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番茄苗期叶位色素含量高光谱检测及可视化研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 386-391页

作者：赵建贵王国梁张宇赵丽洁陈宁王文俊杜慧玲李志伟山西农业大学农业工程学院山西太谷030801 山西农业大学谷子研究所山西长治046000 山西农业大学基础部山西太谷030801

叶片色素含量是表征作物栽培基质营养元素和生理状态的重要指标;快速、精准获取色素含量及叶位分布规律是设施农业水肥精准化管理的基础。以番茄苗期不同叶位叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素(Chll)和类胡萝卜素(Caro)为研究指标,... 详细信息

叶片色素含量是表征作物栽培基质营养元素和生理状态的重要指标;快速、精准获取色素含量及叶位分布规律是设施农业水肥精准化管理的基础。以番茄苗期不同叶位叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素(Chll)和类胡萝卜素(Caro)为研究指标,用营养液配制10个氮素浓度;根据叶片位置摘取1710片(285个样本)用于可见光-近红外高光谱采集;运用卷积平滑(S-G)、标准正态变量变换(SNV)和多元散射校正(MSC)对光谱数据预处理。首先采用竞争自适应加权算法(CARS)对特征波段“粗”提取,然后利用迭代和保留信息变量算法(IRIV)判断“粗”提取波段的重要性,并对强弱波段组逆向消除“精”提取最优波段集合,建立偏最小二乘回归(PLSR)模型。结果表明:(1)营养液氮素浓度为302.84 mg·L^(-1),叶片色素含量最大,且高浓度的抑制作用高于低浓度,叶位色素含量呈上叶位>中叶位>低叶位分布规律;(2)采用CARS-IRIV-PLSR算法“粗-精”特征波段筛选策略分别对Chla、Chlb、Chll和Caro提取了4、4、10和11条特征波段,其Rp为0.7722、0.7321、0.8471和0.8587;(3)结合最优模型色素定量反演图像可视化表达,Chla、Chlb和Chll分布规律一致,而Caro与Chll分布规律相反,该结论与植物生理特征和测定结果相吻合。采用高光谱成像技术能够实现对叶片色素含量进行无损检测及可视化表达,为设施农业植物叶片色素分布、养分亏缺和施肥决策等提供数据支撑和理论依据。

关键词：高光谱叶位色素含量特征波段可视化

鱼类肠道益生地衣芽孢杆菌FA6发酵工艺的响应面法优化

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水生生物学报 2024年第1期48卷 166-175页

作者：潘美井王桂堂吴山功大连海洋大学水产与生命学院大连116023 中国科学院水生生物研究所武汉430072

研究以地衣芽孢杆菌FA6活菌数为指标,采用单因素实验和响应面法实验优化了地衣芽孢杆菌FA6发酵培养基和发酵条件,获得了地衣芽孢杆菌FA6最佳发酵培养基:70 g/L可溶性淀粉、40 g/L酪蛋白胨、2 g/L K2HPO4、1 g/L KH_(2)PO_(4)、2 g/L Na_... 详细信息

研究以地衣芽孢杆菌FA6活菌数为指标,采用单因素实验和响应面法实验优化了地衣芽孢杆菌FA6发酵培养基和发酵条件,获得了地衣芽孢杆菌FA6最佳发酵培养基:70 g/L可溶性淀粉、40 g/L酪蛋白胨、2 g/L K2HPO4、1 g/L KH_(2)PO_(4)、2 g/L Na_(2)HPO_(4)、2 g/L MgSO_(4)和8 g/L NaCl;以及最佳发酵条件:初始pH 7.0、接种量1%、发酵温度28.8℃、发酵时间31h、装液量50 mL/250 mL和转速160 r/min。在此发酵培养基和发酵条件下,地衣芽孢杆菌FA6活菌数为7.97×10^(9)CFU/mL,较优化前提高了8.1倍。最佳发酵工艺的获得,将能够为鱼源芽孢杆菌的高密度生产,产业化应用提供基础。

