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热度 1 Puriney 2011-10-7 17:10

开启微生物暗物质大门 “暗物质”，有奶便是娘，但是“奶”在哪？所谓微生物“暗物质”，我指的是那些无法被培养的细菌。想必你一定见过涂布、划线得单克隆。但实际上，不能够在培养基里单独培养的菌的种类还有很多，空气中、皮肤上、肠道里、口腔中等等特殊的环境下生存的微生物，不是都能够通过牛肉膏、蛋白胨什么的轻易培养进而分离出来的，而因为共生关系（比如地衣就是真菌和藻类的共生体）使得单独分离纯化出某一种菌，更加困难。太多未知细菌必需生存环境的缘故，微生物学家并不能成功培养所有的细菌。传统的微生物学研究，研究的都只是浩瀚微生物里的冰山一角。于是如何更好地鉴定、研究这些无法通过培养得到的细菌，这算是微生物学领域的一段佳话。 16s rRNA，微生物鉴定利器基因组学（genomics）成于微生物研究。通过培养得到细菌，分离细菌DNA，分析16s rRNA。16s rRNA作为保守序列，广泛用来细菌分类。当年的第三界古生菌（Archaea）的问世，就是拜赐与rRNA。不同种类的细菌在16s rRNA上会有不同差异，是天然的物种标签。 16s rRNA被用来鉴定细菌，显著卓越，鉴定了广泛的微生物。但是很显然，人们真正感兴趣的是细菌的基因！但是要研究基因，必须需要大量的DNA样品。对于无法培养的细菌种类，就无法扩增得到单纯的DNA样品。这样的研究思路，无疑是条死路。 Metagenomics：大杂烩 Metagenomics一词最早1998年就被提出来。研究的样品直接从环境中得到（比如肠道、口腔）。既然不能得到单独种类菌落，那么就索性一不做二不休，不再按照传统思路、不再琢磨如何培养特殊菌的单菌落，而是研究某个特殊环境下，测序得到的genome的大杂烩。分析这个大杂烩的成分组成以及成分组成随环境变化而发生的变化。 Metagenomics相比于Genomics有两个飞跃：第一，不再琢磨如何培养特殊菌的单菌落。也就是不再纠结这个物种的菌落喝什么奶。第二，既然微生物存在种间关系，常常发生的1+12的关系。与其一开始就锁紧眉头一味研究单种菌，还不如就干脆研究更有意义的种间关系、种內关系。（当然随后第二步就是解偶关系并分清主次关系）比如人类肠道微生物就登陆《nature》2010年3月4日封面，被誉为人类的第二基因组。从丹麦和西班牙124位健康的、超重的和肥胖的成年人以及炎症患者提取的人肠道微生物菌落的一个基因目录。比如大家喝的益力多，就是基于这么个科研背景（本人并不看好益力多，仔细留意一下产品成分里给的是什么普通的菌就知道了；而且以国内的运输条件来看，养在小瓶子的菌早死了；即使没死，被胃酸泡过后就都废了） MDA：满足求知欲 Metagenomics研究的是基因组大杂烩，但是这道杂烩里主菜是什么？如果想要弄清楚，metagenomics是断然办不到的。终究是要回归到单种菌落的研究中去！于是老问题就又再一次出现：这genome怎么得到？科学研究是个螺旋上升的过程，为了解决这个问题，MDA诞生了！下图就是MDA扩增原理。 MDA（multiple displacement amplification）的意义在于，为司法鉴定提供帮助！让单细胞测序提供可能！只需要极少的DNA模板就可以扩增产物。都知道一般扩增DNA使用的方法是PCR手段，但是PCR手段需要的DNA初始浓度至少是纳克（ng）级别的，所以对于超小量的样品，PCR无解。而MDA就有用武之地了。对于某一种菌，得到了它的单细胞，虽然不能放在平板上克隆繁殖，但是通过MDA就可以实现其基因的测序，一窥其基因奥秘。讲到这里，科普也就差不多了。测序后的reads组装，MDA手段得到的reads让一般的组装算法会崩溃掉的。因为MDA可以说是一种简单的复制器，因此reads覆盖度在整个genome上看会有bias。高表达的基因会狂多reads覆盖，从而显示的是深度覆盖；而低表达的基因会少的可怜reads，从而显示低深度覆盖。一般的算法或者流程（比如著名的Bowtie等等）把reads组装成contig时，会对reads覆盖度有个筛选。低于某个深度（比如4X）的区域就会被忽略。如图，紫色和蓝色的就会被筛去，而留下红色与绿色。所以，问题就出现了，那些明明属于基因组的基因区域，只是因为MDA的技术误差原因，就被忽略了！组装出的genome不完整！所以2011年又是来自Craig J Venter研究中心的人（和UCSD），整出了一个算法，就是专门做单细胞测序并de novo组装！使用的程序名称是Velvet-SC(Velvet modified for Single Cell reads)和EULER-SR (Error Correction components)。就完成了对单细胞genome的测序，并且de novo组装。我之所以一再提de novo组装genome，是因为相对于通过pair end（PE）关系来做的reads组装，de novo组装会更靠谱一些。通过PE关系做的genome组装，genome size比真实结果一定会小！而de novo组装的结果，相对而言，因为reads彼此之间是类似于瓦片一样的重叠关系，所以得到的genome更能够真实还原原来的genome。这一篇文章，两个大亮点：第一：single-cell的测序第二：de novo组装 end reference: Impact of 16S rRNA Gene Sequence Analysis for Identification of Bacteria on Clinical Microbiology and Infectious http://en.wikipedia.org/wiki/Multiple_displacement_amplification A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing http://bix.ucsd.edu/projects/singlecell/ Efficient de novo assembly of single-cell bacterial genomes from short-read data sets

