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Improve meat production and virus resistance by simultaneously editing multiple genes in livestock using Cas12i^(Max)

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Science China(Life Sciences) 2024年第3期67卷 555-564页

作者： Jilong Ren Tang Hai Yangcan Chen Ke Sun Zhiqiang Han Jing Wang Chongyang Li Qingwei Wang Leyun Wang Huabing Zhu dawei yu Wei Li Shanjiang Zhao State Key Laboratory of Animal Nutrition Key Laboratory of Animal GeneticsBreeding and Reproduction of Ministry of Agriculture and Rural AffairsInstitute of Animal ScienceChinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100193China State Key Laboratoryf Stem Cell and Reproductive Biology Instituteof ZooogyChinese Academyof SciencesBeijing 100101China Beijing Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine Beijing 100101China Beijing Farm Animal Research Center Institute of ZoologyChinese Academy of SciencesBeijing 100101China

The clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated gene(Cas) system is continually optimized to achieve the most efficient gene editing effect. The Cas12i^(Max), a Cas12i variant, exhibits powerful DNA editing activity and enriches the gene editing toolbox. However, the application of Cas12i^(Max)in large domestic animals has not yet been reported. To verify the efficiency and feasibility of multiple gene editing in large animals, we generated porcine fibroblasts with simultaneous knockouts of IGF2, ANPEP, CD163,and MSTN via Cas12i^(Max)in one step. Phenotypically stable pigs were created through somatic cell nuclear transfer technology. They exhibited improved growth performance and muscle quality. Furthermore, we simultaneously edited three genes in bovine fibroblasts. A knockout of MSTN and PRNP was created and the amino acid Q-G in CD18 was precisely substituted. Meanwhile, no off-target phenomenon was observed by sum-type analysis or off-target detection. These results verified the effectiveness of Cas12i^(Max)for gene editing in livestock animals and demonstrated the potential application of Cas12i^(Max)in the field of animal trait improvement for agricultural production.

关键词： Cas12i^(Max) gene editing livestock multiple trait improvement

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Na_(2)CO_(3)-Na_(2)SO_(4)复盐熔炼法从碱溶渣中高效分离钨的工艺研究

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中国有色金属学报 2024年第2期34卷 529-536页

作者：冯浩郭学益许开华于大伟黄健何鑫涛中南大学冶金与环境学院长沙410083 荆门市格林美新材料有限公司荆门448000

钨合金废料资源化利用过程中容易产生含钨碱溶渣,且该部分含钨碱溶渣中钨品位较高。本文开发了一种复盐(Na_(2)CO_(3)-Na_(2)SO_(4))熔炼工艺,以对含钨碱溶渣中的钨进行高效分离;探究Na_(2)CO_(3)和Na_(2)SO_(4)的添加量、复盐熔炼温度... 详细信息

钨合金废料资源化利用过程中容易产生含钨碱溶渣,且该部分含钨碱溶渣中钨品位较高。本文开发了一种复盐(Na_(2)CO_(3)-Na_(2)SO_(4))熔炼工艺,以对含钨碱溶渣中的钨进行高效分离;探究Na_(2)CO_(3)和Na_(2)SO_(4)的添加量、复盐熔炼温度、熔炼时间以及水浸液固比、水浸温度对钨回收率的影响。结果表明:从含钨碱溶渣中高效分离钨的最优条件为n(W)∶n(Na_(2)CO_(3))∶n(Na_(2)SO_(4))=1∶1.25∶0.54,复盐熔炼温度为800℃,熔炼时间为3 h,水浸液固比为2.5,水浸温度为75℃,在该最优条件下可将含钨碱溶渣中99.93%的钨分离出来。同时,本文通过XRD分析以及热力学分析对复盐熔炼的反应机理进行了探讨,复盐体系的构建有助于降低体系共熔点,降低能耗,同时有助于促进碱溶渣与反应介质的充分接触,提高反应效率。

关键词：钨合金废料含钨碱溶渣复盐熔炼热力学

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大功率压裂泵液力端发展趋势及关键技术研究

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石油机械 2024年第8期52卷 118-123页

作者：于大伟谭立军石喜军中石化四机石油机械有限公司

随着非常规油气井开发难度的增加,“大功率、超高压、大排量、连续施工”的压裂作业时,对大功率压裂泵液力端的使用寿命要求越来越高。研发长寿命液力端及其易损件,对于解决大型压裂作业连续性,降低工程成本和劳动强度具有重要意义。介... 详细信息

