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比较代谢组学解析3种中国东北苹果代谢物特征

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食品科学 2025年第5期46卷 194-207页

作者：田永涛刘焰滕宇王歆然洪利亚王文蜀中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 民族地区生态环境国家民委重点实验室(中央民族大学) 北京100081 北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081 河南农业大学农学院河南郑州450046 北京大学药学院北京100191

本研究以红富士苹果为对照,基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术的非靶向代谢组学结合多元统计分析方法解析3种东北产苹果(塞外红、K9、龙丰)果皮、果肉的代谢物组成及差异,以探究3种东北产苹果果实代谢组轮廓及特征性成分。结... 详细信息

本研究以红富士苹果为对照,基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术的非靶向代谢组学结合多元统计分析方法解析3种东北产苹果(塞外红、K9、龙丰)果皮、果肉的代谢物组成及差异,以探究3种东北产苹果果实代谢组轮廓及特征性成分。结果表明,4种苹果果皮、果肉中共检测到239种代谢物,分属酚类(种类数量占比为48.95%,后同)、糖类(15.06%)、萜类(13.81%)、维生素及脂肪酸(11.72%)、氨基酸类(7.11%)和核苷酸类(3.35%)。3种东北产苹果与红富士苹果果皮或果肉相同部位的代谢物数量、种类及代谢通路途径相近,表明4种苹果具有类似品质特征。4种苹果的代谢物相对含量具有差异,主成分分析和层次聚类分析结果显示果皮、果肉各为一类,果皮或果肉相同部位在各组间明显分离,表明4种苹果果皮、果肉代谢物组成存在差异。塞外红vs红富士苹果果皮、果肉的特征差异代谢物分别为19、10个,K9 vs红富士苹果果皮、果肉的特征差异代谢物分别为22、16个,龙丰vs红富士特征差异代谢物分别为31、20个,龙丰与红富士苹果的果皮、果肉代谢物差异相较更大;塞外红vs K9的果皮、果肉间特征差异代谢物均为22个,塞外红vs龙丰果皮、果肉间特征差异代谢物均为21个,K9 vs龙丰的果皮、果肉间特征差异代谢物分别为31、15个。酚类是4种苹果果皮、果肉特征差异代谢物的主要组分,其中表儿茶素及其低聚体等黄烷醇在塞外红苹果中丰度最高,槲皮素糖苷等黄酮醇在K9苹果中丰度最高,绿原酸、新绿原酸等酚酸在龙丰苹果中丰度最高,可能分别是其特征代谢物和品种差异关键代谢物。研究结果揭示了3种东北产苹果代谢组特征,可为其现代精准开发及我国苹果种质资源培育改良提供科学参考。

关键词：塞外红苹果 K9苹果龙丰苹果比较代谢组学超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱

春灌期阅海水体的氮磷分布特征及富营养化趋势

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科学技术与工程 2025年第2期25卷 850-861页

作者：马煜萱包峻松洪坤钰金军陈坦刘颖杨婷张冰中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081 宁夏环境科学研究院(有限责任公司) 银川750001

银川市面积最大的湿地——阅海,春季水质差,农业面源污染的贡献大。为深入认识春灌期阅海水体中氮磷的分布规律和富营养化情况,于2021年春灌期采集了阅海及其出湖河流共28个代表性点位的水体样品,分析了阅海水体总氮(total nitrogen,TN... 详细信息

银川市面积最大的湿地——阅海,春季水质差,农业面源污染的贡献大。为深入认识春灌期阅海水体中氮磷的分布规律和富营养化情况,于2021年春灌期采集了阅海及其出湖河流共28个代表性点位的水体样品,分析了阅海水体总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)和不同形态氮磷的分布特征和规律,揭示了阅海及其出湖河流的氮磷浓度差异性。结果表明,春灌期阅海水体78%采样点的TN浓度劣于地表水III类标准,57%采样点的TN浓度属于重富营养型。春灌期阅海水体各采样点TP浓度均劣于地表水III类标准,70%采样点的TP浓度属于重富营养型。阅海中不同形态氮在水体中的来源和转化过程存在差异,酸碱度(pH)及溶解性总固体(total dissolved solids,TDS)影响水体氮磷浓度,溶解氧(dissolved oxygen,DO)对水体氮磷形态的影响不明显。阅海出湖河流与阅海水体的氮磷分布特征不同,在河湖水体流向(南北方向)上,河湖水体间氮浓度及非正磷酸盐磷浓度差异不显著。阅海水体中的氮磷污染物随出湖河流汇入黄河,阅海水体中的氮及非正磷酸盐磷可能会对黄河宁夏段水体产生一定影响,增加黄河水污染风险,应加强对阅海水体氮及非正磷酸盐磷的控制。研究结果为持续精准提升黄河流域中上游水质提供参考。

