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基于玉米酒糟混料栽培的平菇多糖抗氧化活性及结构研究

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基于玉米酒糟混料栽培的平菇多糖抗氧化活性及结构研究

作者：周婷婷贵州大学

学位级别：硕士

作为一个蒸馏酒酿造大国,我国每年有大量酒糟副产物产生。玉米酒糟（CDG）是玉米酒业的副产物,具有水分高、酸度大且富含有机氮的特点,若长期的不合理堆放不仅严重浪费土地资源,可能还会造成严重空气及地表水等环境污染。一方面:玉米酒... 详细信息

作为一个蒸馏酒酿造大国,我国每年有大量酒糟副产物产生。玉米酒糟（CDG）是玉米酒业的副产物,具有水分高、酸度大且富含有机氮的特点,若长期的不合理堆放不仅严重浪费土地资源,可能还会造成严重空气及地表水等环境污染。一方面:玉米酒糟富含植物性纤维和蛋白质,可满足平菇菌丝和子实体生长的需要;一方面:随着很多国家禁止采伐木材及麸皮等原材料的价格不断上涨,食用菌菌材缺乏。因此,我们推测玉米酒糟可替代平菇栽培的部分主料,玉米酒糟还可能赋予平菇优良的感官和健康功效（如抗氧化活性）。所以本研究利用不同含量玉米酒糟与玉米芯混料栽培平菇,比较研究不同比例玉米酒糟栽培的平菇子实体产量、营养组成、代谢产物及抗氧化活性。并以平菇多糖这一功能性成分为研究重点,通过研究多糖的抗氧化活性及结构特征,探究玉米酒糟栽培对平菇子实体品质的影响。具体研究结果如下:（1）明确适量玉米酒糟能够栽培平菇且能赋予平菇较好的品质。与对照组（0%CDG）相比,25%CDG和50%CDG混料栽培平菇的生物率提高了33.05%和26.93%（p平菇柔和的醇味、青草余香等独特的风味。子实体提取液主要成分结果表明:玉米酒糟栽培能够提高平菇多酚、多糖的含量。多酚抗氧化活性与其含量变化一致,而多糖抗氧化活性与其含量变化不一致,25%CDG和50%CDG组间多糖含量差异不显著,但对自由基清除活性存在明显差异（p0.05）。（2）提取纯化平菇多糖,研究玉米酒糟栽培对平菇多糖抗氧化活性的影响,筛选出各组活性较高的多糖片段。对照组（0%CDG）、25%CDG组和50%CDG组子实体多糖FPO、SPO、CPO的提取率分别为9.06±0.12%、10.63±0.10%和10.31±0.15%,多糖含量关系为FPO>SPO>CPO。在0.5～5 mg/m L的浓度范围内FPO和SPO的DPPH、ABTS和?OH自由基清除率和还原力显著大于对照组CPO（p平菇多糖结构的影响,从而解释多糖抗氧化活性的差异。三种多糖均由相同的5种单糖组成,但比例不同,FPO-4的半乳糖和甘露糖占比（分别为31.08%和18.46%）、高于SPO-4（28.74%和15.76%）、高于CPO-4（28.28%和15.36%）,FPO-4分子量为1.67×10～4Da、小于SPO-4（1.75×10～4Da）、小于CPO-4（2.17×10～4Da）。傅里叶变换红外光谱结果表明,FPO-4和SPO-4的典型糖苷键拉伸振动明显增强;刚果红实验结果表明FPO-4和SPO-4的最大吸收波长发生较大程度的红移;FPO-4的粒径小于对照组而电位绝对值大于CPO-4和SPO-4;SEM表明FPO-4和SPO-4多糖分子作用力较强;核磁共振分析表明,三种多糖含1,4-Glcp、→6)-α-?-Galp-（1→、1,4,6-Glcp等糖残基,并含有少量糖醛酸残基,如→4）-α-D-Galp A,同时含β型糖苷键连接的糖残基。此外,FPO-4含有更多α型和β型吡喃糖,其中β-D-Glcp、1,4,6-Glcp为FPO-4的独有糖基片段,β-D-Glcp对ABTS和DPPH自由基具有较高的清除活性。三种糖之中SPO-4的吡喃糖最多,这可能是SPO-4抗氧化仅次于FPO-4的原因。多糖的抗氧化活性、基本结构和成分含量的相关性分析结果表明:多糖的自由基清除活性与多糖含量、甘露糖含量、半乳糖含量显著正相关（p平菇可以得到结构不同的多糖,这些结构的特异性赋予平菇多糖优于对照组的抗氧化活性。本研究可为玉米酒糟栽