随着非常规油气井开发难度的增加,“大功率、超高压、大排量、连续施工”的压裂作业时,对大功率压裂泵液力端的使用寿命要求越来越高。研发长寿命液力端及其易损件,对于解决大型压裂作业连续性,降低工程成本和劳动强度具有重要意义。介绍了国内外大功率压裂作业装备及压裂泵技术发展情况,分析并阐述了国内外压裂泵液力端的阀箱、泵阀及盘根密封技术现状;通过对超深层、大规模连续压裂施工作业下的液力端适应性不足的分析,提出了大功率压裂泵液力端发展趋势;基于有限元仿真分析,开展了液力端关键件结构优化、材料优选、工艺改进等技术研究及产品研制。现场应用表明:长寿命液力端阀箱寿命提升400~600 h、长寿命泵阀寿命提升近1倍,高性能盘根寿命提升2倍以上。研究结果可为大功率压裂泵液力端技术迭代升级和发展提供参考。

关键词：压裂大功率压裂泵液力端发展趋势技术研究

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新加坡某超高层建筑桩基设计与基础沉降分析

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土工基础 2024年第4期38卷 646-650页

作者：于大伟何礼中国港湾工程有限责任公司北京100027

超高层建筑对基础承载力和沉降控制要求很高,以新加坡某超高层建筑项目为例,研究了该建筑的桩基设计和其桩筏基础的沉降。首先根据地勘报告分析了项目所在区域的地质情况,并获取相应的地质参数,然后建立数值模型,根据数值计算结果对该... 详细信息

超高层建筑对基础承载力和沉降控制要求很高,以新加坡某超高层建筑项目为例,研究了该建筑的桩基设计和其桩筏基础的沉降。首先根据地勘报告分析了项目所在区域的地质情况,并获取相应的地质参数,然后建立数值模型,根据数值计算结果对该超高层建筑桩筏基础的沉降进行了分析,并对桩基设计参数进行了复核。计算结果表明,该建筑物筏板基础最大沉降约21 mm,小于设计要求的40 mm;最大差异沉降1∶1 400,小于设计要求的1∶500;既有6根大直径桩承受荷载均小于工作荷载。因此,该建超高层筑桩筏基础设计满足规范要求。

关键词：高层建筑沉降数值计算桩基设计

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油炸预制鱼冷冻复热过程中的品质变化

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食品工业科技 2024年第4期45卷 267-272页

作者：葛智勤陈哲余达威夏文水许艳顺江南大学食品学院江苏无锡214122 甘棠明善食品有限公司广东广州510000

为解决新零售预制烤鱼经冷冻复热后口感下降的问题,选取草鱼为研究对象,以水分含量、持水力、水分分布及组成和微观结构等为指标,探究鱼肉油炸、冷冻、复热不同阶段的品质变化规律。结果表明,随冻融循环次数增加,鱼肉肌纤维破坏程度增加... 详细信息

为解决新零售预制烤鱼经冷冻复热后口感下降的问题,选取草鱼为研究对象,以水分含量、持水力、水分分布及组成和微观结构等为指标,探究鱼肉油炸、冷冻、复热不同阶段的品质变化规律。结果表明,随冻融循环次数增加,鱼肉肌纤维破坏程度增加,水分含量显著降低(P<0.05),持水性变差,脂肪氧化和蛋白降解程度显著增加(P<0.05),风味发生改变。复热后,冻融1次鱼肉仍能保持较好口感,但冻融2次后鱼肉感官评分较低,且肌原纤维小片化指数、TBARS和TCA-可溶性肽含量较冷冻前样品分别增加了24.44%、225.84%和52.85%。综上,当油炸预制鱼产品在贮运流通过程中发生冻融次数超过2次时明显降低产品食用品质和消费者接受度。

关键词：预制烤鱼冷冻水分蛋白质品质变化

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即食鱼胶产品的杀菌工艺

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水产学报 2024年第2期48卷 180-188页

作者：袁毅姜启兴高沛杨方余达威许艳顺夏文水江南大学食品学院江南大学江苏省食品安全与质量控制协同创新中心

为了改进鱼胶的热杀菌工艺，减少鱼胶杀菌后品质的劣化。实验以美国红鱼鱼胶为对象，确定了在F (杀菌强度)为4.5 min时不同杀菌温度下的杀菌工艺，通过物性分析、低场核磁分析和红外色谱分析等方法，研究了不同杀菌温度对鱼胶质构、色... 详细信息

