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基于多光谱技术对原儿茶酸抑制低密度脂蛋白氧化及其与牛血清白蛋白相互作用的研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1762-1772页

作者：王晨雨陈成诚甘宇鑫张平平王峰星王月霞刘常金熊勇江慎华天津农学院食品科学与生物工程学院食品质量与安全系天津300392 九江学院药学与生命科学学院食品加工与安全九江市重点实验室江西九江332000 天津科技大学食品营养与安全国家重点实验室天津300457 六盘水师范学院贵州省高等学校猕猴桃资源开发与利用重点实验室贵州六盘水553004

植物多酚被称作人类健康的“第7类营养素”,在医药、食品和营养保健等多个领域受到广泛关注。红心猕猴桃果皮(RKP)中多酚含量丰富,是提取植物多酚的优良原料,但常被视为加工废料遭弃用。该研究拟通过脉冲超声(PU)辅助天然深共晶溶剂(NAD... 详细信息

植物多酚被称作人类健康的“第7类营养素”,在医药、食品和营养保健等多个领域受到广泛关注。红心猕猴桃果皮(RKP)中多酚含量丰富,是提取植物多酚的优良原料,但常被视为加工废料遭弃用。该研究拟通过脉冲超声(PU)辅助天然深共晶溶剂(NADES)提取RKP多酚,并通过荧光光谱和紫外-可见光谱探究RKP中重点多酚—原儿茶酸(PCA)抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化功效及其与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机制。结果表明,NADES对RKP多酚的提取率显著高于常规溶剂(如水或乙醇)。在超声功率400 W、料液比1﹕40(g·mL^(-1))、温度70℃、提取20 min及含水率20%(ω/ω)条件下,所筛选的6种NADES溶剂中,氯化胆碱-乙二醇组合提取率最高(29.84 mg GAE/g DW)。光谱实验结果表明,PCA具有较强的DPPH自由基清除能力,清除率最高可达94.39%。PCA能够显著延长LDL氧化过程中共轭二烯(CD)生成的延滞时间及达到峰值时间,有效抑制脂质氧化过程中脂褐素及总荧光产物生成,减少LDL氧化过程中色氨酸(Trp)及赖氨酸(Lys)残基的氧化修饰,显示出对LDL氧化极强的抑制效果。多光谱法对PCA与BSA相互作用研究发现,两者之间存在相互作用,具有较强的亲和力,且只有一个结合位点,疏水作用力在相互作用过程中起主要作用;相互作用后酪氨酸(Tyr)周围微环境几乎不发生改变,而Trp周围微环境极性降低、疏水性增加;三维荧光光谱进一步证明二者之间存在相互作用,并由此引起蛋白质结构发生变化;综合荧光光谱和紫外-可见光谱的实验结果,PCA与BSA相互作用猝灭机理为静态猝灭。该研究为开发RKP及PCA提供参考。

关键词：多光谱技术红心猕猴桃果皮天然低共融溶剂原儿茶酸低密度脂蛋白

基于改进花授粉算法的航空发动机装配总体规划

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航空动力学报 2024年第7期39卷 139-150页

作者：章斌卢洪义宋汉强刘舜杨禹成桑豆豆南昌航空大学飞行器工程学院南昌330063 海军研究院上海研究所上海200000

针对航空发动机结构复杂、零件数量多且装配效率低、装配成本高的问题,提出了一种改进花授粉算法(improved flower pollination algorithm,IFPA)的装配顺序优化方法.以装配优先性、装配稳定性、装配聚合性、装配重定向性和基础部件位置... 详细信息

针对航空发动机结构复杂、零件数量多且装配效率低、装配成本高的问题,提出了一种改进花授粉算法(improved flower pollination algorithm,IFPA)的装配顺序优化方法.以装配优先性、装配稳定性、装配聚合性、装配重定向性和基础部件位置为影响因子构建优化目标评价体系,采用了不同的表示方案、反对立学习的初始种群生成、动态调整的转换概率,在全局授粉和局部授粉规则中引入了均匀变异和精英变异,并加入遗传突变.运用在航空发动机低压压气机装配规划上,验证了 IFPA的有效性,并讨论了 IFPA的参数影响,并同粒子群算法、遗传算法、蚁群算法和花授粉算法进行比较,该算法找到最优序列的概率分别提高了41%、42%、41%和20%,验证了 IFPA在求解装配序列规划问题上的优越性.