关键词：玉米酒糟平菇代谢产物抗氧化活性多糖结构

染料脱色过氧化物酶DyP4在平菇抗氧化胁迫中的作用研究

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染料脱色过氧化物酶DyP4在平菇抗氧化胁迫中的作用研究

作者：毛英政华中科技大学

学位级别：硕士

过氧化物酶(EC1.11.1.x)代表了一大类氧化还原酶,通常使用过氧化氢作为电子受体来催化底物分子的氧化。目前对过氧化物酶已经有了广泛的研究,包括其催化机理、生理功能以及在生物技术领域的应用等。在1999年,一种新型过氧化物酶在真菌... 详细信息

过氧化物酶(EC1.11.1.x)代表了一大类氧化还原酶,通常使用过氧化氢作为电子受体来催化底物分子的氧化。目前对过氧化物酶已经有了广泛的研究,包括其催化机理、生理功能以及在生物技术领域的应用等。在1999年,一种新型过氧化物酶在真菌中被发现,因其能降解染料使染料脱色,被命名为染料脱色过氧化物酶(Dye-decolorizing Peroxidase,Dy P)。近年来,对于染料脱色过氧化物酶的研究已经有了许多进展包括其结构、催化机理以及生物技术方面的潜力等。Dy P除了具有过氧化物酶的特性,可能在微生物的抗氧化胁迫中起一定的作用。本文从平菇中克隆胞内表达的dyp4基因,分别在大肠杆菌中异源表达和在平菇中同源表达,以研究其抗氧化胁迫作用及其机制。主要结果如下:首先对纯化重组平菇Dy P4的生化反应动力学及其对于过氧化氢、重金属镉离子的耐受能力进行研究,测定了其对不同底物以及在不同底物下对过氧化氢的动力学参数,包括K、V、k和k/K。结果表明,重组平菇Dy P4对酚型木质素模型化合物对香豆酸、芥子酸和阿魏酸有更高的催化效率,是对过氧化物酶的通用底物2,2’-联氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)催化效率的6.03倍、4.74倍和3.16倍。并且,在以对香豆酸、芥子酸和阿魏酸为底物时,对过氧化氢的亲和力及催化效率更高,是以ABTS为底物时的的3.13倍、7.86倍和4.88倍。在镉离子耐受条件下,重组平菇Dy P4的催化能力几乎不受影响,在6 m M过氧化氢耐受条件下也能保持一定活力。在大肠杆菌中表达平菇dyp4,发现Dy P重组大肠杆菌抵抗由过氧化氢及重金属离子介导的氧化胁迫的能力显著提高。在2 m M、4 m M、6 m M外源过氧化氢存在条件下,Dy P重组大肠杆菌的生长受抑制程度分别为11.6%、23.5%和32.5%,均显著低于同条件下Transetta的43.1%、58.4%和75.2%。同时构建了低酶活的突变Dy P重组大肠杆菌菌株,研究其对过氧化氢及重金属离子介导的氧化胁迫的响应,结果表明,随着Dy P突变重组菌株酶活力的降低,其对氧化胁迫耐受性也随之降低,说明Dy P抗氧化胁迫的功能与其酶活力成正相关。通过进一步的研究发现,Dy P重组大肠杆菌在由外源过氧化氢或重金属离子介导的氧化胁迫中能保持较低的胞内过氧化氢水平,且平菇dyp4基因在大肠杆菌中的表达促进了超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活力的提升。对平菇菌株BP3抗氧化胁迫能力进行了研究,测定了平菇菌株BP3在不同浓度过氧化氢及镉离子胁迫情况下的生长曲线及胞内抗氧化相关基因的表达情况。结果表明,随着外源胁迫的加强,平菇菌株BP3生长受到的抑制程度上升,在8 m M过氧化氢下胞内dyp4以及sod基因表达量分别上升4.6倍和3.3倍。通过在平菇菌株BP3中过表达dyp4基因,对平菇Dy P4在抗氧化胁迫方面的生物学功能及其可能的机制进行进一步的验证,结果表明在平菇中同源过表达dyp4能显著促进平菇胞内sod的表达,从而提高平菇对于由外源镉离子、过氧化氢介导的氧化胁迫的抵抗能力。综上所述,平菇dyp4基因可以通过表达Dy P4蛋白直接清除胞内多余过氧化氢或者通过促进sod基因的表达从而增强平菇抗氧化胁迫能力。

