科研产出
单核细胞增生李斯特氏菌内化素InlJ对噬菌体敏感性及生物被膜形成的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为深入探索单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes,Lm)inlJ基因在噬菌体敏感性和生物被膜中的作用及功能,本研究通过同源重组构建inlJ基因缺失株Lm NJ05-ΔinlJ,鉴定其生长、黏附及侵袭特性,解析其对噬菌体敏感性和生物被膜形成中的作用机制.结果表明:与野生型Lm NJ05相比,构建的缺失株Lm NJ05-ΔinlJ对RAW264.7细胞的黏附率和侵袭率分别为20.05%和4.42%,黏附和侵袭能力显著减弱;Lm NJ05-ΔinlJ对李斯特菌噬菌体vB-LmoM-NJ05的成斑率提高至2.72 倍;体外裂解分析表明噬菌体vB-LmoM-NJ05对缺失株Lm NJ05-ΔinlJ裂解效果更强;噬菌体效价分别在105 PFU/mL和108 PFU/mL能够完全抑制和清除Lm NJ05-ΔinlJ生物被膜;生物被膜形成相关基因的转录分析表明,噬菌体作用缺失株Lm NJ05-ΔinlJ后,degU、agrA、agrD、luxS、yneA、recA和hpt基因的转录均下调(表达水平趋向于0).由此可见,inlJ基因的缺失能够增强Lm对噬菌体敏感性,下调Lm对细胞侵袭力和生物被膜形成能力.因此,内化素基因inlJ不仅具有调控Lm自身的作用,还能够调节其对噬菌体的相互作用,为噬菌体的生物防控技术开发和应用奠定基础.
关键词： 单核细胞增生李斯特氏菌 内化素InlJ 噬菌体敏感性 细胞黏附和侵袭 生物被膜
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真空预冷过程中喷雾补水处理对上海青低温流通及货架期品质的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的：探究真空预冷过程中喷雾补水处理对上海青低温流通及货架期间品质的影响。方法：采用真空预冷处理及其与喷雾补水结合共处理上海青，模拟低温流通（（4±1）℃、1 d）和货架销售（（20±1）℃、5 d），并分析流通和货架期间上海青的品质指标和营养指标。结果：与单独真空预冷相比，真空预冷结合喷雾补水不仅使上海青预冷时间缩短了68%，而且使上海青的失水率降低了73.29%，货架结束后质量损失率也降低了15.6%。真空预冷与喷雾补水共处理亦显著延缓了上海青的黄化进程，维持了组织较高的可滴定酸质量分数、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量。此外，在货架期最后1 d时，真空预冷与喷雾补水共处理组的亚硝酸盐和丙二醛含量比单独真空预冷组分别降低了13.70%和14.82%。结论：真空预冷过程中喷雾补水既能解决单独真空预冷造成的失水问题，缩短预冷时间；又可延缓采后上海青的黄化衰老进程、维持组织较好的营养品质。
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外源核黄素处理对上海青采后品质及抗氧化活性的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：核黄素(VB2)是一种安全无毒的食品添加剂,在植物生长、发育和抗逆性方面发挥着重要的生理作用.为研究外源核黄素对上海青(Brassica rapa subsp.chinensis)采后品质的影响,采用不同浓度(0、200、400、600μmol/L和800μmol/L)核黄素处理上海青后对其色泽、叶绿素含量、叶绿素代谢相关基因的表达量、抗氧化酶活力及相关基因表达量进行测定.结果表明,400 μmol/L核黄素处理可有效维持采后上海青的品质,主要通过:1)降低叶绿素分解代谢相关基因(BrNYC1、BrPPH、BrPAO和BrSGR1/2)的表达量,延缓叶绿素的降解;2)减少上海青叶表面的菌落总数,减轻病原性腐败;3)上调抗氧化谢相关基因(BrPOD、BrSOD和BrCAT)的表达和提升超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)抗氧化酶活性,从而增强抗氧化性.此外,核黄素处理还能够维持较高的抗氧化物质(抗坏血酸和总酚)含量,从而提高1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率并降低丙二醛的生成量.本研究结果有助于了解核黄素影响叶类蔬菜采后品质的机理,对于提高叶菜类作物的采后商业价值和品质具有参考意义.
