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产γ-氨基丁酸基因工程重组大肠杆菌的构建及其发酵特性

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微生物学报 2024年第2期64卷 489-501页

作者：管付瑶陆佳杰朱志文王配泽鄢楚洋于平浙江工商大学食品与生物工程学院浙江杭州310018

【目的】构建高产γ-氨基丁酸的基因工程重组大肠杆菌(***),并研究其发酵特性。【方法】首先通过分子生物学方法构建重组质粒pTrc99a-gadB和pTrc99a-gadB-SNO1-SNZ1,然后分别将它们转入基因敲除菌株*** K12/ΔgabTΔgabPΔpuuE。通过对... 详细信息

【目的】构建高产γ-氨基丁酸的基因工程重组大肠杆菌(***),并研究其发酵特性。【方法】首先通过分子生物学方法构建重组质粒pTrc99a-gadB和pTrc99a-gadB-SNO1-SNZ1,然后分别将它们转入基因敲除菌株*** K12/ΔgabTΔgabPΔpuuE。通过对重组菌进行培养,研究其产γ-氨基丁酸的发酵过程并进行优化。【结果】构建的重组质粒转入大肠杆菌后,筛选的重组菌经聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明目的蛋白均得到高效表达。重组菌***12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB在含10g/L底物L-谷氨酸钠的发酵液中产γ-氨基丁酸的最高浓度为4.6 g/L。与原始菌相比,提高了21.9倍。该菌株在含不同底物浓度(5、10、20、30、40 g/L)的发酵液中的发酵过程表明,在20g/L的底物浓度下,底物的转化率达到最高值,此时γ-氨基丁酸的产量为8.4 g/L。当2个外源基因SNO1和SNZ1同时引入重组菌*** K12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB时,由于能量的过度消耗,重组菌*** K12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB-SNO1-SNZ1产γ-氨基丁酸的能力略有下降。重组菌*** K12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB在含20 g/L底物L-谷氨酸钠的1 L发酵液中的扩大培养结果表明,重组菌培养24 h时,其发酵液中γ-氨基丁酸的含量达到最高值9.4 g/L。【结论】经基因工程构建的重组大肠杆菌产γ-氨基丁酸的能力明显提高,该研究结果为γ-氨基丁酸的产业化生产提供了良好基础。

关键词：重组大肠杆菌 γ-氨基丁酸生物转化发酵特性

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食品厚味科学研究的文献计量分析

食品工业科技 2024年第17期45卷 121-130页

作者：曾亚琴曾琳然蔡丽莎陈可先浙江工商大学食品与生物工程学院浙江杭州310018

厚味(Kokumi)不同于传统的酸味、甜味、苦味、咸味和鲜味五种食品基本味觉,不仅赋予了食品独特的浓厚感、持久度和愉悦感,还实现了减盐提鲜不减咸等食品感官功效,满足了消费者对美味和健康的追求。尽管大量文献报道了厚味相关研究,形成... 详细信息

厚味(Kokumi)不同于传统的酸味、甜味、苦味、咸味和鲜味五种食品基本味觉,不仅赋予了食品独特的浓厚感、持久度和愉悦感,还实现了减盐提鲜不减咸等食品感官功效,满足了消费者对美味和健康的追求。尽管大量文献报道了厚味相关研究,形成了系列机理、规律和应用上的共识,但其研究的现状、学术脉络、热点、难点和发展趋势仍缺乏系统分析。为此,本文借助文献计量分析方法首次剖析了近十五年来厚味科学研究的主要进展,并通过文献查阅解析厚味研究关注的主要热点与难点。研究结果表明,厚味研究的热度正呈现不断上涨的趋势,涉及了食品科学、化学、营养、生物化学、农业、行为科学和神经科学等多学科交叉领域;我国科研机构和科技工作者在厚味科学研究中具有较强的国际话语权;厚味研究的热点主要为厚味的化学物质基础、食物来源、评价方法及其对食品整体感官风味的影响,以及厚味物质的结构鉴定、分离、制备及其对健康的影响;厚味研究的难点包括新型厚味物质的挖掘与应用。本文可为食品工业精准把握厚味研究的发展趋势,厚味呈味机理的深层揭示和厚味物质的拓展研究提供一些理论参考。

