天然产品的生物技术:从过敏原到芳香糖苷的生产

时间:2020-07-10 14:40 作者:http://zdtnx.com.cn/ 分享到:
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慕尼黑工业大学天然产品生物技术教授研究水果中天然产品的生物合成途径,以提高食品安全和质量,并使其生物技术生产成为可能。
 
天然产物是任何生物自然产生的低分子量代谢物。它们包括非常小的分子,如乙醇,但也有更复杂的结构,如天然甜味剂甜菊糖甙。虽然它们的数量很少,但它们有有趣的生物活动和化学结构。特别是,植物是生物活性天然产物的丰富来源。
 
2003年,德固赛在慕尼黑工业大学建立了自然产物生物技术教授职位(BINA)。本小组的研究活动包括对植物代谢物的分离和鉴定以及生物合成和代谢的研究,目的是了解由于其技术和生理特性而影响食品质量的天然产物的生物学作用。
 
采用仪器分析、生化和分子生物学方法进行天然产物分析和生产。特别有趣的是次生植物代谢物的形成和转化,如果香的化学物质和色素,以及参与这一过程的基因和酶的特征。随着葡萄、苹果和草莓等重要作物全基因组序列的出现,推测参与植物代谢产物产生的整个基因家族的遗传和生化分析变得可行,并被该小组开发。天富登录现场
 
这些科学成果使农作物的质量驱动育种和生物催化生产食品和化妆品工业的天然活性成分成为可能。
 
草莓和番茄的潜在过敏受基因型的影响
 
瑞典、西班牙和德国的研究表明,草莓果实中天然花青素色素的形成与Bet v 1同源过敏原的含量存在相关性,首次揭示了过敏原在植物中的生物学功能。因此,除了普遍接受的有益健康的效果,比如降低心血管疾病和癌症的风险,水果还含有引发食物过敏的蛋白质。
 
在过去的几十年里,过敏的流行急剧增加。在北欧,桦花粉(疣桦)的主要过敏原Bet v1的致敏作用占优势。对桦树花粉过敏原产生初级敏化反应而产生的抗体可以与类似的过敏原表位发生交叉反应,如苹果、草莓和番茄,导致桦树花粉相关的食物过敏。天富登录现场
 
草莓和西红柿是世界上最广泛食用的水果和蔬菜,但许多人对它们过敏,特别是如果他们被诊断为桦树花粉过敏。对草莓和番茄的免疫反应症状会影响皮肤(荨麻疹或皮炎),刺激粘膜,引发流鼻涕,还会导致腹痛。食物过敏患者在食用新鲜水果或蔬菜后会出现症状,而加工产品通常是可以忍受的。
 
BINA开发了一种新的方法来量化草莓水果和番茄中Bet v 1同源过敏原的水平,并确定基因型、栽培、气候和食品加工对过敏原数量的影响。为了分析广谱,在这两种情况下选择了基因型,它们在大小、形状和颜色上都不同。此外,还研究了有机栽培条件和常规栽培条件以及从晒干、烤干到冷冻干燥的各种加工方法对果实的影响。假设过敏蛋白的浓度随着成熟果实的颜色、生长状态和加工方法的不同而变化。
 
研究了23个不同颜色的番茄品种和20个不同大小和形状的草莓基因型,以确定过敏原蛋白在果实中的表达的遗传效应。两种水果中过敏原的浓度在基因型之间差异很大。因此,过敏原含量差异的主要驱动因素是果实的遗传背景。此外,可以确认蛋白的热敏性。如果水果在干燥过程中暴露在高温下,它们的过敏潜能就会降低。然而,栽培条件(常规和有机)对过敏含量的影响较小。
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