关键词：阅海春灌期氮磷污染分布特征富营养化趋势

白酒酿造环境中高温菌株的筛选、鉴定及其特性分析

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微生物学通报 2025年第1期52卷 309-326页

作者：仲秀芳马景浩赵萱袁思涵富志磊田淑斌刘晓艳范光森北京工商大学老年营养与健康教育部重点实验室北京100048 河北民族师范学院生物与食品科学学院河北承德067000 淄博新糖源营养健康研究院山东淄博256306 北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心北京100048

【背景】高温菌株在白酒酿造环境中普遍存在,它们是白酒酿造工艺中不可或缺的一类关键微生物菌群。【目的】对白酒酿造环境样品中的高温菌株进行分离、纯化及鉴定,并深入研究它们的生长特性,为其在白酒生产中的应用提供科学依据和理论... 详细信息

【背景】高温菌株在白酒酿造环境中普遍存在,它们是白酒酿造工艺中不可或缺的一类关键微生物菌群。【目的】对白酒酿造环境样品中的高温菌株进行分离、纯化及鉴定,并深入研究它们的生长特性,为其在白酒生产中的应用提供科学依据和理论基础。【方法】对多份酒曲、酒醅和酒糟样品分别进行梯度稀释,然后选取合适稀释梯度样品分别涂布在溶菌肉汤琼脂培养基、酵母浸出粉胨葡萄糖琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基上,通过三区划线分离方法进行筛选。【结果】共筛选获得22株高温细菌和18株高温真菌;通过菌落形态观察分析发现有4种细菌和4种真菌菌落形态不同,分别选取这8种微生物进行鉴定,结合形态观察、生理生化特性和分子生物学鉴定为白色链霉菌(Streptomycesalbus)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、鲁戈斯芽孢杆菌(Bacillus rugosus)4种高温细菌和微小根毛霉(Rhizomucor pusillus)、嗜热棉毛菌(Thermomyceslanuginosus)、坚脆嗜热子囊菌(Thermoascuscrustaceus)、樟绒枝霉(Malbranchea cinnamomea)4种高温真菌,其中鲁戈斯芽孢杆菌和樟绒枝霉在白酒研究中尚无报道;对上述8种不同高温微生物菌种生长温度范围、pH范围和NaCl耐受性等分析发现,不同菌种生物学特性存在差异。【结论】本研究共筛选到4种不同的高温细菌和4种不同的高温真菌,并对其进行鉴定以及生长特性分析,为后续解析这些微生物在白酒酿造中的作用及应用提供了重要保障。

关键词：高温菌株白酒鲁戈斯芽孢杆菌樟绒枝霉

ICP-MS研究太湖过滤水和表层沉积物中重金属的含量水平及污染评价

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光谱学与光谱分析 2018年第4期38卷 1245-1250页

作者：方芳季雨珊李想柏娜刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对太湖22个采样点过滤水和18个采样点表层沉积物中镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)六种重金属元素含量进行测定。同时,采用单因子指数法(I_i)、内梅罗综合指数法(I)、地质累积指数法... 详细信息

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对太湖22个采样点过滤水和18个采样点表层沉积物中镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)六种重金属元素含量进行测定。同时,采用单因子指数法(I_i)、内梅罗综合指数法(I)、地质累积指数法(I_(geo))、潜在生态风险指数法(RI)和平均可能影响浓度商法(mPEC-Q)分别对过滤水和表层沉积物进行了污染评价。结果表明,除S_3,S_4,S_(20),S_(22)采样点外过滤水中Cu,Ni和Zn元素含量最高。其重金属平均含量水平大小排序为:Zn>Ni>Cu>Cr>Cd>Pb。研究区域的I_i和I值均小于1,表明所有采样点五种重金属元素(Ni无标准限值)均处于清洁状态。而在表层沉积物中六种元素含量均超过当地背景值,其平均含量大小排序为:Zn>Cr>Pb>Ni>Cu>Cd,其中S_(12)采样点(渔民生态园)六种元素含量最高,且它们具有最大的I_(geo),RI(327)和mPEC-Q(0.605),表明沉积物存在不同程度的污染。源分析的结果表明,六种重金属具有较大的相关性,且Cd,Cu,Pb和Zn受电镀、冶炼工业生产及农业活动中化肥使用的影响较大。研究结果对追溯太湖重金属来源、迁移规律、生物效应和综合治理提供可信的实验依据。

