有关娘子不低调究竟什么原因?

　　橙皮苷是存在于柑橘类水果中的一种黄烷酮化合物，具有抗炎、抗氧化、促进成骨细胞分化等多种药理活性，除此之外，还可用作食品添加剂、果蔬保鲜剂等。但由于橙皮苷的水溶性较差，生物利用度较低，因此，必须对其进行改性，增加水溶性，从而扩大橙皮苷在医药、食品以及化妆品等领域的应用。目前国内外对橙皮苷改性方法研究较多的是生物转化法。

　　华中农业大学食品科学与技术学院的张风亭，胡 坦和潘思轶*基于雪腐镰刀菌和酱油曲霉均可转化橙皮苷这一理论，以雪腐镰刀菌、酱油曲霉和混合菌（雪腐镰刀菌-酱油曲霉1∶1）这3种菌株作为出发菌株，比较其发酵转化橙皮苷的效果，旨在筛选出更为适合橙皮苷转化的菌株。

　　雪腐镰刀菌是一种减毒、弱毒或低致病性的小型丝状真菌，在综合PDA培养基上菌落明显，菌丝白色，密集低平，向平板边缘蔓延生长，培养基背面淡黄色（图1a）；不产生小分生孢子，大分生孢子小，棒状，平直或略弯（图1b）。

　　酱油曲霉在综合PDA培养基中培养4 d之后，质地丝绒状，较薄，中央有气生菌丝，具辐射状沟纹，颜色为暗草绿色或黄绿色，培养基背面无色（图1c）；分生孢子头幼时为球形，后成辐射形，分生孢子梗大多生自基质，壁近于光滑或有时在近顶囊处现粗糙，顶囊近球形（图1d）。

　　由图2可知，无论是单一菌株还是混合菌株发酵，在整个发酵过程中发酵液均表现出pH值不断下降的趋势，而且混合菌株发酵pH值下降程度较单菌株更为明显。橙皮苷转化为HMG是通过微生物产生的酶实现，而pH值又对酶解反应过程尤为重要，只有当发酵液pH值始终处在该酶的最适pH值范围内，酶分子活性中心必需基团的解离程度才会处于较高水平，从而使得反应速率变快，达到目标产物转化率较高的最终目的。所以，通过探究发酵过程中发酵液pH值的变化以及各个阶段的酶活力变化，对于后期严格控制发酵环境、指导HMG的生成具有重要意义。

　　由图3可见，三者的酶活力均呈现先上升后下降的趋势。通过单因素方差分析可知，雪腐镰刀菌与酱油曲霉差异并不显着，而雪腐镰刀菌与混合菌、酱油曲霉与混合菌分别呈显着差异（P＜0.05）。雪腐镰刀菌和酱油曲霉发酵12 h无酶活力，随后酶活力逐步上升；而混合菌持续发酵36 h后仍检测不出酶活力，可能与菌株自身的适应期、繁殖以及彼此之间的竞争等密切相关。雪腐镰刀菌和酱油曲霉发酵60 h达到了酶活力最高点，但混合菌发酵60 h后，酶活力仍在不断攀升，84 h获得最大酶活力（104.81 U/mL）。因此，就酶活力而言，混合菌的产酶能力完全高于雪腐镰刀菌和酱油曲霉，前者也极有可能在发酵84 h积累较多的HMG。

　　由图4a可知，HMG标准样品的出峰时间为19.668 min。橙皮苷经微生物发酵之后可能产生HMG及橙皮素物质，为了便于区分发酵液中可能同时存在的这3种物质，进行了橙皮苷、HMG及橙皮素混合标准品的检测，得到三者的出峰时间分别为19.229、19.655 min和23.485 min（图4b）。结合图4a、b看，HMG的出峰时间可能会发生微小偏移，而它与橙皮苷出峰时间又较为接近，因此，后续实验要特别注意发酵液中HMG的产生情况，必要时可以对其结构进行鉴定。

　　图5为雪腐镰刀菌、酱油曲霉、混合菌在发酵过程中同一时间点（84 h）取样进行高效液相色谱检测的结果。结果表明，3种发酵液中均含有HMG，虽然出峰时间略有不同，但始终维持在19.6 min左右，并且通过内标法进一步证实了HMG的存在。从峰高看，混合菌发酵液中HMG含量明显高于单菌，证实了上述对混合菌在发酵84 h可能积累较多HMG的推论。所以，就雪腐镰刀菌和酱油曲霉转化橙皮苷生成HMG效果而言，混合菌发酵84 h较为理想 。

　　已知HMG的相对分子质量为464，检测得出其保留时间为4.93 min（图6a）。在负离子作用下，一级质谱图中出现 m / z 463.12的碎片离子峰，说明HMG丢失一个H，形成了[M-H] - 的碎片离子峰，而二级质谱图中孤立且强度较大 m / z 301.07的碎片离子峰，是HMG被打碎之后形成的新的碎片离子峰。图6b是混合菌某一时间点发酵液的检测结果，对比图6a看，其保留时间发生较小偏移，为4.95 min。根据相对分子质量和保留时间这两个条件寻找相对应的物质，该物质经分子拟合之后证实确为HMG。雪腐镰刀菌和酱油曲霉单独发酵的液相色谱-质谱检测结果也得到了同样的结论。总之，通过高效液相色谱的初步检测和超高效液相色谱-质谱技术的结构验证，证实了雪腐镰刀菌、酱油曲霉以及混合菌转化橙皮苷一定时间之后均可得到HMG。

