货架期黑莓果酒二次沉淀的蛋白质和酚类物质基础及聚合机制解析

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31801531
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    王英
  • 依托单位：
    江苏省农业科学院
  • 学科分类：
    C2003.食品微生物学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

In recent years, more and more consumers pay attention to blackberry wine because of its considerable health benefits, such as anti-oxidative, anti-cancer, anti-inflammation, anti-diabetes or anti-cardiovascular. However, the applicant found that the secondary precipitation phenomenon frequently appeared during shelf life of blackberry wine, which caused the quality deterioration of the blackberry wine and the commercial value lost, and restricted severely the development of blackberry wine industry. The factor caused secondary precipitation were preliminary investigated by the applicant, and the results showed that the proteins and phenolic compounds were the main abiotic factors. Based on the previous research, this project plans to attain the main components of proteins leading to secondary precipitation by analyzing the dynamic changes of the protein components of blackberry wine and precipitation during shelf life and identify key proteins using iTRAQ (Isobaric tag for relative and absolute quantitation) technology, analyzing the changes of phenolic substances in wine and precipitation by HPLC-DAD - MS/MS method. The blackberry wine simulation system will be constructed using water, malic acid, lactic acid, succinic acid, ethanol and sodium hydroxide according to the characteristics of blackberry wine. Then the reaction mechanisms of proteins and phenolic in the blackberry wine simulation system will be analyzed via Isothermal Titration Calorimetry (ITC introduce) analysis, Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR spectroscopies) and Atomic Force Microscope (AFM) technology. The variation of turbidity of blackberry wine simulation system will be analyzed during the polymerization process and the threshold range of precipitate will be determined. The successful implementation of this study will give the clear target for solving the secondary precipitation of blackberry wine during storage, and also provide theoretical foundations and new technical thinking for solving precipitation problem of other wine.
黑莓果酒因具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等功能活性而备受关注。申请者在黑莓果酒加工研究中发现，在货架期易出现二次沉淀，导致品质下降，商业价值丧失，因此二次沉淀成为亟待解决的关键问题。申请者对果酒沉淀形成因素进行初步研究，发现果酒中蛋白质和酚类是导致沉淀的两个主要非生物因素。在此基础上，本项目拟利用iTRAQ技术分析货架期黑莓果酒及沉淀中蛋白质组分动态变化并鉴定关键蛋白；利用HPLC-DAD-MS方法对果酒及沉淀中的酚类物质的动态变化进行分析，明确导致沉淀的主要蛋白和酚类物质基础；构建黑莓果酒模拟体系，模拟货架期条件，采用MALDI-TOF-MS、原子力显微镜分析等技术解析关键蛋白和酚类物质在模拟体系的聚合状态，明确结合物导致沉淀的阈值范围；利用等温滴定量热技术和傅里叶红外光谱分析等技术解析关键蛋白和酚类物质分子间的聚合机制。研究结果为针对性解决黑莓果酒货架期沉淀问题提供明确靶标，具有科学意义。