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让我们来做“牛肉精”

热度 2 songshuhui 2011-4-27 12:54

云无心发表于 2011-04-19 15:09 在 “蛋白精”“奶精” “辣椒精”““羊肉精”“一滴香”之后，最近又来了“牛肉膏”，也是一种“精”。伴随着层出不穷的食品安全事件，人们“闻精色变”——这些专业人士尚且未必很了解的东西，普通公众更是云山雾绕。处于对未知事物的本能排斥，“一棒子打死”无疑是最“安全”的态度。于是乎，牛肉膏的报道一出现，立即引来口诛笔伐。 “牛肉膏”其实就是一种“牛肉香精”。香味的本质，就是一些化学分子，能够刺激相应的神经受体，让我们感受到某种感官刺激。所以，只要模拟出那些刺激，就能够产生相应的“香味”。这甚至不是从现代食品技术开始的。川菜除了麻辣，“鱼香”是著名的一种口味。但是鱼香味并不是用鱼来产生的。鱼香肉丝的“鱼香”，是用泡红椒、葱、姜、蒜、糖、盐、酱油调成；而鱼香茄子的“鱼香”，则是用豆瓣酱、酱油、醋和白糖调成的。如果把这些调料做成调料包——海外中国店里确实就有这样的产品，也可以叫做“鱼香膏”。所谓的“牛肉膏”只是比这样的“鱼香膏”复杂一些。过去的半个世纪，人们对于各种“肉香”的认识逐渐增多，也就有了许多“肉味香精”的努力。到现在，已经有许多专利，也有了许多成型的产品。肉味香精的使用，跟酱油、味精、鸡精一样，可以算是食品行业中的常规。 “肉香”，是肉在加热情况下得到的氨基酸、多肽、碳水化合物、核苷酸等水溶性成分产生。氨基酸和还原糖发生美拉德反应，是肉香中最核心的部分。所有肉味香精的开发，都是围绕这些成分和美拉德反应来展开。 2000年，泰国出版的《科学亚洲》（ScienceAsia）第26期上，发表了一项开发肉味香精的研究。以这项研究为例，我们可以来看看“牛肉精”是怎么做出来的。首先，制作牛肉精需要一些牛肉。这些牛肉除了提供“真牛肉”的味道，主要是提供氨基酸。首先把这些牛肉切小，煮10分钟，再磨细调成适当浓度的牛肉糊。加入木瓜蛋白酶——就是嫩肉剂里的有效成分，在60 ℃下保温12小时，然后煮15分钟让蛋白酶失去活性。这时候肉糊已经成了肉汤，通过离心的方式去掉残渣和油之后，就得到了牛肉蛋白水解物。牛肉蛋白水解物可以把酸度调节到偏酸性（pH6），再煮2小时，然后通过喷雾干燥的途径烤干，产物就是“牛肉粉”，也可以作为“牛肉味调料”使用。这也就是原始的“牛肉香精”。现代的牛肉香精，则要以牛肉蛋白水解物为基础，再进行一些反应。另一种主要的原料是酵母提取物。酵母就是用来发面、做啤酒的微生物。把酵母调到偏酸性（pH5），在50 ℃下保温24小时，再用85 ℃灭活其中的酶。这时候的酵母也差不多变成成汤了，同样通过离心去掉残渣，就得到了“酵母提取物”。这样得到的酵母提取物会有一定苦味和啤酒味，可以用活性炭来去除。制造“牛肉香精”的大决战开始了：把90份牛肉蛋白水解物、10份酵母提取物、两份盐酸半胱氨酸（半胱氨酸是组成蛋白质的20种基本氨基酸之一，盐酸半胱氨酸是它的一种稳定形式）、1份葡萄糖混在一起，酸度调到pH6，在90℃下反应两个小时，然后喷雾干燥，就得到了“牛肉精”。为了评估做出来的“肉味香精”到底“象不象”，研究者把1.5%的肉味香精、0.75%的盐和0.25%的鸡精混在一起做成汤，找了40个教职工和学生来品尝。这项研究还做了猪肉精和鸡肉精。在不告诉品尝者是什么精的前提下，让他们自己描述尝到的味道象什么，并且用数字来描述“象”的程度——9为非常象，1为完全不象。