关键词：航空发动机压气机装配序列规划花授粉算法均匀变异精英变异

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全株水稻表面优势乳酸菌的筛选与鉴定

草业学报 2024年第1期33卷 117-125页

作者：黄丽娟孙镕基高文婧张志飞陈桂华湖南农业大学农学院湖南长沙410128 水稻油菜抗病育种湖南省重点实验室湖南长沙410128

本试验旨在对全株水稻表面的优势乳酸菌进行分离、筛选与鉴定,以期挖掘出青贮优良菌种资源。利用平板涂布法对全株水稻上的乳酸菌进行分离,以生长速度和产酸能力进行初筛,以抗氧化能力(H2O2耐受能力、DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子... 详细信息

本试验旨在对全株水稻表面的优势乳酸菌进行分离、筛选与鉴定,以期挖掘出青贮优良菌种资源。利用平板涂布法对全株水稻上的乳酸菌进行分离,以生长速度和产酸能力进行初筛,以抗氧化能力(H2O2耐受能力、DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基清除率)进行复筛,对筛选出的优势乳酸菌进行生理生化特性分析和分子生物学鉴定。结果表明,从水稻植株表面共分离得到154株乳酸菌,培养48 h后,有16株OD_(600nm)值>2且pH值<4的乳酸菌,其中有9株乳酸菌具有抗氧化能力,综合表现最好的菌株是YMA3,对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基清除率分别为72.23%、72.46%、86.33%。YMA3表现出较强的高温或酸性环境适应性,鉴定为粪肠球菌。

关键词：水稻附生乳酸菌筛选抗氧化能力生理生化特性粪肠球菌

基于响应曲面法的PCB/WCF改性沥青混合料优化设计

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公路交通科技 2024年第4期41卷 22-30页

作者：甘有为李闯民邓覃浩甘新众长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学道路结构与材料交通行业重点实验室湖南长沙410114 宜春市公路事业发展中心江西宜春336000

为改善废轮胎热解炭黑(PCB)改性沥青混合料的水稳定性,利用废弃鸡羽毛(WCF)的羊毛状纤维有益于沥青混合料水稳定性提升的特点,制备了AC-13 PCB/WCF改性沥青混合料。首先通过激光粒度仪,扫描电子显微镜与能谱仪分析了PCB与WCF的微观形貌... 详细信息

为改善废轮胎热解炭黑(PCB)改性沥青混合料的水稳定性,利用废弃鸡羽毛(WCF)的羊毛状纤维有益于沥青混合料水稳定性提升的特点,制备了AC-13 PCB/WCF改性沥青混合料。首先通过激光粒度仪,扫描电子显微镜与能谱仪分析了PCB与WCF的微观形貌与表面化学元素分布。然后基于响应曲面法(RSM)设计了PCB掺量、WCF掺量以及油石比对沥青混合料AC-13的空隙率、马歇尔稳定度以及冻融劈裂抗拉强度比影响的试验方案。最后通过方差分析(ANOVA)方法研究了3个自变量及其交互作用对沥青混合料的空隙率、马歇尔稳定度以及冻融劈裂抗拉强度比的影响,并建立了PCB/WCF改性沥青混合料AC-13性能预测模型。结果表明:PCB的粒径分布集中在197~358 nm,表面灰分会降低PCB与沥青的相容性;WCF羽轴两侧的羽片呈扇状分布,主要化学元素为碳、氮、氧、硫。由优化模型获得的PCB/WCF改性沥青混合料AC-13最佳优化参数为,PCB掺量0.52%,WCF掺量0.36%以及油石比5.5%;对应预测值为空隙率3.85%,马歇尔稳定度11.79 kN以及冻融劈裂抗拉强度比84.56%;基于最优参数配合比制备的PCB/WCF改性沥青混合料AC-13验证试验结果为空隙率3.69%,马歇尔稳定度11.6 kN以及冻融劈裂抗拉强度比84.9%,且都在95%置信区间内,表明模型具有较好的预测能力;优化设计的PCB/WCF改性沥青混合料AC-13的预测值和试验验证值均满足中国改性沥青混合料的性能要求。

