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天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽调控Caco-2细胞钙离子吸收的研究

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食品工业科技 2024年第14期45卷 97-105页

作者：刘佳琛李奕程永强唐宁中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083

为了探究天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽对钙离子吸收的影响机理,本文利用等温滴定量热技术、电化学、Caco-2细胞模型结合量子化学计算(密度泛函理论)对天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙离子的相互作用进行了探究。结果表明,天冬氨... 详细信息

为了探究天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽对钙离子吸收的影响机理,本文利用等温滴定量热技术、电化学、Caco-2细胞模型结合量子化学计算(密度泛函理论)对天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙离子的相互作用进行了探究。结果表明,天冬氨酸和谷氨酸通过焓和熵驱动的放热反应与钙离子形成复合物,而其形成的二肽则是通过熵驱动的吸热反应与钙离子结合。此外,二肽比单独的氨基酸表现出更强的钙离子结合能力。量子化学计算表明,氨基酸/二肽中的羧基为钙离子的主要结合位点,在碱性条件下,会导致钙离子结合位点转移,氨基也可以参与钙离子结合。Caco-2细胞吸收实验表明,天冬氨酸和谷氨酸及其二肽均可促进钙的吸收,其中甘氨酸-谷氨酸二肽(Gly-Glu)的促进效果最好,促钙吸收率为1.33±0.115。此外,促钙吸收能力与钙离子结合能力之间没有明确的相关性,与其电子亲和力的关系更为密切。研究结果解释了天冬氨酸、谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙之间的相互作用,为进一步开发钙补充剂提供科学依据。

关键词：天冬氨酸谷氨酸甘氨酸 Caco-2 细胞模型钙吸收量子化学计算

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桑葚酒生物活性成分及香气品质研究进展

食品工业科技 2024年第7期45卷 328-334页

作者：李乳姝侯力天李若晗陈晶瑜中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083

桑葚是一种传统的药食两用水果,具有良好的抗氧化、抗炎症和抗癌等功能特性。用桑葚果实发酵制成的桑葚酒因其丰富的活性物质和独特的风味表现,近年来受到消费者的密切关注。本文结合当前国内外桑葚酒的研究现状,从生物活性成分的角度... 详细信息

桑葚是一种传统的药食两用水果,具有良好的抗氧化、抗炎症和抗癌等功能特性。用桑葚果实发酵制成的桑葚酒因其丰富的活性物质和独特的风味表现,近年来受到消费者的密切关注。本文结合当前国内外桑葚酒的研究现状,从生物活性成分的角度综述了桑葚酒的健康功效,总结并探讨了桑葚酒的香气物质组成以及影响桑葚酒香气品质的关键因素,并对未来桑葚酒的研究方向进行展望,以期为桑葚酒的理论探究和产品开发提供新思路,推动桑葚酒的标准化和产业高值化发展。

关键词：桑葚酒生物活性成分香气物质影响因素

面向可穿戴式的基于LSTM神经网络的智能心音异常诊断芯片

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 555-563页

作者：周维新高肇岗肖宛昂中国科学院半导体研究所北京100083 中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国农业大学北京100083

心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。... 详细信息

心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。该文设计了低功耗的面向可穿戴式的基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的智能心音异常诊断芯片,提出了包括预处理、特征提取以及异常诊断的心音异常诊断系统,并搭建了基于听诊器的心音采集FPGA系统,采用了数据增强的方法解决数据集的不平衡问题。基于预训练模型设计了智能心音异常诊断芯片,在SMIC180 nm工艺下完成了版图设计和MPW流片。后仿真结果表明,智能心音异常诊断芯片的诊断准确率为98.6%,功耗为762μW,面积为3.06 mm×2.45 mm,满足可穿戴式智能心音异常诊断设备的高性能与低功耗的需求。