关键词：食品风味厚味科学研究文献计量分析

GM稻米镰刀菌毒素安全性评估及内生真菌类群成因分析

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中国粮油学报 2024年第5期39卷 46-53页

作者：赖泽萍王婷朱军莉赵艳浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310018

本研究旨在评估货架期转基因(Genetically Modified,GM)稻米镰刀菌毒素含量的安全性和内生真菌类群的多样性变异特征,探究内生镰刀菌产毒的可能成因。收集转基因水稻株系及各自的对照亲本品种,利用ELISA法检测稻米及其内生镰刀菌株毒素... 详细信息

本研究旨在评估货架期转基因(Genetically Modified,GM)稻米镰刀菌毒素含量的安全性和内生真菌类群的多样性变异特征,探究内生镰刀菌产毒的可能成因。收集转基因水稻株系及各自的对照亲本品种,利用ELISA法检测稻米及其内生镰刀菌株毒素含量;采用ITS高通量测序技术检测稻米内生真菌群落。4个稻米样本中均检出了低剂量镰刀菌毒素,其中ZEN、DON和T-23种毒素的含量在0.4~25.8μg/kg之间,且GM稻米与亲本间均无显著差异(P>0.05);仅在GM稻米样本FT16中检出了含量为10.0μg/kg的FB 1。16株内生镰刀菌株均能产生ZEN,其中9株还能合成T-2毒素。4个稻米样本共检出9个内生真菌门和68个真菌属,其中优势真菌均为子囊菌门,镰刀菌属(Fusarium)和弯孢菌属(Curvularia)。2个GM稻米样本内生真菌α多样性指数均与其亲本无显著差异(P>0.05)。GM稻米属水平的内生真菌标志物种均比其相应亲本显著减少。货架期内的稻米样本检出的镰刀菌毒素含量远低于国家标准,不构成食品安全风险。GM稻米内生真菌类群多样性指数与其亲本实质等同,标志菌属变异处于安全范围内。低剂量镰刀毒素普遍存在和内生镰刀真菌产毒风险值得警惕。

关键词：转基因水稻 ITS高通量测序稻米内生真菌多样性镰刀菌毒素

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荞麦糖肽脂质体的制备及其稳定性和缓释研究

中国粮油学报 2024年第4期39卷 119-130页

作者：周柳莎胡香莲俞瑜媛徐海星施永清浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310018

制备一种荞麦糖肽(buckwheat glycopeptide,BG)缓释脂质体,提高荞麦糖肽的生物利用度。本研究首先对制备所得的BG进行稳定性分析,随后利用反向蒸发法制备荞麦糖肽脂质体(buckwheat glycopeptide liposomes,BGL),经响应面实验对包埋工艺... 详细信息

制备一种荞麦糖肽(buckwheat glycopeptide,BG)缓释脂质体,提高荞麦糖肽的生物利用度。本研究首先对制备所得的BG进行稳定性分析,随后利用反向蒸发法制备荞麦糖肽脂质体(buckwheat glycopeptide liposomes,BGL),经响应面实验对包埋工艺进行优化,并探究其稳定性、体外缓释特性、α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase,AGase)抑制活性和抗氧化活性。结果表明:温度(20~80℃)对BG的活性影响较小,碱性条件下BG易失活。从5种磷脂中筛选出蛋黄卵磷脂制备BGL,响应面优化工艺条件为磷脂与胆固醇质量比为4.2∶1.0,脂药比为7.5∶1.0,水相体积为1 mL,此条件下,BGL包埋率为72.64%。BGL对高温(100℃)环境不耐受,在短时间(1 h)内具有广谱pH(2~10)稳定性,反复冻融5次对其渗漏率无显著影响(P>0.05)。BGL在体外模拟胃、肠体系中表现出良好的缓释特性,24 h累计释放速率分别为(84.50±2.30)%和(60.17±1.42)%。

关键词：荞麦糖肽脂质体稳定性体外缓释生物活性

长江经济带城市绿色技术创新对碳排放影响的空间效应研究

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长江流域资源与环境 2024年第9期33卷 1833-1843页