　　图7为雪腐镰刀菌、酱油曲霉及混合菌某次发酵过程中HMG质量浓度变化情况。通过单因素方差分析可知，雪腐镰刀菌与酱油曲霉差异并不显着，而雪腐镰刀菌与混合菌、酱油曲霉与混合菌分别呈显着差异（ P ＜0.05），该显着性分析与酶活力的分析结果保持一致。混合菌发酵84 h获得最大酶活力（104.81 U/mL）的同时，产生了最大质量浓度（63.52 μg/mL）HMG，若此时对其发酵液进行分离纯化，1 L发酵液可得63.52 mg HMG（不考虑损失），其他任一组合均无法达到该效果。HMG质量浓度可直观地表达发酵效果，是衡量发酵质量的关键因素和重要指标。

　　雪腐镰刀菌、酱油曲霉及混合菌均在酸性条件（pH 4～6）下完成摇瓶发酵，pH值对微生物的生长及发酵产酶至关重要，适宜pH值可以提高发酵效果。微生物转化橙皮苷生成HMG是通过其产生的α-L-鼠李糖苷酶水解橙皮苷完成，酶活力越高的时间点，该处积累的发酵产物可能就越多，混合菌发酵84 h达到最大酶活力（104.81 U/mL）的同时，也产生了最大质量浓度（63.52 μg/mL）的HMG，此时它的酶活力明显优于雪腐镰刀菌（24.73 U/mL）和酱油曲霉（26.17 U/mL），这表明多种微生物之间存在协同作用，混菌发酵可以弥补菌种之间的代谢差异性，相辅相成能起到单一菌株起不到的作用。发酵产物-HMG经高效液相色谱初步检测和超高效液相色谱-质谱结构验证证明确实存在，并成为衡量发酵效果的关键因素和重要指标。

　　张风亭，女，硕士研究生，研究方向为农产品的加工利用。本科就读于内蒙古农业大学食品科学与工程学院，后保送至华中农业大学食品科学技术学院攻读硕士学位，研究专业为农产品加工及贮藏工程。硕士期间的课题主要围绕雪腐镰刀菌和酱油曲霉发酵转化橙皮苷生成橙皮素单葡萄糖苷展开。因为我国橙子产量较大，且主要以鲜食为主，少部分加工为罐头和果汁等商品。橙皮为橙子加工的副产物，每年大约会产生1000多万吨橙皮。其中，90%橙皮被废弃，造成环境污染和资源浪费。橙皮苷是橙皮中主要的活性成分，极具提取和利用价值，但其水溶性差从而导致其应用范围受限，必须经过分子修饰以提高其溶解度从而拓宽其应用范围。基于此，试验首先以橙皮苷为原料，通过探究雪腐镰刀菌和酱油曲霉发酵橙皮苷转化成橙皮素单葡萄糖苷的效果，筛选优势菌种；然后为进一步提高橙皮的健康价值，以橙皮为原料，不断改进优势菌种发酵橙皮转化橙皮苷为橙皮素单葡萄糖苷的工艺技术参数，探讨接种顺序对转化效率的影响，并对分离纯化得到的橙皮素单葡萄糖苷进行结构表征。在校期间，通过了大学英语四六级考试，曾获得优秀学生奖学金、国家励志奖学金、甲等学业奖学金等，并在《食品工业科技》杂志发表一篇相关综述。

　　潘思轶，男，博士，华中农业大学食品科学技术学院教授，博士研究生导师。现任国务院学位委员会学科评议组成员；国家柑橘产业技术体系采后处理与加工研究室主任，岗位科学家。湖北省普通高等学校跨世纪学术骨干；湖北省新世纪高层次人才；湖北省人民政府第四届咨询委员会特邀专家；湖北省科技发展计划技术领域专家组成员；中国食品科学技术学会果蔬加工技术分会常务理事；中国农学会农产品贮藏加工分会常务理事；中国农业工程学会农产品贮藏加工分会常务理事；湖北省出口农产品安全卫生监控中心技术委员会委员。主要研究领域为植物性农产品高效加工利用的技术理论和化学变化机理，在果蔬深加工技术理论研究和蛋白质工程技术理论研究等方面形成了较稳定的研究方向。系统研究了柑橘风味图谱，明确了柑橘汁色泽形成机理、苦味因子及转化规律，发现了柑橘汁变色的机理主要是抗坏血酸的氧化，金属离子的存在对褐变有一定的促进作用。这与柑橘汁褐变的Maillard反应学说和酶褐变学说不同。在国内首次提出了柑橘汁加工的单汁加工、风味调制和质量重组三结合的技术体系，重新构建了我国柑橘浓缩和非浓缩汁加工的理论和技术体系。从分子水平上研究了大豆蛋白的分子结构和加工特性的关系，研究了大豆7S和11S球蛋白的功能特性，较系统地研究了大豆分离蛋白、大豆7S和11S球蛋白的分子修饰及其产物的构效关系和量效关系。研究了传统食品的工业化技术理论。发表研究论文170余篇，其中SCI收录论文30篇。

　　本文《雪腐镰刀菌和酱油曲霉转化橙皮苷生成橙皮素单葡萄糖苷效果》2022年43卷22期145-150页，作者：张风亭，胡 坦，潘思轶*。DOI:10.7506/spkx1206-066。点击下方 阅读原文即可查看文章相关信息。

　　Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。