关键词：平菇染料脱色过氧化物酶氧化胁迫异源表达同源过表达

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基于并联型组合模型的平菇产量预测方法研究

基于并联型组合模型的平菇产量预测方法研究

作者：张富强山东农业大学

学位级别：硕士

平菇是我国栽培面积最广、产量最高的食用菌。随着平菇生产逐步工厂化,平菇种植规模也在逐年扩大,平菇产量的高效预测对于制定平菇生长期间的精准管理决策具有重要意义。本文针对平菇生产影响因素多、产量预测难的问题,面向平菇工厂化... 详细信息

平菇是我国栽培面积最广、产量最高的食用菌。随着平菇生产逐步工厂化,平菇种植规模也在逐年扩大,平菇产量的高效预测对于制定平菇生长期间的精准管理决策具有重要意义。本文针对平菇生产影响因素多、产量预测难的问题,面向平菇工厂化生产产量预测的实际需求,根据平菇生长各影响因素指标的特征,提出了基于灰色预测和BP神经网络并联型组合模型的平菇产量预测方法,设计并实现了平菇产量预测系统。主要研究内容与结果如下:(1)分析了平菇产量影响因素本文选取了山东某公司2019年—2022年平菇产量和生长过程中的数据,通过查询相关文献资料、咨询平菇生产技术人员,从平菇基质配比、出菇环境参数、人为控制三个角度出发,确定了影响平菇产量的16个因素:菇棚温度、菇棚湿度、光照强度、二氧化碳浓度、菌棒p H值、菌棒粗木屑比例、菌棒细木屑比例、菌棒玉米芯颗粒比例、菌棒豆秸粉比例、菌棒豆粕比例、菌棒玉米粒比例、菌棒麦麸比例、菌棒轻质碳酸钙比例、菌棒石灰比例、菌包摆放层数、菌棒摆放距离。通过灰色关联度分析法剔除了菌包摆放层数、菌棒摆放距离这两个关联度较低的影响因素,最终选择14个影响因素作为模型的输入,为平菇产量预测模型的构建提供了数据支撑。(2)构建了平菇产量预测模型通过分析平菇产量数据集,结合平菇生长各影响因素指标的特征提出了一种基于GM(1,1)和BP神经网络并联型的平菇产量预测模型。首先选择了GM(1,1)模型、BP神经网络这两个单一的模型进行预测,经过对模型的训练,得到两个模型的平均相对误差分别为4.73%和3.74%;然后对两个模型进行串联和并联的方法进行训练;最后使用平均相对误差(MRE)和平均绝对误差(MAE)等指标来评价模型的性能,结果表明,基于并联型组合预测模型的平菇产量预测精度达到了97.9%;平均相对误差为3.07%、平均绝对误差为5540.1,较其他两个单一模型和串联型组合预测模型精度高且具有稳定性。(3)设计并实现了平菇产量预测系统利用前后端分离技术,基于Spring Boot+Vue+Mysql+Redis框架,建立了平菇产量信息数据库,研发了平菇产量预测系统。系统主要功能模块有基础信息管理、平菇生长环境监测、历史数据查询、实验数据录入、平菇产量预测等,实现了平菇生长环境数据实时监测、平菇产量精准预测,可为平菇工厂化生产产量影响指标的调整提供理论依据。

关键词： GM(1,1) BP神经网络并联型组合预测模型平菇产量预测

壳聚糖/改性平菇复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附特性

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中国环境科学 2019年第8期39卷 3264-3270页

作者：王姝凡徐卫华刘云国李欣张薇湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082 环境生物与控制教育部重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

以壳聚糖和经酒石酸改性的平菇粉末为材料,通过戊二醛进行交联反应,制得壳聚糖-改性平菇凝胶小球(CMPOD)复合生物吸附剂,用于水溶液中Cr(VI)的吸附去除.结果表明,在实验所测pH值(2-10)范围内,复合吸附剂对Cr(VI)的吸附量随着pH值上升而... 详细信息