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基于改进坐标注意力和U-Net神经网络的淡水养殖区提取
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对淡水养殖区空间分布零碎以及样本数量不均衡等因素造成淡水养殖区提取不准确的问题，该研究提出了一种基于U-Net（U-shaped Network）的改进模型，制作了Landsat淡水养殖区动态监测的数据集，增加高、低维特征融合的坐标注意力机制提高模型的提取精度，构建多尺度特征学习更多位置信息，引入focal tversky loss损失函数提升零碎养殖区的识别率，实现1985—2021年研究区淡水养殖区的精确提取，分析近36年研究区淡水养殖区时空变化情况。结果表明：1)2021年淡水养殖区提取效果良好，改进后的模型总体分类精度为0.947，准确率为0.926、召回率0.966、F1分数0.946，均交并比0.899、Kappa系数为0.894，与其他模型相比，总体分类精度、Kappa系数大幅提升。2)1985—2021年，研究区淡水养殖区大致经历起步扩张、急速扩张、轻微萎缩3个阶段：1985—2000年研究区淡水养殖面积持续增加，总面积由1985年0.48km~2增长至2000年36.92km~2，年度增加量大于1km~2且小于5km~2;2000—2017年淡水养殖区面积急速增加至234.47km~2，年度增加量大于5km~2; 2021养殖区面积209.58km~2,2017—2021年养殖区面积减少了24.89 km~2，转出的淡水养殖区多为建设用地所取代。综上，改进的模型具有较高的识别精度，该研究可以为淡水养殖区的提取提供参考，为水产养殖业的科学化管理提供信息依据。
关键词： 遥感 监测 卷积神经网络 Landsat 养殖面积 坐标注意力
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锯末添加量对餐厨废弃物生物干化效率和细菌群落的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：餐厨废弃物存在含水率高、内部孔隙率低等问题,可以通过添加辅料来改善,适宜的辅料添加量有助于促进生物干化过程有机质降解和腐殖质形成,以提高生物干化效率.锯末作为一种富含碳源且低成本的辅料之一,近年来被广泛应用于各种废弃物资源化利用的研究中,但餐厨废弃物与锯末的配比如何影响微生物群落演替进而提升生物干化效率的过程机制尚不清楚.该研究在 55L生物干化反应器中,探究餐厨废弃物与锯末湿质量比为 5:1(T1)、7:1(T2)和10:1(T3)三种处理对生物干化过程中的关键理化指标(包括温度、含水率、挥发性固体含量、电导率、酸碱度、种子发芽指数、总有机碳、总氮、总磷、总钾和碳氮比等)和细菌群落结构的影响.结果表明:与T1、T3相比,T2处理高温期持续时间最久,分别延长了 50.00%、100.00%,在生物干化结束时含水率最低、有机质降解率最高,水分去除率达37.14%,挥发性固体降解率为 15.88%;T2的种子发芽指数比T1、T3处理分别提前 3、6 d达到 80%以上,且在生物干化结束时,总养分含量升高 28.32%,其中总磷含量升高最为显著,升高了 121.62%,约为其他处理的 1.92和 1.90倍,说明T2处理的物料配比更有助于堆体腐熟和提高养分含量;此外,T2处理的Bacillus、Ureibacillus和Thermobifida等堆肥有益菌属的相对丰度更高,且 Chao1和 Shannon指数更大;相关性分析表明 Ureibacillus、Symbiobacterium、Tepidimicrobium和 Bacillus与 堆 体 温 度 显 著 正 相 关(P<0.05),Thermobifida、Pusillimonas、Vulgatibacter、Mycobacterium与种子发芽率指数显著正相关(P<0.05),与挥发性固体含量、含水率和总氮含量显著负相关(P<0.05).餐厨废弃物和锯末的湿质量比为 7:1 时,水分去除和有机质降解效果最好、细菌群落丰富度尤其是堆肥有益菌属的相对丰度最高,有利于定向筛选和培养功能微生物,提高餐厨废弃物生物干化效率.
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高功率脉冲微波协同花色苷对大豆分离蛋白理化特性的影响及其在蛋糕中的应用
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：本实验利用高功率脉冲微波(high power pulse microwave,HPPM)处理蓝莓花色苷(blackberry anthocyanins,BANs)-大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)复合物,得到iHPPM-SPI-BANs复合物,通过分析该复合物的理化特性等,研究HPPM处理对SPI功能特性及生物活性的影响.此外,将HPPM-SPI-BANs应用于蛋糕制作,替代部分蛋清蛋白,进一步研究HPPM-SPI-BANs对蛋糕烘焙品质和贮藏特性的影响.结果表明,在HPPM协同作用下,HPPM-SPI-BANs的溶解性显著增加了1.11倍,起泡和乳化特性也得到显著提高(P<0.05),抗氧化能力相比SPI和未经HPPM处理的SPI-BANs复合物也均有显著提升;HPPM-SPI-BANs的添加能有效抑制蛋糕焙烤过程中水分散失,改善蛋糕的硬度与咀嚼性,使其DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力分别提高3.56倍和2.79倍,将蛋糕老化速率常数k降低至0.12,对提升戚风蛋糕的货架期品质具有重要作用.