关键词：道路工程试验设计与优化响应曲面法 PCB/WCF改性沥青混合料性能预测模型

场地重金属污染土壤固化及MICP技术研究进展

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环境科学 2024年第5期45卷 2939-2951页

作者：陈玥如高文艳陈虹任薛生国吴川中南大学冶金与环境学院长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心长沙410083

冶炼场地土壤重金属污染是亟待解决的重要环境问题.固化修复技术因其修复时间少、成本低、处理效率高已成为污染场地重金属修复的主流技术之一.总结了近10年来有关固化修复场地重金属污染的最新研究进展,从重金属固化修复机制入手,对比... 详细信息

冶炼场地土壤重金属污染是亟待解决的重要环境问题.固化修复技术因其修复时间少、成本低、处理效率高已成为污染场地重金属修复的主流技术之一.总结了近10年来有关固化修复场地重金属污染的最新研究进展,从重金属固化修复机制入手,对比分析了不同固化方式[无机材料固化、有机材料固化、机械球磨和微生物诱导碳酸盐成矿(MICP)]的优缺点及其适用范围.随后,根据文献计量学分析所呈现的研究重点及发展趋势,从MICP在重金属修复中的应用、MICP复合材料在污染场地中的应用和MICP技术应用的影响因素这3个方面对微生物诱导碳酸盐沉淀技术固化场地重金属污染的应用前景及限制因素进行了总结和阐述.最后提出了土壤固化研究的前景和挑战,以期为场地土壤固化技术的未来发展提供借鉴参考.

关键词：重金属土壤修复固化技术污染场地微生物诱导碳酸盐成矿(MICP)

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不同发展情景下黄河流域山西段生态环境质量

应用生态学报 2024年第5期35卷 1337-1346页

作者：付绍桐贺晨曦马佳凯王犇甄志磊山西农业大学城乡建设学院山西晋中030801

山西省在黄河流域总体生态格局中具有重要的战略地位。为深入研究2000—2020年黄河流域山西段生态环境的变化,选用MODIS遥感影像数据,基于绿度、湿度、干度和热度的主成分分析确定遥感生态指数(RSEI),对该区域生态环境质量的时空变化进... 详细信息

山西省在黄河流域总体生态格局中具有重要的战略地位。为深入研究2000—2020年黄河流域山西段生态环境的变化,选用MODIS遥感影像数据,基于绿度、湿度、干度和热度的主成分分析确定遥感生态指数(RSEI),对该区域生态环境质量的时空变化进行分析并探讨影响因素;同时,利用CA-Markov模型对2030年黄河流域山西段不同发展情景下生态环境进行模拟和预测。结果表明:RSEI在黄河流域山西段具有较好的适用性,可用于监测和评估其生态环境的时空变化特征。2000—2020年,黄河流域山西段以低生境质量区为主,其中,2000—2010年生态环境质量持续改善,而2010—2020年则有所退化;高生境质量区集中于山区,其自然条件优越、生物多样性丰富,低生态质量区主要分布在城市群集中的太原盆地及研究区北部采矿业发达的地区;在研究区的北部和中部,气候因子与生态环境质量呈负相关关系,而在高山区域二者呈正相关关系。3种发展情景下,2030年研究区的耕地、林地、水体和建设用地面积均较2020年有所增加;相较于自然发展情景和耕地保护情景,在以RSEI为限制因子的生态约束情景中,新增林地面积最多,而耕地和建设用地的扩张速率最低。研究结果可为黄河流域山西段的国土空间规划及生态环境保护提供参考。

关键词：黄河流域山西段遥感生态指数 CA-Markov模型生态环境质量气候因子

基于分子动力学的偶联剂接枝改性玄武岩纤维与沥青粘附特性研究

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材料导报 2024年第6期38卷 274-280页

作者：杨程程柳力刘朝晖黄优刘磊鑫长沙理工大学交通运输工程学院长沙410114

为增强玄武岩纤维(BF)与沥青的界面粘附特性,采用接枝KH550型硅烷偶联剂对BF表面进行改性。采用扫描电子显微镜和红外光谱仪对KH550接枝改性BF进行微观表征,并基于分子动力学方法,运用“化学接枝”和“叠加”方式建立沥青-BF_(KH550)界... 详细信息