以壳聚糖和经酒石酸改性的平菇粉末为材料,通过戊二醛进行交联反应,制得壳聚糖-改性平菇凝胶小球(CMPOD)复合生物吸附剂,用于水溶液中Cr(VI)的吸附去除.结果表明,在实验所测pH值(2-10)范围内,复合吸附剂对Cr(VI)的吸附量随着pH值上升而降低;随着Cr(VI)初始浓度或温度的提高,吸附剂对Cr(VI)的吸附量均相应增加,当Cr(VI)初始浓度为600mg/L,温度为50℃,Cr(VI)吸附量可达190mg/g以上;Cr(VI)的吸附符合准二级动力学方程及Freundlich等温吸附模型;热力学分析表明,吸附剂对Cr(VI)的吸附过程为自发的吸热反应.扫描电镜(SEM)分析显示,吸附剂具有发达的网状结构,吸附Cr(VI)后网状孔隙被填充,且能谱分析(EDS)出现明显的Cr(VI)吸收峰;傅立叶红外光谱分析(FTIR)表明,壳聚糖中的氨基成功引入复合吸附剂中,在Cr(VI)吸附中为主要作用官能团.

关键词：壳聚糖平菇复合吸附剂 Cr(VI) 吸附

平菇栽培场所链孢霉感染复发及其影响因素研究

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热带农业科学 2022年第12期42卷 92-97页

作者：张鹏泉州市农业科学研究所福建泉州362212

为了验证玉米芯预湿、棉花塞受潮、湿度、温度、环境卫生情况、高糖分或淀粉等6个主要因素对平菇栽培场所链孢霉感染复发的影响,调查了泉州地区曾经感染链孢霉并彻底根治的种植户239家,采用单因素及多因素logistic回归分析方法研究了主... 详细信息

为了验证玉米芯预湿、棉花塞受潮、湿度、温度、环境卫生情况、高糖分或淀粉等6个主要因素对平菇栽培场所链孢霉感染复发的影响,调查了泉州地区曾经感染链孢霉并彻底根治的种植户239家,采用单因素及多因素logistic回归分析方法研究了主要因素与链孢霉感染复发的关联性。单因素分析结果显示,链孢霉感染复发与玉米芯预湿、棉花塞受潮、湿度、温度、环境卫生情况有关,与糖分或淀粉含量过高无关;多因素logistic回归分析结果显示,校正光照、其他病虫害发生类型、消杀药物等因素后,玉米芯未充分预湿(OR=2.237,95%CI:1.039~4.819)、棉花塞受潮(OR=3.272,95%CI:1.471~7.282)、高湿(OR=4.542,95%CI:1.523~13.539)、高温(OR=3.781,95%CI:1.556~9.183)、环境不卫生(OR=4.583,95%CI:2.087~10.063)是链孢霉感染复发的独立危险因素,高糖或淀粉(OR=0.735,95%CI:0.343~1.577)与链孢霉感染复发无关。

关键词：平菇链孢霉感染复发单因素分析多因素回归分析

平菇培养料发酵过程中理化性质及物质变化研究

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食药用菌 2023年第5期31卷 338-343页

作者：周金看赵玉阳夏会楠李东晓郑素月王春霞河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038

为提高平菇培养料发酵技术,通过对以玉米芯为主料的培养料于不同发酵时期即0 d(C-0)、5 d(C-1)、12 d(C-2)、18 d(C-3)、24 d(C-4)时测定含水量、pH、电导率、有机质含量、碳含量、氮含量和酶活性,研究平菇培养料室外发酵过程中理化性... 详细信息

为提高平菇培养料发酵技术,通过对以玉米芯为主料的培养料于不同发酵时期即0 d(C-0)、5 d(C-1)、12 d(C-2)、18 d(C-3)、24 d(C-4)时测定含水量、pH、电导率、有机质含量、碳含量、氮含量和酶活性,研究平菇培养料室外发酵过程中理化性质及物质变化情况。研究结果表明:发酵过程中,平菇培养料含水量为65.24%~73.04%;pH在8.18~10.21,C-1时期上升到最大值10.21后逐渐下降;电导率整体呈下降趋势,由起始的1419.63 us/cm下降至结束时的930 us/cm;有机质和碳含量均下降,分别由最初的65.94%和38.26%下降至39.13%和22.70%;氮含量上升,由最初的0.16%上升至0.31%;漆酶、纤维素酶、木聚糖酶3种酶活性均表现下降—上升—下降趋势,最高活性及其时期分别为31.3 U/mL(C-2)、4.33 U/mL(C-0)和13.47 U/mL(C-3)。

