《武汉植物园在食品中微生物的挥发性有机化合物分析方法研究中取得进展》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-04-10
  •   当前,食品安全问题日益突出,微生物挥发性有机化合物(mVOCs)因可反映食品中微生物生长而成为检测食品早期污染的指标,在食品安全监测中备受关注。mVOCs是食品中的微生物在代谢过程中产生的约2000种化学性质不同的挥发性代谢产物,包括醇类、烃类、醛类、酸类、酮类、醚类、酯类等。由于mVOCs种类多、含量低,且容易受多种因素影响导致mVOCs浓度发生明显变化。因此,高效的样品预处理技术、高灵敏度的分析仪器和可靠的数据分析方法是富集和检测mVOCs的关键。到目前为止,已经报道了许多测定食品中mVOCs的分析方法,但较少有讨论这些方法的文章发表。

      中国科学院武汉植物园范民霞助理研究员在郭明全研究员的指导下,总结了mVOCs的种类及其产生机制。同时,汇总了顶空、吹扫捕集、固相微萃取和针式捕集法等mVOCs采样方法,并对mVOCs的分析方法(离子迁移谱法、电子鼻法、生物传感器等)及其在食品微生物污染检测中的应用进行了系统的回顾;最后,指出便携式设备、新兴的新材料、高通量和现场检测、高性价比和大规模生产的分析仪器将成为未来mVOCs检测的有希望的方向。

      上述研究成果以“Advances in microbial analysis: Based on volatile organic compounds of microorganisms in food”为题,发表在期刊Food Chemistry上。该研究得到湖北省自然科学基金(Grant No. 2021CFB263)的资助。

  • 原文来源:http://www.whiob.ac.cn/xwdt/kydt/yjjz/202304/t20230408_6728439.html
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    • 编译者:hujm
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    • 随着我国城镇化和工业化进程的加快,农村水体环境受到极大破坏。大量生产生活废水直排进入塘、渠、溪流等,严重威胁水体安全和人类健康。修复水网系统的生态结构和功能是提高水体流动性的有效方法之一。前期研发的塘渠水网系统在消纳农业面源氮磷污染方面具有显著效果。然而水网系统的微生物聚磷代谢机制尚不明确,根系分泌物如何调节根际微生物,进而影响水网系统养分去除的机制尚不清楚。   中国科学院武汉植物园湿地生态学学科组和中国科学院水生生物研究所净化与恢复生态学学科组联合研究了塘渠水网系统的微生物响应机制。水网系统中与聚磷代谢相关的多聚磷酸激酶(PPK)和酶解磷酸酶(PPX)活性均随时间增加,在第30天达到峰值,与沉积物中总磷(STP)和有机质(OM)显著负相关。芽孢杆菌属和梭菌属可能是好氧生物除磷的优势基团;而厌氧生物除磷中,节肢杆菌属占主导地位。路径模型分析发现,W-temp、DO和OM通过调节优势菌群的相对丰度和STP含量对PPK和PPX活性的产生影响。该研究阐明了水质参数、土壤条件和细菌类群之间的反馈对水网系统中聚磷代谢过程具有重要的调控作用。本研究以“Environmental factors and microbial communities jointly regulate biological dephosphorization process in pond-ditch circulation systems (PDCSs) for rural wastewater treatment”为题发表在期刊Science of the Total Environment上,武汉植物园马琳副研究员为论文第一作者,水生生物研究所贺锋研究员为通讯作者。   塘渠水网系统中植物根系分泌物蛋白质与微生物Simpson指数负相关,有机酸乳酸和酒石酸与大部分土壤参数紧密相关。乳酸、蛋白质和氨基酸与土杆菌属相对丰度呈正相关;芽孢杆菌相对丰度受含水量影响显著。根系分泌物,尤其是蛋白质、氨基酸和乳酸对水网系统养分去除的影响主要是通过改变根际微生物的相对丰度和多样性来实现,且这种影响取决于细菌的种类。本研究以“Effects of root exudates on rhizosphere bacteria and nutrient removal in pond-ditch circulation systems (PDCSs) for rural wastewater treatment”为题发表在期刊Science of the Total Environment上,武汉植物园马琳副研究员为论文第一作者,水生生物研究所贺锋研究员为通讯作者。   研究人员进一步比较了根际和非根际微生物群落结构的差异。根际和非根际的微生物Chao1指数与所测沉积物性质均呈显著正相关。根际微生物Shannon指数与浊度和总有机碳呈显著正相关;非根际Shannon和Simpson指数与氧化还原电位呈显著相关。冗余分析结果表明,乳酸、蛋白质和氨基酸对根际土杆菌属和梭菌属有较强的正向影响;非根际芽孢杆菌和梭菌属受沉积物氨氮和硝态氮影响显著。本研究以“Response of sediment microbial communities to the rural wastewater in the pond-ditch circulation system”为题发表在期刊Frontiers in Environmental Science上,水生生物研究所贺锋研究员、武汉植物园马琳副研究员为共同通讯作者。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2021-12-20
    • 全世界有207种以上兰科虾脊兰属(Calanthe)植物,分布于热带和亚热带地区。在传统医学中,该属植物具有重要的药用价值。此外,本属一些物种也常被用作补药及关节疼和牙疼的止痛药。   武汉植物园东非植物区系和分类学科组的研究人员通过对文献进行广泛查阅,收集整理并研究分析了关于虾脊兰属物种的民族植物学用途、植物化学、药理学和保护生物学等方面的数据与资料。分析结果显示,共有19种虾脊兰属植物被广泛用于亚洲不同地区的传统医学中。目前,从虾脊兰属物种中共鉴定出265种不同的化合物,包括生物碱、萜类化合物、酚类化合物及衍生物、菲醌类化合物等。这些化合物表现出诸多宝贵的药理活性,如修复毛发、抗癌、抗炎、抗糖尿病、保护肝脏、抗血小板聚集以及抗菌和抗真菌等。其中,从台湾虾脊兰(C. arisanensis)中分离出来的Calanquinone A对六种恶性细胞系具有抗肿瘤活性。然而,目前对于该属植物的毒理学和安全性研究十分有限,极大地限制了其在临床上的应用。因此,进一步研究其提取物及化合物的毒理学、药物标准和作用机制,对确保质量、安全和疗效尤为重要。保护生物学相关数据显示,虾脊兰属植物的保护情况不容乐观,本属中一些亟待保护的物种,如峨边虾脊兰(Calanthe yuana)和C. ecallosa已在世界自然保护联盟(IUCN)的红色名录中被列为濒危物种。据报道,这些物种灭绝的高风险主要归因于非法贸易和不可持续地采集与利用。因此,有必要制定严格的药用兰花贸易、收集和可持续利用等相关准则,提出行之有效的措施来促进该属物种的保护。本研究对于未来合理利用虾脊兰属植物资源,挖掘开发相关药物及颁布有效的保护策略具有重要指导意义。   研究论文以"Ethnobotany, phytochemistry, pharmacology, and conservation of the genus Calanthe R. Br. (Orchidaceae) "为题发表于期刊Ethnopharmacology上。研究工作得到了国家自然科学基金、中国国家科技基础资源调查项目和中科院中非联合研究中心的资助。肯尼亚籍学生Consolata Nanjala为第一作者,胡光万研究员为通讯作者。