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中國研究用核磁共振生物傳感器快速檢測牛乳中沙門氏菌

快速、靈敏地檢測食源性病原體對食品安全具有重要意義。中國研究人員研制了一套核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）生物傳感器，該生物傳感器基于鏈霉親和素（streptavidin，SA）-生物素體系和鄰羧甲基殼聚糖（O-carboxymethyl chitosan，O-CMC）靶標、元素釓（gadolinium，Gd）探針，將NMR技術、生物免疫技術與膜過濾技術相結合，快速檢測牛乳中沙門氏菌。首先，對O-CMC進行生物素標記，通過酰胺反應制備生物素化的O-CMC；利用O-CMC對Gd具有較強的螯合吸附作用制備得到生物素化磁性配合物（biotin-O-CMC-Gd）；通過引入SA-生物素系統，通過SA將Biotin-O-CMC-Gd與生物素標記的抗體結合，獲得目標探針；然后，通過抗原-抗體相互作用，目標探針捕獲沙門氏菌；最后，NMR用于測定通過膜過濾收集得到的濾液縱向弛豫時間（T1）。該NMR生物傳感器具有良好的特異性和高效性，可在2 h內檢測沙門氏菌，檢測靈敏度為1.8×103CFU/mL，且具有很強的抗干擾能力，可以實現復雜基質樣本的檢測，可有助于建立一種快速檢測沙門氏菌的新方法，具有很大的應用潛力。（預發表于2021年11月Journal of Dairy Science）

美國研究高壓噴射加工對脫脂巧克力牛乳中可可穩定性的影響

美國研究人員將含有脫脂牛乳、可可粉和糖的脫脂巧克力牛乳（添加或不添加κ-卡拉膠）經過熱處理后使用高壓噴射技術加工（125～500 MPa），將處理后巧克力牛乳的流變特性和穩定性與對照組（無高壓噴射處理）進行比較。結果表明：不含κ-卡拉膠的巧克力牛乳中可可粉立即出現相分離，而含有κ-卡拉膠的巧克力牛乳可穩定保存14 d；隨高壓噴射加工壓力的增加，巧克力牛乳穩定性增加，500 MPa條件下穩定性最高；高壓噴射處理的巧克力牛乳50 s-1條件下的表觀黏度隨壓力的增加從約3 mPa·s增加到約9 mPa·s；高壓噴射壓力≥250 MPa條件下處理的樣品觀察到剪切稀化行為（流態特性指數（n）＜0.9）。認為高壓噴射誘導的酪蛋白膠束結構變化和新的酪蛋白-可可相互作用增加了巧克力牛乳中可可的穩定性，酪蛋白似乎是提高高壓噴射處理樣品中可可穩定性的主要成分，因此進一步研究確定額外添加膠束酪蛋白（1%、2%、4%）和高壓噴射加工（0～500 MPa）對脫脂巧克力牛乳穩定性的影響。結果表明：4 ℃貯藏14 d期間，375、500 MPa條件下處理的含4%膠束酪蛋白的巧克力牛乳無相分離現象；與未添加膠束酪蛋白相比，添加膠束酪蛋白并在500 MPa條件下進行高壓噴射加工導致更高的表觀黏度（50 s-1條件下約17 mPa·s）和更明顯的剪切稀化行為（n≤0.81）。使用高壓噴射技術提高可可的分散穩定性為該行業提供了一種加工替代方案，可以生產具有清潔標簽且穩定的巧克力牛乳。（預發表于2021年11月Journal of Dairy Science）

加拿大和荷蘭聯合研究新生犢牛腸道對代乳料能量來源的適應性

與全脂牛乳相比，大多數代乳料含有更多乳糖，喂食量較大時可能影響犢牛的腸道屏障功能。加拿大和荷蘭研究人員評估用脂肪代替代乳料中的乳糖對新生犢牛腸道組織形態學和滲透性的影響。34 頭荷斯坦-弗里斯蘭公牛犢被隨機分為2 個處理組（n=17）：1）高乳糖組（46.1%乳糖、18.0%粗脂肪、23.9%粗蛋白，以干物質計）；2）高脂肪代乳料組（HF組，39.9%乳糖、24.6%粗脂肪、24.0%粗蛋白，以干物質計）。犢牛出生后單獨飼養，出生后1.5、12.0 h分別以代謝體質量（BW0.75）的18%和9%喂養混合初乳，出生后24.0 h到出生后7 d，改用代乳料喂養（固體含量15%），喂食量為BW0.75的18%，每天2 次。第6天餐后取樣期間，將乳果糖（1.03 g/kg，以BW0.75計）和D-甘露醇（0.31 g/kg，以BW0.75計）混合到早餐中而不改變總餐量，用于評估腸道通透性。頸靜脈導管采集連續血樣，收集12 h的總尿液以測定標志物含量。第7天早餐后3 h對牛犢實施安樂死，收集胃腸道組織和消化物，用于分析組織形態學、消化物滲透壓和基因表達。結果表明：HF組犢牛的空胃腸道質量更大，但長度沒有明顯變化，組織形態學差異很小；消化物滲透壓沿消化道變化，各處理組之間無明顯差異；HF組血漿乳果糖含量較高，各處理組血漿D-甘露醇含量和尿液中2 種標志物的回收率無明顯差異；HF組回腸組織中緊密連接蛋白1和封閉蛋白2表達量較低、促炎細胞因子白細胞介素1b表達量較高，但變化不明顯。綜上，用脂肪部分替代代乳料中的乳糖會導致腸道質量更大、滲透性更強，但組織形態學變化很小。（預發表于2021年11月Journal of Dairy Science）