关键词：可穿戴式心音异常诊断长短期记忆网络低功耗

湿法糖基化改性大豆分离蛋白在低致敏千页豆腐中的应用

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食品工业科技 2024年第2期45卷 59-66页

作者：栾慧琳华晓晗戴澍涵贾鑫殷丽君中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083

为寻求高效的糖基化改性条件和良好的应用途径,本文以葡萄糖、木糖两种单糖为糖基供体,探究反应时间、反应温度、蛋白与糖比例、蛋白浓度对大豆分离蛋白湿法糖基化反应的影响,分析大豆分离蛋白-葡萄糖复合物(SPI-葡萄糖)、大豆分离蛋白... 详细信息

为寻求高效的糖基化改性条件和良好的应用途径,本文以葡萄糖、木糖两种单糖为糖基供体,探究反应时间、反应温度、蛋白与糖比例、蛋白浓度对大豆分离蛋白湿法糖基化反应的影响,分析大豆分离蛋白-葡萄糖复合物(SPI-葡萄糖)、大豆分离蛋白-木糖复合物(SPI-木糖)致敏性的变化,并将SPI-葡萄糖、SPI-木糖应用于低致敏千页豆腐生产。结果表明,木糖相较于葡萄糖更易与大豆分离蛋白发生糖基化反应,但也更容易有类黑素产生。在蛋白浓度为25 mg/mL时,糖基化反应程度最高,并且糖基化反应程度与反应温度、反应时间、糖添加量呈正相关。SDS-PAGE和傅里叶变换红外光谱分析结果表明糖基化改性使大豆分离蛋白和糖分子发生了共价结合,SPI的自由氨基减少。糖基化反应程度越高,SPI致敏性越低,SPI-木糖接枝物致敏性降低程度最高可达50%,以其为原料经谷氨酰胺转氨酶(TG酶)交联所制作的千页豆腐有良好的弹性和咀嚼性。

关键词：大豆分离蛋白葡萄糖木糖糖基化致敏性千页豆腐

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微塑料介导的土壤碳循环:微塑料对土壤有机碳的形成、矿化和稳定过程的影响

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中国科学:技术科学 2024年第10期54卷 1854-1867页

作者：石佳王祥汪杰中国农业大学土地科学与技术学院中国农业大学资源与环境学院

微塑料污染已成为全球生态系统最严重的威胁之一,其不仅对陆地和海洋生态系统、生物多样性和人体健康产生影响,还会通过影响土壤有机碳固定扰动全球气候变化.土壤中微塑料可以直接参与碳循环或间接影响理化性质和微生物群落来影响土壤... 详细信息

微塑料污染已成为全球生态系统最严重的威胁之一,其不仅对陆地和海洋生态系统、生物多样性和人体健康产生影响,还会通过影响土壤有机碳固定扰动全球气候变化.土壤中微塑料可以直接参与碳循环或间接影响理化性质和微生物群落来影响土壤有机碳周转过程.本文从微塑料影响土壤有机碳测定,以及微塑料介导的有机碳形成过程、矿化和稳定过程等方面,阐明了微塑料对土壤有机碳库的影响,并深入探讨了微塑料调控土壤有机碳循环的可能机制.未来需从微塑料源碳的精准识别、碳过程关键微生物作用机制、多因素影响下碳循环过程等方面开展进一步的研究工作.

关键词：微塑料有机碳土壤微生物群落塑料际微生物残体碳

畜禽粪便堆肥过程中雌激素降解机制与影响因素研究进展

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中国环境科学 2024年

作者：李貌周嘉良丁国春赵枭刘宏斌段娜中国农业大学资源与环境学院中国农业大学水利与土木工程学院中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

雌激素作为一种新污染物，给生态环境和人体健康带来极大威胁，而畜禽粪便是环境雌激素的主要来源。堆肥在将畜禽粪便转化为有机肥的同时还可以有效降解其中的雌激素，但堆肥中雌激素的降解受多因素影响。如何提高堆肥过程中雌激素的去... 详细信息