作者：周灿刘文丽林声甜颜佳娜王雅棋浙江工商大学经济学院浙江工商大学旅游与城乡规划学院

推进经济绿色低碳转型是贯彻新时代习近平生态文明思想的必然要求，绿色技术创新作为实现“双碳”目标的核心支撑，但学界尚缺乏对发展中国家绿色技术创新对碳排放的影响及其空间效应的深入探讨。基于2006～2020年长江经济带110个城市... 详细信息

推进经济绿色低碳转型是贯彻新时代习近平生态文明思想的必然要求，绿色技术创新作为实现“双碳”目标的核心支撑，但学界尚缺乏对发展中国家绿色技术创新对碳排放的影响及其空间效应的深入探讨。基于2006～2020年长江经济带110个城市的面板数据，综合运用GIS空间分析和空间计量模型，展开绿色技术创新对碳排放影响的空间效应研究。结果表明：(1)2006～2020年长江经济带城市绿色技术创新与碳排放空间分布呈现非均衡性，绿色技术创新空间极化现象显著，由长三角地区核心城市主导，中西部省会城市协同推进的创新格局日益突出，高碳区域在下游地区连片分布，中上游地区零星分布；绿色技术创新与碳排放具有显著的空间正相关性，空间集聚演化呈现空间锁定和路径依赖。(2)绿色技术创新对碳排放的影响呈现显著的“U”型关系，空间溢出效应呈现倒“U”型相反的关系，反映出技术创新的“回弹效应”与“极化-涓滴”效应。(3)异质性分析显示，相比于资源型城市，非资源型城市绿色技术创新的碳减排效应更强，碳增排效应偏弱；上游城市绿色技术创新对碳排放的影响主要体现在短期，直接效应为“U”型，间接效应为倒“U”型，中游城市主要体现在长期，直接效应和间接效应均呈现倒“U”型，下游城市无论是短期还是长期影响都不显著。

关键词：绿色技术创新碳排放空间效应动态空间杜宾模型长江经济带

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多模态融合的遥感图像语义分割网络

计算机工程与应用 2024年第15期60卷 234-242页

作者：胡宇翔余长宏高明浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018

多模态语义分割网络可以利用不同模态中的互补数据提升分割精度,但现有的多模语义分割模型多为将两种模态数据简单拼接起来,忽略了不同模态数据在高低频中的特征特性,导致跨模态特征提取不充分,融合不理想。针对上述问题,提出了将IRRG... 详细信息

多模态语义分割网络可以利用不同模态中的互补数据提升分割精度,但现有的多模语义分割模型多为将两种模态数据简单拼接起来,忽略了不同模态数据在高低频中的特征特性,导致跨模态特征提取不充分,融合不理想。针对上述问题,提出了将IRRG图像与DSM图像融合的遥感图像语义分割网络LHFNet(low feature and high feature fusion network)。针对各模态图像低频相关的结构特征,设计了低级特征提取加强模块,以加强不同模态特征的提取;基于各模态图像高频相互独立的细节特征,设计了高级特征融合模块,以指导不同模态的特征融合;针对高低频图像特征之间的语义鸿沟,设计了全局空洞空间金字塔池化模块跳跃连接高低频信息,以增强高低频图像特征之间的信息交互。通过基于ISPRS提供的Vaihingen和Potsdam数据集上的实验表明,LHFNet分别取得了88.17%和90.53%的全局精确度,相较于SegNet、DeepLabv3+等单模分割网络和RedNet、TSNet等多模RGB-D分割网络都具有更高的分割精确度。

关键词：多模语义分割特征融合特征提取多源遥感图像

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基于量子隐形传态的半量子代理盲签名

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第3期54卷 55-64页

作者：谈笑叶天语浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018

本文提出了一种基于χ态量子隐形传态的半量子代理盲签名方案,其中原始消息拥有者、代理签名者和第三方是拥有完全量子能力的量子参与者,而原始签名者和签名验证者是具有有限量子能力的半量子参与者.结果表明,该协议不仅具有完全的盲性... 详细信息

本文提出了一种基于χ态量子隐形传态的半量子代理盲签名方案,其中原始消息拥有者、代理签名者和第三方是拥有完全量子能力的量子参与者,而原始签名者和签名验证者是具有有限量子能力的半量子参与者.结果表明,该协议不仅具有完全的盲性、不可伪造性、不可否认性,而且能够抵抗窃听者的攻击行为.由于原始签名者和签名验证者都是具有有限量子能力的半量子参与者,该协议在实际应用中不要求她们进行量子叠加态、量子纠缠态的制备和测量,从而减轻她们量子态制备和测量的负担.