关键词：响应面法液体发酵发酵工艺优化地衣芽孢杆菌FA6

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炮制对黄精蛋白氨基酸组成及营养价值的影响

食品与发酵工业 2024年第12期50卷 170-177页

作者：陈淼芬黄子豪周栋陆英唐其邹辉石小龙谢红旗曾建国郑亚杰国家植物功能成分利用工程技术研究中心湖南长沙410128 湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 湖南环境生物职业技术学院园林学院湖南衡阳421005 新化县颐朴源黄精科技有限公司湖南新化417628 湖南农业大学动物医学院湖南长沙410128

该文以黄精生品和炮制品为研究对象进行蛋白质氨基酸的组成分析,利用主成分分析、聚类分析和t检验对样品中氨基酸组成进行差异分析;以联合国粮食与农业组织/世界卫生组织的氨基酸参考模式等为评价标准对黄精生品及炮制品进行蛋白质营养... 详细信息

该文以黄精生品和炮制品为研究对象进行蛋白质氨基酸的组成分析,利用主成分分析、聚类分析和t检验对样品中氨基酸组成进行差异分析;以联合国粮食与农业组织/世界卫生组织的氨基酸参考模式等为评价标准对黄精生品及炮制品进行蛋白质营养评价。结果表明,炮制前后黄精中均含有17种氨基酸,以鲜味氨基酸(谷氨酸、天门冬氨酸)含量最高,并含丰富的药效氨基酸、必需氨基酸、支链氨基酸等,是黄精提升菜品鲜美味觉和改善身体机能的重要营养物质。主成分分析和聚类分析均能将样品分为炮制品和非炮制品两类,表明炮制对黄精的蛋白氨基酸组成有着较大影响;与非炮制品相比,炮制品中丝氨酸、胱氨酸、赖氨酸和精氨酸显著降低,而蛋氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和甘氨酸显著升高;功能性氨基酸则没有显著性变化,但必需氨基酸等均呈现显著升高,提示炮制后不仅能维持黄精的药效作用,还有助于其营养价值的提升。蛋白质营养评价结果显示,生品和炮制品的第一限制氨基酸分别为异亮氨酸和赖氨酸,且蛋白质营养价值大小比较为炮制品>生品,表明炮制加工有助于提升黄精的营养价值。

关键词：黄精氨基酸组成蛋白质营养价值主成分分析聚类分析

青香蕉果肉多酚成分鉴定及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用

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食品科学 2024年第7期45卷 61-68页

作者：王倩王娟傅金凤盛鸥华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510641 广东省农业科学院果树研究所农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室广东省热带亚热带果树研究重点实验室广东广州510640 广东省香蕉精深加工与综合利用工程技术研究中心广东广州510641

以青香蕉为原料提取多酚,利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱联用技术对多酚提取物进行成分鉴定,并通过体外实验评价香蕉果肉多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,探究青香蕉降血糖的部分机制。结果表明:青香蕉果肉... 详细信息

以青香蕉为原料提取多酚,利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱联用技术对多酚提取物进行成分鉴定,并通过体外实验评价香蕉果肉多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,探究青香蕉降血糖的部分机制。结果表明:青香蕉果肉多酚提取物中共鉴定出28种化合物,包括21种多酚类化合物、2种有机酸、3种鞣花单宁代谢产物、以及香兰素和香豆素,检测到香蕉果肉中含有秦皮乙素、金丝桃苷、紫云英苷3种多酚类化合物,此外,二甲基鞣花酸和尿石素A为主要色谱峰;体外实验结果显示,香蕉果肉多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均存在抑制作用,质量浓度为1.0 mg/mL时,对α-淀粉酶抑制率为(76.25±3.79)%,半抑制质量浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)为0.53 mg/mL;质量浓度为160μg/mL时,对α-葡萄糖苷酶抑制率为(92.54±0.69)%,IC50为35.76μg/mL。因此,多酚可能是青香蕉能够降血糖的活性成分之一。

