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反刍动物非常规发酵饲料的研究与应用机制

饲料工业 2024年

作者：闫德琛柴迎楠孙晗宋亚妮刘占英内蒙古自治区发酵产业节能减排工程技术研究中心生物发酵绿色制造内蒙古自治区工程研究中心内蒙古工业大学化工学院内蒙古阜丰生物科技有限公司

发酵饲料是重要的非常规蛋白质饲料来源，是将高盐、高纤维、高淀粉原料分解并培育更易吸收的菌体蛋白。在发酵过程中，不同类型原料对应不同的发酵策略和复合菌群培育模式，以芽孢杆菌为主的耐盐体系、以乳酸菌为主的抑菌体系和以霉菌... 详细信息

发酵饲料是重要的非常规蛋白质饲料来源，是将高盐、高纤维、高淀粉原料分解并培育更易吸收的菌体蛋白。在发酵过程中，不同类型原料对应不同的发酵策略和复合菌群培育模式，以芽孢杆菌为主的耐盐体系、以乳酸菌为主的抑菌体系和以霉菌为主的纤维降解体系具有各自的适应范围。文章综述了不同发酵原料的应对策略，旨在为进一步开发新型非常规蛋白饲料提供理论基础和参考依据。

关键词：反刍动物发酵饲料菌体蛋白复合菌群发酵策略

不同耕作方式结合秸秆还田对玉米内生细菌多样性的影响

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微生物学报 2024年第7期64卷 2522-2538页

作者：刘雨静韩升才高聚林于晓芳青格尔胡树平郭江岸赵晓宇内蒙古自治区作物栽培与遗传改良重点实验室内蒙古呼和浩特010019 玉米秸秆原位还田微生物内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014100 内蒙古农业大学职业技术学院内蒙古包头014100

【目的】研究土默川平原不同耕作方式与秸秆还田模式下玉米内生细菌群落组成及功能,揭示不同耕作与秸秆还田方式促进玉米秸秆降解的内生菌资源,并为其选择性分离培养及其功能验证奠定基础。【方法】以内蒙古自治区土默川平原灌区连作玉... 详细信息

【目的】研究土默川平原不同耕作方式与秸秆还田模式下玉米内生细菌群落组成及功能,揭示不同耕作与秸秆还田方式促进玉米秸秆降解的内生菌资源,并为其选择性分离培养及其功能验证奠定基础。【方法】以内蒙古自治区土默川平原灌区连作玉米茎秆为研究对象,利用Illumina Mi Seq高通量测序技术,分析不同耕作及其秸秆还田方式连年定位试验条件下,玉米成熟期内生微生物多样性及群落结构差异。【结果】综合分析表明,免耕及深翻对玉米内生细菌群落多样性影响显著。不同耕作方式对玉米内生细菌群落组成结构的影响大于秸秆还田,玉米内生细菌群落结构首先可分为2类,第一类是免耕及其秸秆还田,第二类是其他7种耕作方式。从属水平来看,9种耕作方式共有的优势菌群分别为假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌科未分类属(unclassified_f_Enterobacteriaceae)、泛菌属(Pantoea)、拉乌尔菌属(Raoultella)、拉恩氏菌属(Rahnella1),秸秆还田可增加拉乌尔菌属及肠杆菌科未分类属的丰度。【结论】不同耕作方式改变了玉米内生细菌多样性、群落组成和结构;秸秆还田处理能够增加玉米茎秆中对秸秆降解有积极作用的拉乌尔菌属及乳球菌属(Lactococcus)的相对丰度。

关键词：耕作方式内生菌秸秆还田

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玉米秸秆降解复配菌的构建及其协同效果评价

玉米科学 2024年第6期32卷 46-54页

作者：青格尔张必周王莉杰赵文山于晓芳高聚林内蒙古农业大学/玉米秸秆原位还田微生物内蒙古自治区工程研究中心/内蒙古自治区作物栽培与遗传改良重点实验室呼和浩特010019 内蒙古自治区农牧业科学院呼和浩特010010