雌激素作为一种新污染物，给生态环境和人体健康带来极大威胁，而畜禽粪便是环境雌激素的主要来源。堆肥在将畜禽粪便转化为有机肥的同时还可以有效降解其中的雌激素，但堆肥中雌激素的降解受多因素影响。如何提高堆肥过程中雌激素的去除效果是实现畜禽粪便高效安全生物转化的关键。总结了雌激素的理化特性及其在畜禽粪便中的赋存情况，阐述了堆肥工艺参数、不同添加剂以及共存污染物对畜禽粪便堆肥过程中雌激素降解的影响及作用机制。最后，在已有研究基础上，对未来研究和重点关注的方向进行展望。

关键词：畜禽粪便雌激素堆肥影响因素添加剂共存污染物

硅藻矿粉和玻尿酸废液对紫花苜蓿减肥和耐旱效果的研究

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草地学报 2024年

作者：王涛梁红怡王显许钊商建英李彦明陈清崔建宇常瑞雪中国农业大学资源与环境学院中国农业大学土地科学与技术学院

为解决肥料过量以及草地干旱问题，本文以紫花苜蓿（Medicago sativa L）(‘中苜一号’)为供试作物，在常规和缺水条件下通过比较紫花苜蓿的株高、分枝数、叶面积等生长指标并检测土壤基本养分、土壤酶活以及紫花苜蓿酶活的变化，探究... 详细信息

为解决肥料过量以及草地干旱问题，本文以紫花苜蓿（Medicago sativa L）(‘中苜一号’)为供试作物，在常规和缺水条件下通过比较紫花苜蓿的株高、分枝数、叶面积等生长指标并检测土壤基本养分、土壤酶活以及紫花苜蓿酶活的变化，探究了硅藻矿粉替代有机肥的可能比例及其对土壤及紫花苜蓿生长的影响，同时设置叶面喷施稀释后的玻尿酸废液处理组，在生长过程中测量分析硅藻矿粉以及玻尿酸废液对土壤施肥效果和紫花苜蓿耐旱性能的影响。结果表明，在不影响作物生长的前提下，硅藻矿粉最多可以减少羊粪有机肥10%的使用，其中碱解氮含量高于只施加羊粪有机肥组(90.91mg·kg-1)；在干旱条件下，20%硅藻矿粉替代有机肥在1株高、分枝数、叶片数、叶面积以及叶绿素含量都显现出优势，其中紫花苜蓿的生长状况以及耐旱性与只施用羊粪有机肥的处理组效果没有显著性差异或更为优越。因此，干旱条件下推荐硅藻矿粉替代比例为20%。玻尿酸废液的施用可以提高紫花苜蓿的养分利用效率，但是对于生长状况和耐旱性的影响效果并不显著。

关键词：紫花苜蓿干旱胁迫土壤调理剂硅藻矿粉玻尿酸废液

大豆GmBAS1基因的鉴定以及对大豆株型结构的影响

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农业生物技术学报 2024年第1期32卷 26-38页

作者：陈晓睿王影邱丽娟陈庆山东北农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所

在改善株高、叶柄夹角、节间长度等大豆(Glycine max)株型结构的前提下，密植是提高大豆产量的主要途径。油菜素内酯(brassinolide, BR)作为第六大植物激素，对于控制水稻(Oryza sativa)的叶柄夹角和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的株... 详细信息