关键词：香蕉多酚成分鉴定 α-淀粉酶 α-葡萄糖苷酶抑制作用

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磷矿粉在石灰性土壤中对紫花苜蓿的施用效果

草业科学 2024年第1期41卷 77-88页

作者：李亚娟姜智英胡蕊梅魏洁刘艳君甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/中美草地畜牧业可持续发展甘肃兰州730070

磷矿粉是一种难溶性磷肥,一般认为其在石灰性土壤上施用效果不好。苜蓿(Medicago sativa)利用难溶性磷的能力较强,为探索磷矿粉在石灰性土壤对苜蓿的施用效果,本研究以3种不同品位磷矿粉PRⅠ、PRⅡ、PRⅢ为磷肥源,以水溶性磷肥过磷酸钙... 详细信息

磷矿粉是一种难溶性磷肥,一般认为其在石灰性土壤上施用效果不好。苜蓿(Medicago sativa)利用难溶性磷的能力较强,为探索磷矿粉在石灰性土壤对苜蓿的施用效果,本研究以3种不同品位磷矿粉PRⅠ、PRⅡ、PRⅢ为磷肥源,以水溶性磷肥过磷酸钙为对照(CK),对3个紫花苜蓿品种‘阿尔冈金’(M1)、‘陇东苜蓿’(M2)、‘金皇后’(M3)进行土培盆栽试验,研究了不同磷矿粉处理下紫花苜蓿两茬的生长、营养品质、磷素的吸收利用以及土壤磷素含量。结果表明,第2茬收获时PRⅠ处理下M1和M3的株高明显高于CK,PRⅢ处理下M2的株高明显高于CK。M1两茬干重均表现出PRⅠ磷矿粉处理最高,两茬总生物量干重达到8.61 g,比CK高46.9%,3个磷矿粉处理下M2第1茬、第2茬和总生物量干重均高于CK,磷矿粉处理对M3的生物量没有明显作用。PRⅠ和PRⅢ处理显著提高了第2茬M1的粗蛋白含量,PRⅢ处理M1和M2紫花苜蓿的粗脂肪含量均高于CK。第1茬磷矿粉处理中PRⅡM3处理的钙含量达到最高值,为2.18%,与CKM3处理差异不显著(P>0.05),第2茬PRⅠM1和PRⅢM2处理的钙含量最高,均为1.56%。PRⅠ和PRⅢ处理可显著提高第2茬M1和M2的磷吸收效率,PRⅠ能显著提高第1茬M1和M2的磷利用效率,而PRⅡ均显著提高了3个紫花苜蓿品种第2茬的磷利用效率。除PRⅡM1处理外,磷矿粉处理均显著提高了土壤全磷含量,且3个品种均表现出在PRⅠ和PRⅢ处理下的土壤全磷含量高于PRⅡ,相比施肥前,磷矿粉处理均显著提高了土壤有效磷含量,M3的土壤的有效磷含量低于M1和M2。因此,磷矿粉在石灰性土壤对紫花苜蓿的生长、营养品质和磷素吸收利用可超过或达到与过磷酸钙相当的水平,其效果因磷矿粉品位和苜蓿品种不同而有差异,本研究条件下,PRⅠ磷矿粉,M1和M2品种表现出较好的施用效果。

关键词：磷矿粉紫花苜蓿石灰性土壤株高生物量营养品质磷吸收

蒙古黄芪叶绿体全基因组特征解析及亲缘性分析

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中草药 2024年第7期55卷 2366-2374页

作者：李俊霖郭淑红张强张丽君田洪岭张琼山西医科大学药学院山西太原030001 山西农业大学经济作物研究所山西太原030031 山西农业大学农业基因资源研究中心山西太原030031

目的以蒙古黄芪Astragalus membranaceus ***为材料,解析其叶绿体基因组的序列特征,并进行系统发育分析。方法利用Illumina NovaSeq测序平台对蒙古黄芪叶绿体全基因组进行测序,完成其组装、注释、特征分析,构建系统发育树。结果蒙古黄... 详细信息