结果，这项研究作出的牛肉粉在“味道”、“气味”和“总体感觉”上分别得到了5.65、6.68和5.48的平均分，而牛肉精的平均分则分别是7.18、7.59和6.53。相应的市场上销售的牛肉精三项得分为5.68、6和4.9 。有趣的是，不同的人给的分相差很大，同一种汤，有的人觉得“很象”，有的人觉得“比较不象”。在各种肉味香精中，这样的结果已经是很好的了。象新闻报道中所说的与真牛肉“并无二致”，只能是广告用语。各种肉味香精的制作大同小异。各种成分的比例、反应时间、反应温度、不同的蛋白水解物（比如也可以用植物蛋白水解物）、不同的氨基酸，会造就不同的 “肉味”。在这项研究中，作者还用猪肉代替了牛肉，甲硫氨酸代替了半胱氨酸，得到的就是“猪肉香精”。而鸡肉香精，除了用鸡肉代替牛肉，还用了更多的盐酸半胱氨酸和更长的反应时间。有的复合肉味香精会再加入一些麦芽酚或者乙基麦芽酚等香味助剂。在正常的使用范围内，这些助剂也是安全的食品添加剂。需要特别说明的是，从技术上说我们可以做出安全有效的肉味香精。但是，这跟市场销售的具体商品是否合格是两回事。就象我们说大米可以吃，并不意味着市场上没有有毒有害的大米存在。在这些肉味香精的生产中，使用的原料是否卫生安全、生产过程是否满足生产规范，才是决定最终商品是否合格的关键。此外，牛肉精是否安全是纯粹的技术问题，而用“牛肉膏”把猪肉“变成”牛肉然后当牛肉卖，则是商业问题。商品提供者必须向消费者如实提供产品信息。也就是说，即使牛肉膏真的把猪肉“变成”了牛肉，而使用的也是完全合法安全的牛肉膏，也必须明确说明它不是牛肉，而是经过调味的猪肉。消费者是否愿意买，愿意花多少钱买，要让消费者在了解实情的基础上来选择。按照新闻报道中所说的“当作牛肉卖”，就构成了“欺诈”——不管其产品有没有害，都需要受到查处。 115 您也可能喜欢：我在美国碰到的食品添加剂从三聚氰胺谈谈食品添加剂当科普的科幻尝起来是文学的新京报：ldquo;松鼠rdquo;们如何搞科普 “皮革奶”的问题，不仅仅是重金属无觅

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癌从口入中国食品无话可说

xupeiyang 2011-4-19 09:33

中国食品太可怕啦！癌症高发的重要原因 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=280034do=blogid=434261 沈阳：查获25吨毒豆芽被掺入致癌物与动物专用药经检测，豆芽中含有亚硝酸钠、尿素、恩诺沙星、6-苄基腺嘌呤激素，其中，人食用含亚硝酸钠的食品会致癌，恩诺沙星是动物专用药，禁止在食品中添加。 http://news.baidu.com/n?cmd=2class=socianewspage=http%3A%2F%2Fwww.jkb.com.cn%2Fdocument.jsp%3Fdocid%3D206309%26cat%3D0Iclk=lrelcls=socianewswhere=toppage 食品安全事件频出监管部门被指“养鱼执法” 　“瘦肉精”事件尘埃未落，“染色馒头”“回炉面包”“牛肉膏”又接踵而来。食品安全是事关人民群众切身利益的大事，然而恶性事件却频频出现。 http://www.dzwww.com/xinwen/guoneixinwen/201104/t20110419_6303934.htm 内地食品安全事件频出监管部门被指“养鱼执法” 温家宝痛斥染色馒头瘦肉精称道德滑坡何等严重沈阳查获25吨毒豆芽被掺入致癌物与兽药