关键词： 大豆分离蛋白 高功率脉冲微波 花色苷 功能特性 抗氧化能力 蛋糕品质
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超疏水表面高效制备方法及其在养殖工程中的应用
《中国表面工程 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前规模养殖业中养殖舍内灰尘、皮屑、粪污沾染问题严重，严重影响了环境清洁与动物健康。金属超疏水表面由于具有的特殊性质，有望成为改善养殖环境的重要手段。以鸭羽表面结构为仿生原型，以不锈钢为基底材料，利用激光加工方法制备仿生结构，同时利用低温硅油-热处理方法改变表面化学。最后通过超景深显微镜、SEM、XPS、接触角测量仪等对表面的理化性质进行测试。结果表明，通过表面结构与化学的双重影响，制备后的表面获得较好的超疏水性（接触角156.8°，滚动角2.7°），表面的自清洁性获得大幅提升，同时表面粪污粘附情况得到明显优化。通过激光-硅油热处理工艺，加工效率与经济性相比于传统超疏水表面制备方法得到显著提升，且制备过程清洁环保，可为仿生超疏水功能表面在养殖工程中的应用提供重要支持。
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二氧化锰对微好氧堆肥腐熟、温室气体及臭气排放的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究锰矿物添加对微好氧堆肥过程腐熟、温室气体和臭气排放的影响,该研究以由厨余垃圾、水稻秸秆、羊粪和尾菜组成的多元混合物料堆肥为研究对象,共设 3个处理,采用间歇通风方式,将通风速率为 0.14 L/(kg·min)设置为好氧堆肥对照(CK),速率为 0.06 L/(kg·min)为微好氧处理(T1),添加二氧化锰(MnO2)的微好氧处理为T2.结果表明:多元废弃物好氧或微好氧堆肥在堆制 70d后均能腐熟,但T2处理腐熟度显著高于T1.微好氧处理T1、T2减少了 26.47%~30.29%的NH3 和 33.19%~38.60%的N2O的排放,总温室效应减少了 29.26%~31.38%.臭气的排放集中在前 14 d,T1、T2处理的H2S和VOCs的释放量显著增加了 320.35%~501.04%和 39.82%~53.63%.因此,微好氧堆肥可达到减排目的,但却加剧臭气的排放;MnO2 可提高促进堆肥腐熟,降低温室气体和臭气的排放.
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不同光质处理对采后桃果皮色泽及花色苷代谢的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同光质处理对桃果采后色泽的影响,探讨光照对桃果花色苷代谢的调控机制,本实验以'中桃九号'为实验材料,在(22±1)℃条件下对桃果进行不同光照处理(红、绿、蓝、白光),光照时间12h/d,以黑暗处理为对照.分析不同光照处理后桃果色泽、花色苷含量,及花色苷合成途径酶活力、结构基因和相关转录因子表达水平的变化.结果表明:红光、绿光对桃果皮着色没有明显影响,白光有微弱的促进作用,而蓝光能显著促进桃果皮色泽的提升,采后第6天时蓝光处理组桃果皮花色苷含量达到27.26 mg/kg,分别是白光处理组和对照组的4.48倍和10.34倍.在蓝光作用下,花色苷合成途径酶活力以及结构基因和转录因子表达水平在大多数时间点显著高于对照组以及其他光照处理组(P<0.05).其中,结构基因PAL、CHS、F3H、DFR、ANS、UFGT和转录因子MYB10.1的表达水平与桃果皮色泽参数以及花色苷含量呈显著正相关.综上,蓝光处理通过上调花色苷合成通路诱导桃果皮花色苷的合成和积累.研究结果将加深对光照调控植物花色苷代谢机制的理解,同时为研发桃采后色泽调控技术提供理论依据.
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增氧对不同秸秆还田稻田田面水养分动态及温室气体排放的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：秸秆还田对于改善土壤结构、培肥土壤和提高农作物产量与品质有着重要意义，但秸秆还田会增加甲烷排放和面源污染物排放等环境风险，如何减少秸秆还田带来的负面效应是亟需解决的难题.系统比较了增氧对不同碳氮比秸秆还田稻田水稻生长期内田面水碳氮含量和温室气体排放的影响.结果表明，不同秸秆还田均明显增加了稻田田面水中化学需氧量（COD）,虽略微降低了N2O排放，但显著促进了稻田甲烷的排放和全球增温潜势，大小表现为：麦秸还田＞油菜秸秆＞蚕豆秸秆还田；秸秆还田处理提高了水稻产量，但统计未达显著水平.增氧处理不显著影响水稻产量，使秸秆还田后田面水COD降低15%～32%,稻田甲烷排放显著降低10.4%～24.8%,稻田GWP显著降低9.7%～24.4%,其中麦秸还田处理下增氧效果最佳.结果发现增氧措施在秸秆还田稻田尤其是麦秸还田稻田温室气体减排与降低COD排放风险中的潜在作用及其应用可能性.
关键词： 秸秆还田 增氧 水稻 田面水COD 温室气体排放 产量
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