关键词：电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 过滤水表层沉积物重金属含量水平污染评价

HR-ICP-MS研究黄河三个连续区域段表层沉积物中重金属污染的空间分布和季节变化（英文）

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光谱学与光谱分析 2016年第8期36卷 2705-2711页

作者：马小玲邓凤玉刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)和地积累指数法(I_(geo))对黄河甘肃、宁夏和内蒙古自治区连续三段表层沉积物中重金属(Cr,Pb,Cd,Cu,Zn和Ni)的空间分布和季节性波动(丰水期、枯水期和平水期)以及污染状况进行系统研究分析,... 详细信息

采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)和地积累指数法(I_(geo))对黄河甘肃、宁夏和内蒙古自治区连续三段表层沉积物中重金属(Cr,Pb,Cd,Cu,Zn和Ni)的空间分布和季节性波动(丰水期、枯水期和平水期)以及污染状况进行系统研究分析,研究结果表明:内蒙古段三个季节中沉积物重金属含量都高于甘肃和宁夏段,同时,除Cd外,丰水期所有点的沉积物重金属含量都高于枯水期和平水期,而枯水期和平水期的重金属含量相近。I_(geo)结果显示丰、枯水期的Cd,Cu和Cr元素的I_(geo)值在内蒙古段最高,而在甘肃段最低;所有重金属的I_(geo)值在丰水期高于枯水期,除Cd外,都在平水期降低,而I_(geo)^(Cd)在平水期各采样点明显上升;丰水期的甘肃段、枯水期的甘肃和宁夏段以及平水期的所有采样点中的Pb,Zn和Ni的I_(geo)值都小于0,表明这些元素在这些点几乎无污染。就研究区域而言,内蒙古段的重金属含量以及生态风险最高,Cr,Cd和Cu是最具有潜在风险的三个元素;就研究季节而言,丰水期的重金属含量和潜在风险高于枯水期和平水期,可能是跟丰水期沉积物的pH和总有机碳(TOC)含量较高有关。相关性分析(CCA)用来探究重金属与pH/TOC间的关系以及重金属的潜在来源。CCA的结果表明Pb,Cu,Zn和Ni互相相关,并且这四种元素容易受到周围环境pH和TOC的影响,除此之外,Cr,Cd以及TOC三者相关,且这两种元素受到人类活动影响较严重。该研究工作可为研究区域表层沉积物重金属在不同季节的环境行为提供有效的信息,同时,研究重金属、pH和TOC之间的相关性可有效揭示重金属的潜在来源。

关键词：空间分布季节变化重金属表层沉积物黄河

光度法对不同水期黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷积累程度和交换能力的比较研究

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光谱学与光谱分析 2019年第5期39卷 1586-1592页

作者：郭晨辉刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

磷是水体富营养化的主要控制因素,在外源磷输入逐步得到控制后,作为内源磷主要来源的表层沉积物对黄河水体水质的影响作用不容忽视。掌握表层沉积物中磷的积累程度以及沉积物-水界面磷的交换能力,对区域内水环境的治理和磷负荷的调控具... 详细信息