中國和尼日利亞聯合研究瑞士乳桿菌KLDS 1.8701和植物乳桿菌KLDS 1.0386組合發酵對牛乳蛋白抗原性的降低作用

牛乳蛋白是主要的食物過敏原之一。中國和尼日利亞研究人員使用瑞士乳桿菌KLDS 1.8701、植物乳桿菌KLDS 1.0386以及這2 種菌株組合發酵脫脂乳，評估發酵脫脂乳蛋白的抗原性，開發一種降低牛乳致敏性的有效方法。瑞士乳桿菌KLDS 1.8701、植物乳桿菌KLDS 1.0386在基因型和表型方面的蛋白水解系統以完整的基因組序列為特征，采用酶聯免疫吸附測定法和液相色譜-串聯質譜法測定脫脂乳蛋白的抗原性。結果表明：2 種菌株的基因組編碼多種肽酶，對于發酵脫脂乳，2 種菌株組合發酵時，乳蛋白水解度高于單一菌株發酵；電泳測定結果顯示，與對照組相比，2 種菌株組合發酵產生的發酵脫脂乳蛋白中α-酪蛋白條帶顏色密度降低，組合菌株的發酵過程對α-酪蛋白、β-乳球蛋白和α-乳白蛋白抗原性的抑制率分別為69.13%、36.10%和20.92%；α-酪蛋白和β-乳球蛋白的主要過敏表位被組合菌株所含的豐富蛋白酶切割。該研究表明，涉及瑞士乳桿菌和植物乳桿菌的發酵過程可以降低牛乳蛋白過敏性，在這一過程中，細胞膜蛋白酶和肽酶聯合作用于α-酪蛋白。（預發表于2021年11月Journal of Dairy Science）

中國和美國聯合研究冷卻對熱應激泌乳荷斯坦奶牛乳蛋白含量降低的改善作用

冷卻能減輕熱應激對奶牛多種產奶指標的負面影響，然而冷卻能否增加熱應激奶牛乳蛋白含量仍存在爭議。中國和美國研究人員評估冷卻對奶牛熱應激期間乳蛋白含量降低的緩解作用，闡明潛在的代謝機制。30 頭哺乳期經產荷斯坦奶牛（產奶時間（175±25） d，產奶量（27.5±2.5） kg/d）被分為3 個處理組：熱應激（heat stress，HS，n=10）、冷卻（cooling，CL，n=10）、配對飼喂冷卻（cooling with pair-feeding，PFCL，n=10）。PFCL和CL組奶牛的牛舍配備灑水器和風扇，HS組不配備。實驗共持續4 周，實驗期間平均溫濕度指數為74%～83%。灑水器每天自動噴灑2 次，前2 周開3.0 min關6.0 min，后2 周開1.5 min關3.0 min，風扇24 h/d運行。每周收集牛乳、尿液、糞便、總混合日糧、血液和瘤胃液樣本。結果表明：與HS組相比，PFCL組的飼料效率、乳蛋白和乳脂產量增加，而CL、HS組間差異不明顯，PFCL和CL組的呼吸頻率（分別為70.6、59.1、60.3 次/min）、直腸溫度（38.95、38.61、38.51 ℃）和肩部皮膚溫度（33.95、33.25、33.40 ℃）較低，乳蛋白含量（3.41%、3.72%、3.69%）和乳脂含量（4.08%、4.97%、4.65%）較高，血液過氧化氫酶活性（分別增加12.8%和41.0%）和谷胱甘肽過氧化物酶活性（12.6%和40.4%）均高于HS組；與HS組相比，冷卻使PFCL和CL組血液葡萄糖、蛋氨酸、蘇氨酸和胱硫醚含量分別增加10.7%和10.3%、19.0%和9.5%、15.8%和12.0%、9.5%和23.8%。冷卻部分增加了熱應激誘導的牛乳蛋白合成，其潛在機制可能是抗氧化能力、血糖和關鍵氨基酸含量的增加。因此，夏季除了改變環境外，影響碳水化合物、氨基酸和氧化穩態的營養和生理策略可能是維持或糾正低乳蛋白含量的機會。（預發表于2021年11月Journal of Dairy Science）

美國研究源自希臘發酵乳酸乳清的代謝組學

酸乳清是希臘發酵乳生產的副產品，由于其蛋白質含量低，因此幾乎沒有商業價值，作為廢物處理時對環境也有害。然而，作為微生物發酵產物，酸乳清可能是與發酵食品相關的有益代謝物的豐富來源。美國研究人員對采用3 種不同微生物培養組合制備的商業及實驗室希臘發酵乳進行評估，分析每批未發酵培養乳樣和發酵乳酸乳清樣品。結果表明：超高效液相色譜-串聯質譜代謝組學方法分離和鑒定出477 種代謝物；與未發酵培養的對照組相比，發酵乳的酸乳清中某些代謝物含量減少、其他代謝物含量增加，這可能是由于微生物代謝的影響，發酵乳酸乳清中出現了新代謝物，未發酵培養的對照組中不含有。微生物發酵的影響是復雜的，導致具有潛在生物活性的牛乳代謝物含量增加或減少，同時產生可能有益的新化合物。代謝產物的產生受到培養生物和生產地點的顯著影響。實驗室制備的樣品和商業樣品之間的差異可能由不同的起始成分、環境因素或二者共同引起。該研究通過提供希臘發酵乳酸乳清的完整代謝組學特征增加了對于酸乳清成分的理解。（預發表于2021年11月Journal of Dairy Science）