 重组质粒的构建 二、 重组蛋白诱导表达条件的优化及纯化 三、 外源信号分子 AI-2 对乳酸菌相关生理特性的影响 参考文献 第二章 环境因素对乳酸菌 LuxS/AI-2 群体感应系统的影响 第一节 pH 对乳酸菌 LuxS/AI-2 群体感应系统的影响 一、 不同 pH 对屎肠球菌 8-3 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 二、 pH 对发酵乳杆菌 2-1 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 第二节 温度对乳酸菌 LuxS/AI-2 群体感应系统的影响 一、 温度对屎肠球菌 8-3 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 二、 温度对发酵乳杆菌 2-1 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 第三节 渗透压对乳酸菌 LuxS/AI-2 群体感应系统的影响 一、 NaCl 含量对屎肠球菌 8-3 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 二、 NaCl 含量对发酵乳杆菌 2-1 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 第四节 营养条件对乳酸菌 LuxS/AI-2 群体感应系统的影响 一、 营养胁迫对屎肠球菌 8-3 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 二、 营养胁迫对发酵乳杆菌 2-1 生理特性及 LuxS / AI-2 群体感应系统的影响 参考文献 第三章 酵母菌对乳酸菌 LuxS/AI-2 群体感应系统的影响 第一节 酵母菌无细胞发酵上清液对乳酸菌生理特性的影响 一、 酵母菌产信号分子AI-2活性的检测 二、 酵母菌CFS对乳酸菌菌体密度的影响 三、 酵母菌CFS对乳酸菌产酸的影响 四、 酵母菌CFS对乳酸菌生物膜形成的影响 第二节 酵母菌无细胞发酵上清液对乳酸菌 LuxS/AI-2 群体感应系统的影响 一、 酵母菌无细胞发酵上清液对乳酸菌信号分子 AI-2 的影响 二、 酵母菌CFS对乳酸菌luxS和pfs基因转录的影响 第三节 酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌生理特性的影响 一、 酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌活菌数的影响 二、 酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌产酸的影响 三、 酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌生物膜形成的影响 第四节 酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌LuxS/AI-2群体感应系统的影响 一、 酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌产信号分子AI-2的影响 二、 酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌luxS和pfs基因转录的影响 参考文献 第四章 发酵肉制品中功能性微生物的生物学特性分析 第一节 发酵肉制品中功能性乳酸菌的筛选及生物学特性分析 一、 乳酸菌的分离、筛选及鉴定 二、 发酵肉制品中功能性乳酸菌全基因组测序分析 第二节 发酵肉制品中优势乳酸菌的抗氧化作用 一、 乳酸菌抗氧化调控 二、 乳酸菌体外抗氧化特性 三、 乳酸菌体内抗氧化特性 第三节 乳酸菌对发酵香肠脂质代谢及风味的影响 一、 乳酸菌对发酵肉制品脂质代谢及风味影响的概述 二、 乳酸菌IMAUJBH1对发酵香肠脂质代谢及风味的影响 参考文献 第五章 有益微生物对重金属的去除作用 第一节 去除重金属酵母菌的生物学特性分析 一、 酸碱对酵母菌生长的影响 二、 NaCl 对酵母菌生长的影响 三、 胆盐浓度对酵母菌生长的影响 四、 模拟人工胃、肠液对酵母菌生长的影响 五、 酵母菌抗氧化结果 第二节 酵母菌去除重金属的特性和机制研究 一、 环境因素对酵母菌吸附Pb2+的影响 二、 菌体表面基团对Pb2+吸附能力的影响 三、 化学试剂处理对酵母菌吸附Pb2+的影响 四、 对酵母菌Pb2+吸附稳定性的研究 五、 酵母菌吸附Pb2+前后的扫描电镜结果 六、 酵母菌吸附Pb2+前后的傅里叶红外光谱分析 七、 酵母菌吸附Pb2+前后的透射电镜观察和能谱扫描 第三节 去除重金属乳酸菌的生物学特性分析 一、 4株乳酸菌对不同浓度胆盐的耐受能力 二、 4株乳酸菌对酸的耐受能力 三、 乳酸菌对不同浓度 NaCl的耐受能力 四、 4株乳酸菌的抗氧化能力 五、 4株乳酸菌清除超氧阴离子能力的测定 第四节 乳酸菌去除重金属的特性及机制研究 一、 环境因素对乳酸菌吸附Pb2+的影响 二、 菌株E. hirae Qaa和P. pentosaceus Fe3吸附Pb2+的稳定性研究 三、 菌株E. hirae Qaa和P. pentosaceus Fe3吸附Pb2+的扫描电镜观察 四、 菌株E. hirae Qaa和P. pentosaceus Fe3吸附Pb2+的透射电镜观察和能谱扫描 五、 菌株E. hirae Qaa和P. pentosaceus Fe3菌体表面基团对Pb2+吸附能力的比较 六、 官能团掩蔽对E. hirae Qaa和P. pentosaceus Fe3吸附 Pb2+能力的影响 七、 化学试剂处理对E. hirae Qaa和P. pentosaceus Fe3吸附Pb2+能力的影响 参考文献