针对秸秆木质纤维素组成结构复杂性,充分利用不同菌株间的协同效应提升秸秆降解效率。以功能单菌株Achromobacter deleyi strain LMG 3458(A3)、Pseudomonas plecoglossicida strain NBRC(A4)、Aspergillus terreus(A)、Phanerochaete Chrysosporium(P)为试材,通过相互组配构建菌株丰度为1~4的多个复配菌,采用相关性分析和方差分析等方法探明菌株丰度对秸秆降解效率及其生物量的影响。结果表明,秸秆及木质纤维素降解率和酶活性均与复配菌组成丰度呈显著正相关关系,丰度为4时(A3+A4+A+P),其玉米秸秆、纤维素、半纤维素和木质素降解率分别为37.01%、36.27%、33.50%和31.27%,滤纸酶活性、木聚糖酶活性和漆酶活性分别为15.47、5.84和58.05 U/L,表明菌株间以及酶之间存在多样性效应。复配菌组成菌株间具有协同效应,促进秸秆高效降解,具有良好的应用前景。

关键词：玉米:复配菌秸秆降解多样性效应抽样性效应

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低温秸秆降解复合菌系的功能及组成稳定性

微生物学通报 2024年

作者：王莉杰张鑫赵文山刘瑞枝于晓芳高聚林青格尔玉米秸秆原位还田微生物内蒙古自治区工程研究中心内蒙古自治区作物栽培与遗传改良重点实验室通化师范学院

【背景】木质纤维素微生物降解是促进其分解转化的有效措施之一。【目的】探明复合菌系的秸秆降解效率，并评价其对自然碳源的适应性和稳定性。【方法】以团队前期筛选获得的复合菌系M1、M2、M14、M36和M44为试验材料，以灭菌玉米秸秆(S... 详细信息

【背景】木质纤维素微生物降解是促进其分解转化的有效措施之一。【目的】探明复合菌系的秸秆降解效率，并评价其对自然碳源的适应性和稳定性。【方法】以团队前期筛选获得的复合菌系M1、M2、M14、M36和M44为试验材料，以灭菌玉米秸秆(S)和未灭菌玉米秸秆(NS)作为碳源进行限制性继代培养，探明复合菌系的秸秆降解效率，揭示其对自然碳源的适应性和稳定性。【结果】M1、M2、M14、M36和M44在不同培养代数间玉米秸秆降解率、酶活性均无显著差异，可保持稳定的秸秆降解效率，在未灭菌秸秆(NS)处理条件下秸秆降解率分别为30.99%、33.41%、33.97%、31.76%和35.05%，均显著高于灭菌秸秆(S)处理。各复合菌系的物种组成分析表明，随着继代培养，不同秸秆条件下各复合菌系丰富度和多样性趋于一致，厚壁菌门和毛球菌属相对丰度在秸秆未灭菌(NS)处理下显著高于秸秆灭菌(S)处理，分别高出了31.5、48.97、41.95、2.64、67.41和27.95、41.71、33.63、15.75、63.22个百分点。【结论】复合菌系随继代表现出良好的稳定性，对未灭菌秸秆表现出良好的适应性，具有潜在优势和利用价值。

关键词：碳源稳定性复合菌系降解效率

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平抑风电出力波动的混合储能功率分配策略

储能科学与技术 2024年第5期13卷 1564-1573页

作者：郭东泽张继红王庆宇张帅内蒙古自治区光热与风能发电重点实验室(内蒙古科技大学自动化与电气工程学院) 内蒙古包头014010

储能技术逐渐成为平抑功率波动、提高电网接纳能力的有效手段,但风电功率波动情况复杂且多变,单一储能并不具备高能量、高功率密度特性。因此为解决风力发电出力平滑问题,针对其随机性间歇性等典型特征,本工作拟采用混合储能技术手段,... 详细信息

储能技术逐渐成为平抑功率波动、提高电网接纳能力的有效手段,但风电功率波动情况复杂且多变,单一储能并不具备高能量、高功率密度特性。因此为解决风力发电出力平滑问题,针对其随机性间歇性等典型特征,本工作拟采用混合储能技术手段,结合锂离子电池和超级电容两种储能的优势,设计一种基于自适应滑动平均滤波-小波包分解双层功率分解分配策略,利用滑动平均滤波算法完成风电功率的自适应分解,获得并网功率和混合储能所需最低功率。考虑到混合储能输出功率依然含有丰富的信息以及小波包分解层数和功率分界点的确定规则,借助小波包算法对平抑的风电功率进行二次分解,并结合变频熵值策略优化混合储能的功率分配,有效改善风电功率的波动情况,实现混合储能功率的最优分解和合理分配。采用国家标准时间尺度波动情况、引入储能前后波动情况、功率幅值、充放电次数等评价指标对不同功率分配方式进行对比分析,结果表明,所提策略能够满足国家标准对风电场出力波动要求,减小对电网的冲击,与传统小波包分解算法对比具有较好自适应性,整体波动情况提升23.69%,锂电池充放电次数降低58.2%。模型评估结果表明,所提方法能够提升混合储能系统整体经济性并延长电池使用寿命。