在改善株高、叶柄夹角、节间长度等大豆(Glycine max)株型结构的前提下，密植是提高大豆产量的主要途径。油菜素内酯(brassinolide, BR)作为第六大植物激素，对于控制水稻(Oryza sativa)的叶柄夹角和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的株型结构具有重要作用，在大豆中，油菜素内酯基因研究多与花期有关，而对株型的研究未见报道。细胞色素P450 734A1(CYP734A1/BAS1)基因属于油菜素内酯代谢基因，能够控制水稻叶柄夹角的大小，改善水稻株型。为了探究CYP734A1/BAS1基因对大豆株型的影响，本研究在大豆中同源克隆了CYP734A1/BAS1的2个同源基因GmBAS1a(GenBank No. NC＿038253.2)和GmBAS1b(GenBank No. NC＿038241.2)，进化树分析显示，GmBAS1a和GmBAS1b与拟南芥中同源序列亲缘关系最近，在单子叶植物和双子叶植物中进化方向不同。单倍型分析表明，GmBAS1基因外显子区域自然突变少，该基因在大豆中行使重要功能；启动子预测表明，GmBAS1基因启动子区具有参与光反应和逆境胁迫等多种顺式作用元件，能够参与大豆多个生长发育过程。进一步通过农杆菌(Agrobacterium)介导大豆子叶节转化过表达载体获得BR突变体。过表达GmBAS1a大豆株高降低70%，不同部位叶柄夹角减小10%～50%，节间长度减小55%～82%，而过表达GmBAS1b大豆植株表现出更严重的矮化表型，这2个表型与通常的BR缺陷体表型一致。以上结果表明，过表达GmBAS1a和GmBAS1b能够降低大豆株高和减小叶柄夹角，促使大豆株型紧凑，且GmBAS1b相较于GmBAS1a在BR代谢中发挥更主要的作用，对于株型的影响更大。本结果为BR调控大豆株型作用的研究提供了参考。

关键词：油菜素内酯大豆株型遗传转化

基于地块面积和形状的土地整治机械旋耕效率研究

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农业机械学报 2024年第7期55卷 232-240,259页

作者：郑慧慧杜宁魏宸博张超徐艳中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 中粮集团大悦城控股北京公司北京100020 中国农业大学土地利用与管理中心北京100193

为量化不同面积与形状的地块机械耕作效率差异,科学评价土地整治在机械旋耕效率提升方面的潜力,设计一套标准田块,选取69.83 kW东方红LX950型拖拉机配套旋耕机进行耕作,工作宽幅为200 cm,采用田间实验法对不同面积梯度和形状的地块进行... 详细信息

为量化不同面积与形状的地块机械耕作效率差异,科学评价土地整治在机械旋耕效率提升方面的潜力,设计一套标准田块,选取69.83 kW东方红LX950型拖拉机配套旋耕机进行耕作,工作宽幅为200 cm,采用田间实验法对不同面积梯度和形状的地块进行机械旋耕效率测算,并在此基础上,基于区域尺度建立地块面积、形状与机械旋耕效率的耦合关系及函数模型,修正后得到区域尺度机械旋耕效率。结果表明:地块形状的规则程度影响机械旋耕效率,形状越规整,机械旋耕效率越高。在相同的面积梯度上,矩形地块机械旋耕效率最高,梯形地块次之,直角三角形地块最低。随着地块面积的增大,机械旋耕效率不断增加,当地块面积达到一定程度时,机械旋耕效率趋于稳定。当地块面积超过7 000 m^(2)时,机械旋耕效率基本保持不变,矩形、梯形地块机械旋耕效率较高,维持在0.25 s/m^(2),其他形状地块机械旋耕效率较低,维持在0.30 s/m^(2)左右。案例区地块单元水平的机械旋耕效率为0.27 s/m^(2)。其中,中低效地块单元数量最少,占比7.10%;高效地块单元数量最多,占比58.24%。案例区西部机械旋耕效率大于东部,主要由于东部区域土地细碎化程度高于西部区域,地块单元面积较小,形状也不尽规则,从而极大地降低了区域机械旋耕效率。实验结果表明,面积大于7 000 m^(2)地块是大型机械化耕作的适宜耕作规模,地块面积与形状规则程度均影响机械旋耕效率,土地整治工程在扩大地块面积的同时也需保证地块形状的规则化程度。

关键词：机械旋耕效率地块面积地块形状地块单元土地整治