关键词：半量子签名代理盲签名量子隐形传态 χ态

基于圆上单向量子游走的量子安全多方求和协议

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 82-93页

作者：王锦涛李霞叶天语浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018

本文提出一种新颖的基于圆上单向量子游走(One-Direction Quantum Walks on a Circle,ODQWC)的量子安全多方求和协议,以环形方式传输量子游走态,在不泄密的前提下实现n位秘密持有者的不同整数序列的求和.本文协议采用两粒子乘积态而非... 详细信息

本文提出一种新颖的基于圆上单向量子游走(One-Direction Quantum Walks on a Circle,ODQWC)的量子安全多方求和协议,以环形方式传输量子游走态,在不泄密的前提下实现n位秘密持有者的不同整数序列的求和.本文协议采用两粒子乘积态而非量子纠缠态作为初始量子资源,仅要求不同秘密持有者对量子游走态施加单向演化算子,但不需要她们进行量子纠缠交换操作.另外,该协议仅需要进行单粒子测量.安全性分析表明,该协议可以抵抗外部攻击和参与者攻击,在特定条件下可转化为基于ODQWC的量子安全多方比特求和协议.

关键词：量子安全多方计算量子安全多方求和圆上单向量子游走参与者攻击

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面向图数转化的曲线提取与细化神经网络

中国图象图形学报 2024年第4期29卷 1030-1040页

作者：周其当刘春晓吕金龙冯才博浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018 浙江工商大学计算机科学与技术学院杭州310018

目的曲线图是数据呈现的重要形式,但在没有原始数据的情况下难以查询其中的具体数值。现有的图数转化算法需要大量的人工辅助操作去除图表中网格线等干扰,具有机械重复性且需大量人力的缺点。另外,图像压缩与缩放等攻击会降低图像质量... 详细信息

目的曲线图是数据呈现的重要形式,但在没有原始数据的情况下难以查询其中的具体数值。现有的图数转化算法需要大量的人工辅助操作去除图表中网格线等干扰,具有机械重复性且需大量人力的缺点。另外,图像压缩与缩放等攻击会降低图像质量,导致图数转化的准确度进一步降低。为了解决上述问题,本文提出了一个基于曲线提取与细化神经网络的图数转化算法。方法首先,提出了基于侧结构引导与拉普拉斯卷积的曲线提取神经网络(side structure guidance and Laplace convolution based curve extraction neural network,SLCENet),以轻量化的模型解决了现有曲线提取方法中的池化操作导致的边界模糊问题,提高了曲线提取的准确度。其次,为了减小曲线线宽对图数转化造成的误差,并平衡计算复杂度和准确度,设计了10个能够反映曲线走势的特征,提出了基于曲线走势特征和多层感知机的曲线细化方法(curve trend features and MLP based curve thinning method,CMCT),实现了曲线细化的高精度。最后,利用PaddleOCR(paddle optical character recognition)定位并识别坐标轴上的坐标标签,建立起坐标轴坐标与像素坐标的变换关系,通过坐标变换完成图数转化任务。结果在曲线提取方面,本文方法 SLCENet的全局最优阈值指标(optimal dataset scale,ODS)达到了0.985,在分辨率为640×480像素的图像上的运行速度达到了0.043 s/幅,在兼顾曲线提取准确度和运行速度的情况下达到了最好的性能。在图数转化方面,本文方法的归一化均值误差(normalized mean error,NME)达到了0.79,运行速度达到了0.83 s/幅。结论提出的方法实现了全自动高精度的图数转化目标。与现有方法相比,在保持较小计算量的情况下兼具准确度高和运行速度快的特点,摆脱了图数转化需要大量人工交互辅助的限制。

关键词：曲线图数据转化曲线提取曲线细化拉普拉斯卷积卷积神经网络(CNN)