为了改进鱼胶的热杀菌工艺，减少鱼胶杀菌后品质的劣化。实验以美国红鱼鱼胶为对象，确定了在F (杀菌强度)为4.5 min时不同杀菌温度下的杀菌工艺，通过物性分析、低场核磁分析和红外色谱分析等方法，研究了不同杀菌温度对鱼胶质构、色泽、胶原蛋白含量、水分分布以及二级结构的影响。结果显示，为达到F=4.5 min，在110、115、121和1和125°C下，鱼胶产品分别需要杀菌56.44、15.85、3.46和0.92 min，杀菌后的鱼胶产品均能达到商业无菌状态。在110～125°C，杀菌后的鱼胶能保持一定的蛋白结构。随着杀菌温度的升高，鱼胶的亮度L*值和b*值分别由59.78和17.80逐渐下降至49.65和11.25,a*值无显著变化；鱼胶的硬度和剪切力显著上升、黏性下降，经125°C杀菌后分别为37.02 g和34.24 g·s，黏性为-2.82 g；样品的胶原蛋白含量上升、析出减少，110和125°C杀菌后鱼胶中胶原蛋白的含量分别为7.62%和14.92%，溶液中胶原蛋白浓度分别为3.33和0.15mg/mL。110°C杀菌后鱼胶内水分的自由度最高，鱼胶内自由水的比例随杀菌温度的升高而下降。研究表明，即食鱼胶在较高的温度下杀菌后亮度降低，但维持了更好的质构以及更高的胶原蛋白含量，保持了较好的品质。本研究对于促进鱼胶的加工利用，提高杀菌即食水产品的品质具有重要的实践意义。

关键词：眼斑拟石首鱼鱼胶即食杀菌温度胶原蛋白品质

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合流制管道沉积物中污染物的赋存特征及其季节迁移规律

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环境科学学报 2024年第3期44卷 117-126页

作者：林新宇严玉林于磊郭新宇孙观来朱利英郁达伟魏源送中国科学院大学中丹学院北京100049 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100085 北京市水科学技术研究院北京100048 河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038

沉积物是溢流污染的潜在污染来源,明确其污染物赋存特征,有助于防控溢流污染.本研究选取北京不同排水分区,分类采集了人行道步尘、机动车道街尘和合流制管道沉积物(Combined sewer sediment,CSS),监测了包括完整雨季和旱季的全年污染物... 详细信息

沉积物是溢流污染的潜在污染来源,明确其污染物赋存特征,有助于防控溢流污染.本研究选取北京不同排水分区,分类采集了人行道步尘、机动车道街尘和合流制管道沉积物(Combined sewer sediment,CSS),监测了包括完整雨季和旱季的全年污染物变化,以探究污染物的主要来源.结果表明:CSS的污染物浓度旱季较高而雨季骤降,主要由于4月入汛期及7、8月主汛期,初次强降水径流对沉积物有较强的冲刷作用.其中,步尘、街尘和沉积物的TCOD年平均含量分别为55.37、86.42和46.43 g·kg^(-1)(以每千克TS计).非度量多维归因表明步尘和街尘是CSS的重要来源;同时,合流制管道沉积物污染物浓度显著高于分流制雨水管道,表明生活污水也是合流制管道沉积物的重要来源.此外,CSS中TCOD的含量(平均为46.43 g·kg^(-1))显著高于SCOD(平均为5.69 g·kg^(-1)),主要以非溶解态富集.研究结果可为溢流污染防控和管网运行等提供参考.

关键词：管道沉积物污染物合流制溢流污染季节变化溯源分析

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预挂浆草鱼片冷藏过程中食用品质及菌群变化规律

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食品工业科技 2024年第18期45卷 282-290页

作者：万欣雨江恒夏文水余达威许艳顺江南大学食品学院江苏无锡214122 泰州安井食品有限公司江苏泰州225700

为探究预挂浆草鱼片(grass carp fillets with sizing,GCFS)在冷藏条件下的品质变化规律及货架期,对4℃和10℃贮藏期间样品的菌落总数、菌相变化、持水力(water holding capacity,WHC)、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)、生物胺、ATP-关联化合物及K值等进行分析。结果表明,4℃和10℃贮藏样品的菌落总数分别于7 d和3 d接近或超过腐败阈值,说明低温会明显影响微生物生长和菌群组成,尤其是延缓不动杆菌属、希瓦氏菌属及气单胞菌属等生长。贮藏期内,样品间持水力变化差异不显著(P>0.05),pH在3 d时达到最低值,TBARS、TVB-N及特定生物胺(尸胺、腐胺、组胺、酪胺)含量逐渐升高。此外,核苷酸降解情况受贮藏温度的影响较大,4℃贮藏7 d和10℃贮藏3 d的样品K值超过推荐限值(60%),此时样品进入不新鲜状态。感官评价结果表明,鱼肉感官品质与贮藏时间呈负相关,且4℃贮藏5 d和10℃贮藏3 d的生/熟样品出现不同程度的质地软烂、红肉暗红及腥臭味加重等现象。综合各指标测定结果,为保证良好的食用品质,预挂浆草鱼片在4℃和10℃下的推荐货架期分别为3 d和1 d。