为增强玄武岩纤维(BF)与沥青的界面粘附特性,采用接枝KH550型硅烷偶联剂对BF表面进行改性。采用扫描电子显微镜和红外光谱仪对KH550接枝改性BF进行微观表征,并基于分子动力学方法,运用“化学接枝”和“叠加”方式建立沥青-BF_(KH550)界面模型,研究了KH550接枝改性对BF与沥青粘附特性的增强效果及增强机理。结果表明,KH550接枝改性后,BF_(KH550)表面凸起增多、粗糙度增加,增大了BF与沥青的粘结强度;BF表面接枝的KH550个数越多,与沥青的粘附性能越好,25℃时BF表面接枝20个KH550的界面能相比不接枝KH550时增加了26.1%;经KH550接枝改性后,沥青四组分的扩散系数变化规律与不接枝KH550时相同,即饱和分>芳香分>胶质>沥青质,但其扩散系数整体比不接枝KH550时小,说明BF_(KH550)与沥青发生了较强的吸附,从而有效提高了BF与沥青的粘附性能。研究成果可为BF在沥青混合料中的推广应用提供重要参考。

关键词：硅烷偶联剂(KH550) 玄武岩纤维(BF) 化学接枝粘附性能分子动力学

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熔融沉积方法增材制造锆钛酸铅压电陶瓷

硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1953-1961页

作者：刘月明董浩霖刘鹏杨现锋赵巍谢志鹏长沙理工大学材料科学与工程学院长沙410114 天津城建大学材料科学与工程学院天津300384 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100083

采用基于螺杆挤出的熔融沉积成型方法结合两步脱脂工艺增材制造了PZT压电陶瓷,研究了固相含量对耗材流变性质、密度和收缩率的影响,以87%(质量分数)耗材为主,观察了显微形貌并测试了电学性能。结果表明,制备的高固相低黏度打印混合料呈... 详细信息

采用基于螺杆挤出的熔融沉积成型方法结合两步脱脂工艺增材制造了PZT压电陶瓷,研究了固相含量对耗材流变性质、密度和收缩率的影响,以87%(质量分数)耗材为主,观察了显微形貌并测试了电学性能。结果表明,制备的高固相低黏度打印混合料呈现典型的剪切变稀流变学性质,具有优异的打印性能,成功打印了壁厚1 mm的环形阵列、阵元间距为0.25 mm的矩形阵列和30°倾角的环形薄壁生坯样品,且PZT陶瓷样品层间结合良好,成功制备了无支撑球壳结构的PZT陶瓷样品。随着固相含量的增加,PZT陶瓷的密度随之升高,固相含量为87%时,PZT陶瓷的密度为7.82 g/cm^(3),压电常数d_(33)达到316pC/N,为制备复杂结构的PZT压电陶瓷提供了新的思路。

关键词： 3D打印锆钛酸铅熔融沉积成型压电陶瓷

基于编-解码器结构的无人机群多任务联邦学习

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西南交通大学学报 2024年第4期59卷 933-941页

作者：周敬轩包卫东王吉张大宇国防科技大学大数据与决策实验室湖南长沙410073

针对传统联邦学习在无人机群应用中的局限性——要求所有参与者执行相同任务并拥有相同的模型结构,本文探索一种适用于无人机群的多任务联邦学习方法,设计一种新的编-解码器架构,以加强执行不同任务的无人机之间的知识共享.首先,为执行... 详细信息

针对传统联邦学习在无人机群应用中的局限性——要求所有参与者执行相同任务并拥有相同的模型结构,本文探索一种适用于无人机群的多任务联邦学习方法,设计一种新的编-解码器架构,以加强执行不同任务的无人机之间的知识共享.首先,为执行相同任务的无人机建立直接的知识分享机制,通过直接聚合方式实现同任务知识的有效融合;其次,对于执行不同任务的无人机,从所有无人机的编-解码器架构中提取编码器部分,构建一个全局编码器;最后,在训练环节,将本地编码器和全局编码器的信息整合到损失函数中,并通过迭代更新使本地解码器逐步逼近全局解码器,从而实现跨任务间的知识高效共享.实验结果表明:相较于传统方法,所提出的方法使无人机群在3个单任务上的性能分别提升1.79%、0.37%和2.78%,仅在1个任务上性能略微下降0.38%,但整体性能仍提升2.38%.

关键词：多任务学习无人机群联邦学习编-解码器结构