目的以蒙古黄芪Astragalus membranaceus ***为材料,解析其叶绿体基因组的序列特征,并进行系统发育分析。方法利用Illumina NovaSeq测序平台对蒙古黄芪叶绿体全基因组进行测序,完成其组装、注释、特征分析,构建系统发育树。结果蒙古黄芪叶绿体基因组全长为123349 bp,GC含量为34.09%,由于缺失反向重复IR区,Circos图呈现出非典型四分体结构,属于IRLC群体。获得注释基因109个,其中蛋白编码基因76个,rRNA基因4个,tRNA基因29个。蒙古黄芪叶绿体基因组的密码子偏好性较弱,密码子偏向使用A碱基和U碱基。MISA检测出263个SSR位点,以A/T重复为主;叶绿体全基因组比较分析可知17种豆科植物叶绿体基因组的基因区间组成差异较小;但trnF-GAA~trnTUGU、trnfM-CUA~psbC、trnE~trnD、psbM~rpoB、ycf1和ycf2等编码区存在差异性;系统发育树显示,蒙古黄芪与胶黄芪***聚为一类,与阿纳卡黄芪***、膜荚黄芪***具有一定亲缘性。结论可为开展黄芪属遗传多样性研究、DNA条形码构建和分子鉴定标记开发提供参考。

关键词：蒙古黄芪叶绿体基因组序列比对 IRLC 系统发育

江苏省部分地区畜禽源弯曲菌耐药基因、毒力因子及遗传多样性分析

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微生物学通报 2024年

作者：唐梦君周倩张小燕唐修君陆俊贤陈薇高玉时江苏省家禽科学研究所

[背景]弯曲菌(Campylobacter)是引起食源性疾病的主要病原菌之一，家禽和猪是其常见和重要宿主，畜禽在屠宰加工过程中易污染胴体导致人类感染，对食品安全和公共健康造成巨大威胁。[目的]通过应用全基因组测序（whole genome sequencin... 详细信息

[背景]弯曲菌(Campylobacter)是引起食源性疾病的主要病原菌之一，家禽和猪是其常见和重要宿主，畜禽在屠宰加工过程中易污染胴体导致人类感染，对食品安全和公共健康造成巨大威胁。[目的]通过应用全基因组测序（whole genome sequencing， WGS）分析52株畜禽来源弯曲菌的耐药基因、毒力因子及遗传多样性。[方法]采用琼脂稀释法对其最小抑菌浓度（minimal inhibitory concentration， MIC）进行测定，通过二代测序平台进行全基因组测序，应用基因组流行病学数据平台ResFinder数据库分析其耐药基因，通过VFDB核心数据库筛选毒力因子，应用***数据库分析菌株序列型(sequence type， ST)和克隆复合体(clonal complex， CC)。[结果]52株弯曲菌对环丙沙星、四环素、萘啶酸耐药明显，对氟苯尼考敏感，多重耐药率为57.69%。WGS测序发现52株弯曲菌共发现6大类16种获得性耐药基因及2个耐药相关的点突变，除检出常见的氨基糖苷类、β-内酰胺类、四环素类（tetO）耐药基因外，还发现ermB、ermA、fexA、optrA、tetL和lunC等在弯曲菌新流行的耐药基因；52株弯曲菌携带120种毒力相关基因，其中细菌黏附、荚膜合成、侵袭、鞭毛以及趋化蛋白等相关基因携带率较高，空肠弯曲菌携带毒力基因的数量普遍多于结肠弯曲菌；MLST结果显示共得到28个ST型，呈多样性，共分为4个已知的克隆复合体和10个未知克隆复合体，以CC-828克隆复合体为主。[结论]江苏畜禽源弯曲菌多重耐药现象严重，耐药基因复杂多样，毒力基因分布广泛，以克隆复合体CC-828为主，具有较高的遗传多样性。该研究结果为我国动物源性弯曲菌耐药性监测提供了基础数据。