结项摘要

黑莓果酒因具有抗氧化、抑菌、抗炎、抗肿瘤等功能活性而备受关注。在货架期易出现二次沉淀，导致品质下降，商业价值丧失，严重制约该产业健康发展。申请者对果酒沉淀形成的非生物因素及其聚合机制进行了详细研究。首先，对黑莓果酒沉淀过程中酚类物质、蛋白质含量和花色苷含量的动态变化，研究结果显示整体上随着储藏期的延长和沉淀的出现呈现下降趋势。其次，对黑莓果酒沉淀中酚类物质进行了详细研究，确定了雾霾中多酚为地榆酸，利用液质TOF分析确定地榆酸(M/Z 469)的结构是由一个鞣花酸(M/Z 301)通过醚键与没食子酸基团连接形成。第三个方面的研究是分析果酒内源性物质对果酒体系稳定性的影响，结果表明与酒体氧化相关的因素导致了酒体的不稳定性。第四个研究内容围绕黑莓果酒沉淀蛋白的提取与组成分析展开研究，研究结果提供了一个果酒沉淀蛋白提取的新方法；蛋白组分结果显示黑莓新酒和陈酿14个月的黑莓酒中共鉴定出503种肽段属于178种蛋白。其中存在差异的蛋白有125种和无差异蛋白有53种。从种类上分析，在全部126种差异蛋白中，最大的一类是来源于酵母蛋白，共有49种。来源于黑曲霉和其它霉菌的蛋白有37种，第三类蛋白来源于植物的蛋白有23种。第五个方面围绕构建黑莓果酒模拟体系，解析鞣花酸和果酒沉淀蛋白在该模拟体系中的结合机制，研究结果显示20和 37℃下黑莓蛋白的猝灭速率常数Kq分别为1.2224×1012和0.8376×1012，均远高于2.0×1010mol/(L•s),表明鞣花酸与黑莓蛋白的相互作用机制为静态结合。鞣花酸与黑莓酒蛋白的结合位点n 均在１附近，且远小于2，并且受温度的影响不大。因此，鞣花酸与黑莓酒蛋白的结合比例约为 1:1，并且鞣花酸与黑莓酒蛋白作用的结合常数 Ka值以 1012为数量级，均远大于104数量级，说明鞣花酸与黑莓酒蛋白之间的结合作用较强。因此，导致黑莓果酒二次沉淀的蛋白和酚类物质的聚合机制为两者之间是以较强的分子间作用力的静态结合机制。研究结果为针对性解决黑莓果酒货架期沉淀问题提供明确靶标，具有重要科学意义。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
微囊化酿酒酵母FM-S-115的高密度培养
  • DOI：
    10.13386/j.issn1002-0306.2020.15.032
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    食品工业科技
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韦梦婷;王英;刘文瑞;葛达娥;董明盛;周剑忠
  • 通讯作者：
    周剑忠
Structure and main polyphenols in the haze of blackberry wine
黑莓酒雾中的结构及主要多酚
  • DOI：
    10.1016/j.lwt.2021.111821
  • 发表时间：
    2021-05
  • 期刊：
    LWT-FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Gang Wu;Gongjian FAN;Jianzhong zhou;XIAO;Caie WU;Ying WANG
  • 通讯作者：
    Ying WANG
Enhancement on antioxidant and antibacterial activities of Brightwell blueberry by extraction and purifcation
通过提取和纯化增强Brightwell蓝莓的抗氧化和抗菌活性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Appl Biol Chem
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Haonan Liu;Han Wu;Ying Wang;Fan Wang;Fan Wang;Jianzhong Zhou
  • 通讯作者：
    Jianzhong Zhou
Influences of mannosylerythritol lipid-A on the self-assembling structure formation and functional properties of heat-induced β-lactoglobulin aggregates
甘露糖赤藓糖醇脂质-A 对热诱导 β-乳球蛋白聚集体自组装结构形成和功能特性的影响
  • DOI：
    10.1016/j.foodhyd.2019.05.033
  • 发表时间：
    2019-11-01
  • 期刊：
    FOOD HYDROCOLLOIDS
  • 影响因子：
    10.7
  • 作者：
    Fan, Linlin;Xie, Pujun;Zhou, Jianzhong
  • 通讯作者：
    Zhou, Jianzhong
低度黑莓果酒发酵菌株筛选与工艺优化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    江苏农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韦梦婷;王英;刘小莉;周双;周剑忠
  • 通讯作者：
    周剑忠

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其他文献

羊种布氏杆菌基因外重复回文序列经Toll样受体9诱导IFN-α表达的研究
  • DOI：
    10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2015.42.017
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中华医学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    白丽云;张雅娴;王占黎;王英;于慧
  • 通讯作者：
    于慧
淀粉样β蛋白的微生物表达及其在抑制剂筛选中的应用
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1005-7021.2019.05.001
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    微生物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘夫锋;赵文平;位薇;王英;李丽;路福平
  • 通讯作者：
    路福平
基于孢粉数据的全新世青藏高原降水定量重建
  • DOI：
    10.13961/j.cnki.stbctb.2018.06.026
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    水土保持通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    金孙梅;王英;侯光良;李生梅
  • 通讯作者：
    李生梅
基于生成对抗网络的异质信息网络表征学习
  • DOI：
    10.3969/j.issn.0255-8297.2021.04.002
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    应用科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘星宏;王英;王鑫;兰书梅
  • 通讯作者：
    兰书梅
贵州特有植物美丽红山茶水分胁迫的生理响应
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1000-3142.2014.05.020
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    广西植物
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王英;邹天才;刘海燕
  • 通讯作者：
    刘海燕

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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