关键词：预挂浆草鱼片冷藏品质变化货架期微生物组成

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基于大鲵皮蛋白肽酱香酒抗氧化性研究

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食品科技 2024年第4期49卷 260-268页

作者：张博程张鹏卿玥随坤宇余达威夏文水喻仕瑞贵阳学院贵州贵阳550003 贵州省保健酒酿造工程技术研究中心贵州仁怀564507 江南大学江苏无锡214122 茅台学院食品科学与工程系贵州仁怀564507

目的:优化大鲵皮酶解法制备大鲵皮蛋白肽工艺,并考察其与酱香白酒配制而成的大鲵酒的体外抗氧化性能。方法:以养殖大鲵皮为原料,采用蛋白酶酶解大鲵皮制备大鲵皮蛋白肽粉。分析加酶量、料液比、酶解温度、酶解时间等因素对大鲵皮水解度... 详细信息

目的:优化大鲵皮酶解法制备大鲵皮蛋白肽工艺,并考察其与酱香白酒配制而成的大鲵酒的体外抗氧化性能。方法:以养殖大鲵皮为原料,采用蛋白酶酶解大鲵皮制备大鲵皮蛋白肽粉。分析加酶量、料液比、酶解温度、酶解时间等因素对大鲵皮水解度的影响,并通过正交试验优化酶解工艺。将制得的大鲵皮蛋白肽与白酒复配调制成大鲵酒,测定其体外抗氧化性能。结果:在动物复配酶最适pH值条件下(pH7),利用单因素试验和正交试验优化得到的最佳酶解工艺参数为:复配酶加酶量8000 U/g、料液比1:2(g/mL)、酶解温度55℃、酶解时间4 h。在此优化条件下蛋白水解度达21.28%,且冻干肽粉具有褶皱环化结构。将冻干肽粉与白酒配制成大鲵酒,其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、羟基自由基清除率和铁离子还原能力(A_(700 nm))分别达到59.16%、33.29%和0.138。结论:确定了大鲵皮酶解的优化工艺,并证实大鲵皮蛋白肽酒具有良好的抗氧化活性,为大鲵深加工及茅台镇白酒产业多元化发展提供理论依据。

关键词：大鲵皮酶解大鲵皮蛋白肽大鲵肽酒抗氧化活性

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污泥厌氧消化在游离氨调控下强化磷与有机物释放的作用效果

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环境工程学报 2024年第2期18卷 569-577页

作者：郭新宇孙广垠孙观来林新宇郁达伟魏源送河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京1000853 中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085

基于污泥资源化与能源化的目的,采用游离氨调控的方式,利用系统中有机质提高沼气中甲烷体积分数的同时分析系统中磷浓度和形态的变化情况。结果表明,与空白阶段相比,游离氨调控后系统中溶解性蛋白、多糖质量浓度分别提升16.34%和26.43%... 详细信息

基于污泥资源化与能源化的目的,采用游离氨调控的方式,利用系统中有机质提高沼气中甲烷体积分数的同时分析系统中磷浓度和形态的变化情况。结果表明,与空白阶段相比,游离氨调控后系统中溶解性蛋白、多糖质量浓度分别提升16.34%和26.43%;沼气中甲烷平均体积分数由73.61%提升至85.04%。通过三维荧光光谱(3D-EEM)和平行因子法(PARAFAC)分析两个反应阶段厌氧污泥上清液,芳香类蛋白质Ⅰ占比分别从35%、47%下降至29%与40%。这表明经过游离氨调控后芳香类蛋白质Ⅰ利用效果略有提高。在磷形态分析方面,游离氨调控使得进出水总磷、磷酸盐质量浓度分别提升948.64%、1219.35%、2254.55%与2280%,磷释放效果明显。根据X射线能量色散谱(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)与X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,污泥中P主要与Fe、Al等金属元素以复合盐的形式存在;并在厌氧消化过程中发生了一定比例的磷形态转化。但游离氨诱导磷形态转化的机理仍需进一步探究。该研究结果进一步表明游离氨在厌氧消化过程中调控强化了有机物的利用效果,促进磷的释放与形态变化。该研究结果可为基于游离氨调控下有机物与磷的释放提供参考。

关键词：污泥厌氧消化游离氨调控有机物释放磷形态分析资源化

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