关键词：弯曲菌全基因组测序多重耐药耐药基因毒力基因

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石香薷水提物HPLC特征图谱的研究

饲料工业 2024年第2期45卷 109-118页

作者：谢娟王玉玉杨子辉刘秀斌曾建国湖南农业大学动物医学院湖南长沙410128 湖南农业大学中兽药湖南省重点实验室湖南长沙410128 湖南农业大学动物科学技术学院湖南长沙410128

石香薷药材用于精油提取后的水提液中仍含有大量生物活性物质,具有开发为饲料添加剂的价值,从而实现石香薷资源的综合利用。采用HPLC法,按照优化后的色谱条件对24批石香薷水提取物样品的化学成分进行测定分析。建立了不同产地石香薷水... 详细信息

石香薷药材用于精油提取后的水提液中仍含有大量生物活性物质,具有开发为饲料添加剂的价值,从而实现石香薷资源的综合利用。采用HPLC法,按照优化后的色谱条件对24批石香薷水提取物样品的化学成分进行测定分析。建立了不同产地石香薷水提物的HPLC特征图谱,共确定8个特征峰,经对照品比对确定特征峰5、7、8分别为野黄芩苷、迷迭香酸和黄芩素-7-甲醚,设定迷迭香酸为参照峰(S峰),特征峰1~8的相对保留时间的规定值分别为0.176、0.444、0.495、0.676、0.765、0.954、1.000、1.618,精密度、重复性和稳定性考察中各特征峰相对保留时间的相对标准偏差(RSD)分别为0.03%~0.57%、0.01%~0.31%、0.04%~0.15%,相对峰面积的RSD分别为0.88%~2.60%、1.39%~3.33%、1.95%~4.54%。该研究建立的HPLC特征图谱具有良好的精密度、稳定性和重复性,为石香薷水提物作为饲料添加剂开发的质量控制提供了依据。

关键词：石香薷水提物高效液相色谱法特征图谱资源综合利用植物提取物饲料添加剂

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槟榔提取物及其生物碱脲酶抑制活性评价

饲料研究 2024年

作者：颜倩刘荣荣束道燕曾敏曾建国湖南九安禾生物科技有限公司湖南农业大学动物医学院中兽药湖南省重点实验室

本研究选用乙酰氧肟酸(AHA)作为对照，旨在评价槟榔提取物(ANE)及其四种主要生物碱(槟榔碱、槟榔次碱、去甲槟榔碱和去甲槟榔次碱)对洋刀豆脲酶(JBU)的抑制效果，并深入探究其抑制作用位点。结果显示：(1)半数抑制浓度测定结果显示，去... 详细信息

本研究选用乙酰氧肟酸(AHA)作为对照，旨在评价槟榔提取物(ANE)及其四种主要生物碱(槟榔碱、槟榔次碱、去甲槟榔碱和去甲槟榔次碱)对洋刀豆脲酶(JBU)的抑制效果，并深入探究其抑制作用位点。结果显示：(1)半数抑制浓度测定结果显示，去甲槟榔碱(Guv)表现出最为显著的JBU抑制效果，其IC50值为31.06 μg/mL。(2)酶动力学评价结果显示，ANE和Guv均为JBU的混合型抑制剂。(3)硫醇试剂存在时，ANE和Guv对JBU的抑制效果显著降低(P＜0.05)，Ni2+竞争性抑制剂存在时，Guv对JBU的抑制效果显著升高(P＜0.05)。(4)分子对接结果显示，Guv与氨基酸残基Asp494、Ala440、His519、His593、Arg609、Gly550、His492、Ala636、Asp633和His409形成相互作用。综上所述，Guv能够有效减少JBU对尿素的分解，槟榔具备新型脲酶抑制剂功能产品开发的潜能。

关键词：槟榔洋刀豆脲酶生物碱脲酶抑制剂分子对接