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牛肉膏研究国际文献分析报告牛肉膏毒性、致畸、致癌吗？

xupeiyang 2011-4-17 08:18

牛肉膏（Beef Extract）又称牛肉浸膏，是采用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。有牛肉自然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。现在，市场上出现了一些熟食店、面馆为牟利而用牛肉膏将猪肉 “变”牛肉的现象。2011年4月有报道称南京市场“牛肉膏”疯卖。食品添加剂在一定安全剂量内食用，并无危害，但若违规超量和长期食用，则对人体有危害，甚至可能致癌。添加剂会降低人体血红蛋白的携氧能力，长期使用可引起慢性中毒，畸形甚至可能致癌。 http://baike.baidu.com/view/489956.htm#sub489956 Beef Extract http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/2?WEB0o2jxsgadelsjI5I1I00h001000j100200010 Top Terms Publications ‍ Animals 319 ‍ Cattle 223 ‍ Hydrogen-Ion Concentration 194 ‍ Meat 122 ‍ Evaluation Studies as Topic 111 ‍ Viruses 108 ‍ Proteins 106 ‍ Humans 101 ‍ Water Microbiology 97 ‍ Temperature 95 ‍ Methods 86 ‍ Culture Media 85 ‍ Chromatography 67 ‍ Enzymes 67 ‍ Filtration 64 ‍ Peptones 63 ‍ Poliovirus 61 ‍ Adsorption 58 ‍ Sodium 58 ‍ Bacteria 57 信息分析报告 Beef Extract.doc

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牛肉膏究竟是什么？

hongkuan15 2010-8-20 22:57

牛肉提取物（Beaf extract）是很多微生物培养基要用到的营养成分，在购买时发现，他的名称有牛肉膏牛肉浸膏牛肉粉牛肉浸粉牛肉浸膏粉等多种名称，购买时还挺犯难。经过一番查询，还是不清不楚的，贴来请教各位路过的高手！牛肉膏（百度解释）：牛肉膏 (Beef Extract) 　　是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基，有时又称为普通培养基，由于这种培养基中含有一般细菌生长繁殖所需要的最基本的营养物质，所以可供作微生物生长繁殖之用。基础培养基含有牛肉膏，蛋白胨和NaCl。其中牛肉膏为微生物提供碳源、能源、磷酸盐和维生素，蛋白胨主要提供氮源和维生素，而NaCl提供无机盐。由于这种培养基多用于培养细菌，因此要用稀酸或稀碱将其pH调至中性或微碱性，以利于细菌的生长繁殖。　　成分：是采用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。有牛肉自然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。 Identification Name Beef extract Synonyms Meat extracts beef CAS Registry Number 68990-09-0 EINECS 273-578-7 牛肉膏与牛肉浸膏貌似是一样的东西，是经过复杂的加工工序制作出来的膏状物质，牛肉浸粉与牛肉浸膏粉的信息没有查到，从字面意思上看可能是牛肉膏和牛肉浸膏的干粉状。牛肉粉可能是牛肉经过简单加工然后磨粉而成。从以上的解释看，常用于培养基的是牛肉膏（牛肉浸膏），牛肉浸粉牛肉浸膏粉是干燥后的粉状物。但是疑问又来了，培养基配方上没有见过说明是用干粉还是膏状的，那标明的重量是干粉还是膏状的重量呢？膏状的是含水分的，而粉状的水分含量小于5%，如果按照营养成分来添加的话，应该用粉状的少些，膏状的多一些，不会两者都一样的重量。如果两者用量不同，那两者是如何换算的呢？膏状到粉状生产过程是否添加了其他物质还是直接干燥的呢？如果直接由膏状干燥粉碎而来，那应该出去水分就行，如果加工过程添加其他物质（有些干燥过程需要添加干燥介质），那换算起来就复杂了。话说回来，牛肉膏本身属于复杂成本，天然产品组合，很难有一个统一的标准。但是有一个统一的CAS编号： 68990-09-0。

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