关键词：混合储能自适应滑动平均算法小波分解变频熵值功率分配

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香叶基香叶基焦磷酸合成酶在肺鳞状细胞癌中的表达及临床意义

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第3期44卷 312-324页

作者：王鑫王晓霞李彦庆郑永鑫乌杰任猛贾向东许天祥内蒙古科技大学包头医学院研究生院包头014060 内蒙古自治区人民医院腹部肿瘤外科呼和浩特010017 内蒙古自治区人民医院重症医学科呼和浩特010017 内蒙古医科大学研究生院呼和浩特010000

目的·利用生物信息学和免疫组织化学法探究在肺鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)组织中香叶基香叶基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl diphosphate synthase 1,GGPS1)的表达及其临床意义。方法·首先从UCSC Xena平台下载LUS... 详细信息

目的·利用生物信息学和免疫组织化学法探究在肺鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)组织中香叶基香叶基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl diphosphate synthase 1,GGPS1)的表达及其临床意义。方法·首先从UCSC Xena平台下载LUSC组织与配对正常组织的转录组数据,使用R语言进行数据标准化和差异表达分析,并利用UALCAN数据库进行验证;采用UALCAN和LinkedOmics数据库分析LUSC患者中GGPS1表达与临床病理特征关系;利用Kaplan-Meier Plotter数据库探究LUSC患者GGPS1表达对预后的影响。应用最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归分析筛选基因相关系数及风险评分。通过列线图和校正曲线评价GGPS1对LUSC的诊断价值。采用STRING、GeneMANIA数据库构建GGPS1蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络。运用R语言挑选与GGPS1相关差异基因,并进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析。采用免疫组织化学法检测LUSC患者GGPS1表达情况,并分析其与临床病理特征和预后的相关性。结果·通过TIMER2.0数据库检索到GGPS1在多数肿瘤中表达均升高,且在LUSC中呈高表达。UCSC Xena、UALCAN数据库中GGPS1在LUSC的表达高于癌旁组织(均P化预测模型具有最佳预测准确度。GO、KEGG结果显示,GGPS1相关基因主要与蛋白质代谢、调节脂质和胆固醇代谢过程、尼古丁成瘾、磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferatoractivated receptors,PPAR)信号通路等有关。GGPS1的代谢功能可能促进肿瘤发生。免疫组化结果提示GGPS1主要定位于细胞质中,且LUSC组织中表达高于癌旁组织(P<0.05),GGPS1高表达与LUSC患者肿瘤大小、淋巴结转移和TNM分期有关(均P<0.05),且GGPS1表达高的患者OS明显短于低表达者(P=0.000)。多因素Cox回归分析提示GGPS1可作为LUSC的独立预后因素。结论·相较于正常肺组织,GGPS1在LUSC中表达显著升高,尤其在肿瘤体积较大、淋巴结转移阳性及晚期的患者中表达升高更明显;且GGPS1过表达是LUSC患者预后差的独立预测因子。GGPS1有望成为新的LUSC诊治和预防的分子靶点。

关键词：香叶基香叶基焦磷酸合成酶肺鳞状细胞癌生物信息学免疫组织化学临床意义

基于比较基因组学研究粪肠球菌乳源分离株的安全性

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中国食品学报 2024年第5期24卷 359-372页

作者：沈婷婷马昕玮路镜达李伟程钟智内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株... 详细信息

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株粪肠球菌乳源分离株进行全基因组测序,与NCBI数据库中下载的21株粪肠球菌粪便分离株进行比较基因组学分析。结果表明,粪肠球菌整体基因组长度为(2.93±0.13)Mb,GC含量在(37.43±0.13)%,转运RNA(tRNA)有(56±4)个,编码序列(CDS)数量在(2768±146)个。粪肠球菌乳源分离株平均基因组长度与粪便分离株无显著差异,而平均CDS数量显著高于粪便分离株。系统发育树结果显示同分离源的菌株聚类在同一进化分支,该结果与平均核苷酸一致性(ANI)聚类结果基本一致。乳源分离株含有5~11种耐药基因、8~24种毒力因子及18~31个可移动遗传元件,与粪便分离株相比较,乳源分离株平均每株菌少携带3个耐药基因和毒力因子,多2.4个可移动遗传元件。因此即使是在乳制品中分离得到的粪肠球菌,也存在致病的风险,使用前需要经过严格的安全性评价。