关键词：平菇培养料发酵理化性质物质变化

平菇和红平菇降解刺梨果渣木质纤维的规律试验

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中国食用菌 2023年第1期42卷 104-110页

作者：杨勇杨小生杨娟贵州城市职业学院贵州贵阳550025 贵州大学药学院贵州贵阳550025

刺梨果渣中的木质纤维是由木质素与纤维素形成相互交联的致密结构,自然降解周期长、难度大。而通过平菇和红平菇的生物降解作用,不仅能处理这一难题,还能形成循环的生态产业链。分别以外标法和分光光度法测定平菇与红平菇在生长过程中... 详细信息

刺梨果渣中的木质纤维是由木质素与纤维素形成相互交联的致密结构,自然降解周期长、难度大。而通过平菇和红平菇的生物降解作用,不仅能处理这一难题,还能形成循环的生态产业链。分别以外标法和分光光度法测定平菇与红平菇在生长过程中酶活性值的变化,以范式洗涤纤维法测定不同阶段的底物含量变化,初步探究2种食用菌对刺梨果渣木质纤维的降解规律。结果显示,平菇胞外纤维素酶在出菇蕾时达到峰值,红平菇胞外木质素降解酶在菌丝长满时达到峰值,2种食用菌对刺梨果渣木质纤维中不同成分的降解强度均为半纤维素>纤维素>木质素。平菇与红平菇可初步降解刺梨果渣,故可利用刺梨果渣的部分有机质作为其生长原料,同时改变了降解前刺梨果渣的空间结构。

关键词：平菇红平菇刺梨果渣木质纤维纤维素酶木质素降解酶

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平菇集约化制袋、标准化出菇技术

食药用菌 2023年第6期31卷 415-420页

作者：鲁欣欣邹明徐鹏亮甄俊琦靳荣线新乡市农业科学院食用菌研究所河南新乡453000

平菇是我国第三大食用菌,近年来栽培规模扩大、转型升级步伐加快,但存在液体菌种制作技术不完善、菌袋生产条件参差不齐、缺乏栽培技术规范和质量标准等问题,导致菌种质量差、菌袋污染率高、产量不稳定和品质不高。根据生产实践,总结平... 详细信息

平菇是我国第三大食用菌,近年来栽培规模扩大、转型升级步伐加快,但存在液体菌种制作技术不完善、菌袋生产条件参差不齐、缺乏栽培技术规范和质量标准等问题,导致菌种质量差、菌袋污染率高、产量不稳定和品质不高。根据生产实践,总结平菇熟料栽培和发酵料栽培两种模式的集约化制袋、标准化出菇技术,介绍各环节要点,包括菌袋集约化生产流水线布局,出菇场地选择,品种选择,固体、液体原种和栽培种制作,栽培常用配方及培养料处理,培养料装袋、灭菌与接种,菌袋发菌管理与挑杂,出菇管理和采收等。

关键词：平菇集约化标准化出菇发酵料栽培

松乳菇与平菇原生质体杂交及其融合菌株的特性

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中国食品学报 2014年第1期14卷 39-46页

作者：霍光华孙娇娇罗桂祥韩启灿江西农业大学生物科学与工程学院江西农业大学生物资源保护和利用研究所南昌330045

以双灭活原生质体作为遗传标记,将高产的平菇与松乳菇进行融合杂交。采用菌落表型比较、拮抗试验、酯同工酶及全蛋白电泳图谱比对鉴定融合菌株,用比色法和重量法分别测定融合菌株与其亲本的4种酶的活力和生物量。试验结果表明:融合菌株... 详细信息

以双灭活原生质体作为遗传标记,将高产的平菇与松乳菇进行融合杂交。采用菌落表型比较、拮抗试验、酯同工酶及全蛋白电泳图谱比对鉴定融合菌株,用比色法和重量法分别测定融合菌株与其亲本的4种酶的活力和生物量。试验结果表明:融合菌株形成了稳定的新遗传性酶谱;具有更强利用基质的能力,淀粉酶、羧甲基纤维素酶、漆酶活力分别为亲本松乳菇的377.32%,194.83%,149.64%,亲本平菇的539.27%,209.26%、195.24%,而木聚糖酶活力介于两亲本之间。融合菌株鲜干菌丝重高达亲本松乳菇的168.09%,149.92%,平菇的525.02%,253.79%。融合菌株R6可作为高产发酵生产菌丝体的起始菌株。

关键词：松乳菇平菇原生质体杂交融合菌株产酶和生长特性