磷是水体富营养化的主要控制因素,在外源磷输入逐步得到控制后,作为内源磷主要来源的表层沉积物对黄河水体水质的影响作用不容忽视。掌握表层沉积物中磷的积累程度以及沉积物-水界面磷的交换能力,对区域内水环境的治理和磷负荷的调控具有重要的意义。选择黄河甘宁蒙段作为研究区域,分别采集丰水期(2011.07)、枯水期(2014.05)和平水期(2014.10)表层沉积物样品,使用标准测试程序(SMT)和钼锑抗分光光度法测定样品中磷赋存形态,并在实验条件下模拟表层沉积物对磷的等温吸附及吸附动力学过程。研究发现:(1)相比于国内主要河流表层沉积物中磷的形态特征,黄河甘宁蒙段表层沉积物中有机磷(OP)和铁/铝结合态磷(NaOH-P)含量相对较低,钙结合态磷(HCl-P)含量较高;各形态磷含量的平均值均在丰水期最高,表明丰水期表层沉积物中磷的积累程度最高,黄河甘宁蒙段水环境受到沿程农业发展的冲击较大。因此,合理使用含磷化肥和优化灌渠退水水质是未来降低黄河水体磷污染风险的发展方向。(2)基于低磷浓度下等温吸附中各采样点表层沉积物吸附-解吸平衡浓度(EPC_0)与判断水体发生富营养化的磷浓度阈值的比较发现,研究区域所有水期大多数采样点表层沉积物发挥着"磷源"的作用,存在向上覆水释放磷的趋势,且枯水期中多数采样点的EPC_0值较高,"磷源"作用更加明显;基于L模型和F模型对高磷浓度下等温吸附的拟合参数,显示丰水期表层沉积物对磷的持留能力最强,枯水期次之,平水期最小,所有采样点表层沉积物对磷的吸附过程均易发生;基于吸附动力学曲线的变化趋势可知,所选择的各采样点磷吸附量在反应开始的12 h内迅速增大, 12～48 h内吸附量逐渐增加并趋于稳定;基于伪二级动力学方程对吸附动力学过程的拟合结果,表明表层沉积物对磷吸附过程的反应速率受化学吸附控制为主;从同一水期不同采样点吸附过程中的限速步骤不同及不同水期邻近采样点吸附过程中限速步骤均为微孔扩散的结果发现,表层沉积物组成和理化性质的差异对磷吸附速率的影响大于不同水期条件下上覆水流速和流量的变化。

关键词：黄河甘宁蒙段表层沉积物磷积累程度交换能力

光度法研究太湖表层沉积物中磷形态分布及动力学特征

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光谱学与光谱分析 2018年第5期38卷 1508-1513页

作者：季雨珊方芳王辉彬马小岩刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

表层沉积物是水体污染物的源和汇。研究表明,太湖地区特别是梅梁湾和东太湖表层沉积物中磷等营养元素污染严重。采用SMT法(standards measurements and testing)和钼锑抗分光光度法对太湖18个采样点表层沉积物样品进行前处理和磷形态分... 详细信息

表层沉积物是水体污染物的源和汇。研究表明,太湖地区特别是梅梁湾和东太湖表层沉积物中磷等营养元素污染严重。采用SMT法(standards measurements and testing)和钼锑抗分光光度法对太湖18个采样点表层沉积物样品进行前处理和磷形态分析,结合我国、加拿大和美国标准对总磷进行污染评价。通过拟合建立了吸附-解吸动力学特征方程,并在不同pH、水土比的环境条件下获得磷的吸附特性。同时也在不同温度和pH下对磷进行解吸特征研究。结果表明:S_9采样点总磷、无机磷、有机磷和酸磷含量均最高,S_(11)采样点碱磷含量最高。对于所有采样点,各形态磷平均值大小排序为(μg·g^(-1)):无机磷(401.43)>酸磷(377.81)>有机磷(175.37)>碱磷(25.53)。污染评价结果表明:除S_(12),S_(14)~S_(16)及S_(18)采样点外,其余采样点均有不同程度的污染。表层沉积物对磷的吸附-解吸过程均符合伪二级动力学方程。吸附过程最佳水土比为25∶1,且pH值对吸附和解吸有不同程度的影响。研究结果为掌握太湖梅梁湾和东太湖区域磷的污染现状提供理论依据,同时为研究磷在沉积物-水界面的迁移规律提供可信的实验数据。

关键词：表层沉积物磷形态分布动力学太湖

光度法对不同土地利用类型河流在不同水期氮磷分布特性及定量源解析研究

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光谱学与光谱分析 2022年第8期42卷 2463-2470页

作者：李彤飞周坪燕丁韵畅唐淇丁周珊珊刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

氮和磷是水环境生物生长和繁殖必须的营养成分,影响水体初级生产力的水平,且水体富营养化水平与氮磷形态密切相关,随着水体环境的改变,沉积物会向水体释放氮磷,造成二次污染。同时,对外源氮磷污染来源的贡献进行定量识别,可有效管理和... 详细信息