关键词：粪肠球菌比较基因组学乳制品安全性评价

冰封期不同类型湖泊细菌与蓝藻群落组成及共现网络分析

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湖泊科学 2024年第5期36卷 1366-1379页

作者：杨文焕张明宇杨娅婷徐龙郭渊马杰李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010 黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心包头014010 内蒙古自治区乌兰察布市生态环境局凉城县分局乌兰察布013750

季节性冰封使得寒区湖泊微生物群落结构及生物间的相互反馈具有特殊性。黄河流域内蒙古段湖泊作为典型的寒区湖泊,其漫长的冰封期为研究细菌与蓝藻在冰封条件下的相互关系提供了天然平台。解析不同类型湖泊生态系统中细菌与蓝藻群落间... 详细信息

季节性冰封使得寒区湖泊微生物群落结构及生物间的相互反馈具有特殊性。黄河流域内蒙古段湖泊作为典型的寒区湖泊,其漫长的冰封期为研究细菌与蓝藻在冰封条件下的相互关系提供了天然平台。解析不同类型湖泊生态系统中细菌与蓝藻群落间的相互关系差异,有助于深入理解湖泊冰封条件下水生态系统的功能与动态。为探明湖泊功能对菌藻关系的影响,本文以大型淡水湖泊乌梁素海、城市湖泊南海湖、咸水湖泊岱海冰封期冰下水体为研究对象,利用宏基因测序分子生物学技术、冗余分析、Mantel检验分析及Network网络分析模型等方法,对冰封期间细菌和蓝藻群落结构及相互关系进行研究。结果表明:3个湖泊冰下水体中优势菌门组成一致,属水平上的群落组成具有较为明显的差异;湖泊间菌藻群落组成差异与环境因子的协同作用高度相关,总磷、氨氮和总氮是影响冰封期菌藻群落结构的主要环境因子;细菌-蓝藻的微生物网络复杂性呈现南海湖>岱海>乌梁素海。岱海网络中菌藻关系多以负相关为主,负权重边占比达到31.70%,且模块化程度较高。本文旨在对湖泊冰下水体中的细菌、蓝藻群落结构及共现网络进行深入分析,以更好地理解不同水生态系统下微生物错综复杂的关系,为相关领域的生态保护和研究提供重要的理论依据。

关键词：冰封期宏基因群落结构冗余分析菌藻关系

短期氮添加对荒漠草原土壤无机碳及土壤酸缓冲能力的影响

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草地学报 2024年第7期32卷 2081-2088页

作者：张普河姚佳王雪韧李奕含杜时荣兴安赵世翔内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室内蒙古呼和浩特010018 农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010018

为揭示荒漠草原土壤无机碳及土壤缓冲能力对氮添加的响应,本文采用室内模拟试验探究不同氮添加量(30 kg·ha^(-1)·a^(-1);50 kg·ha^(-1)·a^(-1))以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N比例(比例为1.63,2.5)对荒漠草原土壤无机碳和土壤酸缓... 详细信息

为揭示荒漠草原土壤无机碳及土壤缓冲能力对氮添加的响应,本文采用室内模拟试验探究不同氮添加量(30 kg·ha^(-1)·a^(-1);50 kg·ha^(-1)·a^(-1))以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N比例(比例为1.63,2.5)对荒漠草原土壤无机碳和土壤酸缓冲能力的影响。研究结果表明随氮添加量以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N的增加,pH值、土壤碳酸盐及CaCO_(3)含量呈现逐渐降低的趋势,与未添加氮处理(CK)相比,外源氮添加下土壤CO_(2)-3和HCO_(3)^(-)分别下降了9.53%~51.92%和6.74%~52.21%,土壤pH值下降了0.24~0.56,土壤CaCO_(3)含量下降了6.22%~12.53%;土壤阳离子含量随外源氮添加量以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N的增加而升高,与CK相比,土壤Ca 2+和Mg 2+含量分别升高了6.30%~30.13%和20.33%~31.10%。外源氮添加降低了土壤酸中和容量且随着外源氮添加量以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N的增加而降低,不同外源氮添加处理下土壤pH值下降至8.0,7.5,7.0时土壤酸中和容量与CK相比下降了45.00%~65.21%。由此可知,外源氮添加导致土壤无机碳的溶解,降低了土壤的酸缓冲性能。

关键词：荒漠草原氮添加土壤酸化土壤缓冲性能石灰性土壤