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前 言
在食品加工领域,微生物具有不可替代的作用,微生物不仅是传统发酵食品的核心,更是现代食品科技进步的重要研究对象。随着研究的不断深入,微生物(尤其是乳酸菌和酵母菌)在食品生产和加工中的潜力逐渐被揭开,从提高营养价值到增强食品风味,从延长保质期到改善食品安全性,微生物的应用变得越来越多元化和精准化。近年来微生物群体感应(Quorum sensing, QS)系统备受关注,群体感应作为是微生物细胞间相互交流的一种机制,在微生物的多种生理代谢过程中发挥着重要作用。微生物细胞在生长和繁殖的过程会自发地向周围的环境中释放信号分子,信号分子的浓度会随着细胞密度的不断增加而增加,当达到一定阈值时又会被菌体细胞所感知,进而调节某些特定的生理功能或相关基因的表达。 近年来,贺银凤教授作为全国畜产品加工研究会常务理事、内蒙古畜产品加工研究会副理事长和内蒙古农业大学“食品生物技术”研究团队学术带头人,在食品微生物领域深耕科研,致力于有益微生物的分离筛选及功能特性的研究,同时,不断加深乳酸菌群体感应系统的研究。田建军教授曾在加拿大曼尼托巴大学(University of Manitoba)研修学习,主要从事肉品微生物应用技术研究,工作期间积极探索与牛羊肉制品特色风味形成有关的乳酸菌资源开发,挖掘适用于肉制品生产的微生物资源。本书的研究内容主要是在国家自然科学基金项目(31360396、31960514)、中央引导地方科技发展资金项目(2022ZY0133)、内蒙古自治区科技成果转化项目(CGZH2018145、2019CG066)、内蒙古自然科学基金项目(2021MS03090)等项目的支持下完成。 通过梳理归纳近几年的研究工作,我们分析撰写了本书。本书内容包括5章:第一章乳酸菌的群体感应系统,主要概述了群体感应系统的概念及分类、乳酸菌的LuxS/AI-2群体感应系统、乳酸菌信号分子AI-2的体外合成及对其生理特性的影响;第二章环境因素对乳酸菌LuxS/AI-2群体感应系统的影响,详细论述了pH值、温度、渗透压及营养条件对乳酸菌LuxS/AI-2群体感应系统的影响。第三章酵母菌对乳酸菌LuxS/AI-2群体感应系统的影响,详细论述了酵母菌无细胞发酵上清液对乳酸菌生理特性及其LuxS/AI-2 群体感应系统的影响、酵母菌与乳酸菌共培养对乳酸菌生理特性及其LuxS/AI-2 QS系统的影响;第四章发酵肉制品中功能性微生物的?物学特性分析,详细论述了发酵肉制品中功能乳酸菌的分离、鉴定及生物学特性分析、评价了乳酸菌体内外抗氧化特性以及乳酸菌对发酵香肠脂质代谢和风味的影响;第五章有益微生物对重金属的去除作用,详细论述了去除重金属酵?菌和乳酸菌的生物学特性、分析了不同pH值、温度、吸附时间、菌体质量浓度对酵母菌、乳酸菌吸附铅离子能力的影响。 本书凝聚了由贺银凤教授和田建军教授带领的内蒙古农业大学食品生物技术研究团队多年的科研积累,对食品中有益的微生物资源进行了深入的挖掘,探讨了有益微生物的生理调控系统,对有益微生物的功能特性进行了深入的探索,从新的角度揭示了乳酸菌的生理代谢过程,及有益微生物在提高发酵食品品质及食品安全性发挥的重要作用。本书凝聚了研究团队的科研成果,旨在为有益微生物在食品工业等实际生产中的应用提供参考和帮助。 参与本书相关实验研究及整理的人员有吴敬、赵晓峰、张悦、钟华晨、韩军、王怡、张丰生、李燕、李宜馨、翟江阳、翟雅楠等,感谢他们为本书的出版所作出的贡献。
革兰氏阴性菌可以产生酰基高丝氨酸环内脂类化合物(Acylated homoserine lactones, AHLs)作为种内交流的信号分子。主要的AHL生物合成酶(酰基高丝氨酸内酯合成酶-LuxI)利用S-腺苷甲硫氨酸和酰基链载体蛋白合成AHL的一部分,生物合成的AHL分子工作浓度较低,AHL的复合物不仅分布在细胞内,还可以通过作为脂质可渗透的两性分子通过细胞膜向环境中扩散。此时,AHL的浓度代表细胞密度,当达到一定阈值时,AHL与细菌中的受体蛋白(LuxR)在细胞质中结合(Fuqua等,1996)。该AHL-受体复合物通过结合DNA启动子序列作为转录调节子以激活Lux的表达操纵子和其他操纵子(图1-1 A)。AHL含有一系列不同长度的碳链和高丝氨酸内酯环,其调节革兰氏阴性细菌中包括蛋白质、多糖产生以及生物膜形成等在内的多种细胞间的交流(Zhang等,2012)。
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