氮和磷是水环境生物生长和繁殖必须的营养成分,影响水体初级生产力的水平,且水体富营养化水平与氮磷形态密切相关,随着水体环境的改变,沉积物会向水体释放氮磷,造成二次污染。同时,对外源氮磷污染来源的贡献进行定量识别,可有效管理和控制水体氮磷污染负荷。毗河和石亭江是沱江的重要支流,影响着长江母亲河的水质。采用钼锑抗分光光度法和连续提取法研究在枯水期和丰水期毗河和石亭江水体和表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及各形态氮磷的分布特性,对比不同土地利用类型河流氮磷行为特性及释放风险,并采用Multiple Linear Regression of the Absolute Principal Component Scores(APCS-MLR)受体模型进行氮磷污染源的识别和量化。研究结果表明:(1)研究区水体和表层沉积物中氮磷均处于不同程度的污染水平,水体枯水期TP的主要贡献者是颗粒态无机磷(PIP)和颗粒态有机磷(POP),而丰水期却是颗粒态无机磷(PIP)和溶解态无机磷(DIP),两水期水体中TN的主要贡献者是硝态氮(NO-N)和有机氮(ON)。而在表层沉积物中,TP的主要贡献者是钙结合态磷(HCl-P),TN的主要贡献者是酸解态氮(HN)。在枯水期和丰水期,毗河表层沉积物生物有效磷(BAP)占TP的平均值(19.7%和23.0%)比石亭江的平均值(11.0%和12.5%)占比更高,具有较高的磷释放风险。研究发现,枯水期氮磷污染程度高于丰水期,而且石亭江的氮磷污染程度高于毗河。(2)APCS-MLR模型在毗河提取了城镇生活污水、生活垃圾堆积产生的渗滤液、动植物残体分解和养殖业废水4个污染源因子,其中城镇生活污水对毗河氮磷污染的贡献最大(枯水期50.9%,丰水期54.8%),而在石亭江提取了工业生产中产生的废水等、动植物残体的降解、农业废弃物的风化、农田排水渠的农业废水和农药化肥的不合理施用5个污染源因子,其中工业生产中产生的废水等对石亭江氮磷污染的贡献最大(枯水期58.7%,丰水期55.8%)。因此,当地相关部门应加强对高贡献污染源的管控,从而降低流域氮磷污染负荷。

关键词：土地利用类型氮磷形态 APCS-MLR模型毗河和石亭江

光谱法和分子对接技术研究氟罗沙星与溶菌酶的相互作用（英文）

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光谱学与光谱分析 2018年第2期38卷 654-659页

作者：方庆王艺润郭晨辉刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

在模拟人体生理条件下,应用光谱法和分子对接技术对氟罗沙星(FIE)与溶菌酶(LYSO)的相互作用进行了研究。结果表明,FIE与LYSO的猝灭方式是静态猝灭,且在298和310K温度下的猝灭常数Ka分别为4.10×104和0.74×104 L·mol^(-1)。根据热力学... 详细信息

在模拟人体生理条件下,应用光谱法和分子对接技术对氟罗沙星(FIE)与溶菌酶(LYSO)的相互作用进行了研究。结果表明,FIE与LYSO的猝灭方式是静态猝灭,且在298和310K温度下的猝灭常数Ka分别为4.10×104和0.74×104 L·mol^(-1)。根据热力学参数的计算结果可知,FIE与LYSO的结合作用力主要是氢键和范德华力,结合距离(r=3.16nm,环境。分子对接进一步显示FIE通过氢键、极性键、疏水作用力等与LYSO活性部位的ASP-52,TRP-62,TRP-63等氨基酸残基相互作用。溶菌酶的活性实验表明,由于以上实验结果说明FIE引起了LYSO的构象改变,LYSO的活性随着FIE浓度的增大而降低,抑制了LYSO的活性。该研究结果为阐明FIE在机体内与LYSO的结合机理提供了可靠的实验数据和结果,为FIE对溶菌酶的的毒性评价和毒理学研究提供了理论依据。

关键词：氟罗沙星溶菌酶多光谱技术分子对接希尔系数