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基于转录因子的生物传感器研究进展

食品与发酵工业 2024年第12期50卷 362-369页

作者：赵梅罗佳璐王震周海星杨爽黎商洁齐向辉江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

转录因子的生物传感器(transcription-factor-based biosensors,TFBBs)作为一种重要的合成生物学工具,在高通量筛选、适应性进化、动态调控等方面具有重要作用。然而,天然的TFBBs由于灵敏度低、专一性差、响应慢等无法满足当前的应用需... 详细信息

转录因子的生物传感器(transcription-factor-based biosensors,TFBBs)作为一种重要的合成生物学工具,在高通量筛选、适应性进化、动态调控等方面具有重要作用。然而,天然的TFBBs由于灵敏度低、专一性差、响应慢等无法满足当前的应用需求。为应对上述挑战,该文简述了TFBBs的分类及其原理,重点介绍了TFBBs的性能调节策略,包括利用定向进化、蛋白质工程等策略优化生物传感器的灵敏度、特异性、检测范围和动态范围;总结了TFBBs在高通量筛选、适应性进化及动态调控方面的应用,讨论了TFBBs在实际应用中可能面临的机遇和挑战,并对其发展趋势进行了展望,指出了合成生物学的高速发展将促进生物传感器应用于更广泛的领域。

关键词：转录因子的生物传感器性能调节高通量筛选适应性进化动态调控

异常威克汉姆酵母和酿酒酵母复合发酵对馒头品质的改善

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食品科学 2024年第13期45卷 125-137页

作者：岳玫香顾桁浩丁夏亮刘宇函王亮孙玲江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212000

本研究从酸面团中分离酿酒酵母和非酿酒酵母菌,在78株酿酒酵母中筛选出1株产气能力强于商业活性干酵母的菌株,命名为酿酒酵母SQJ20。为提高馒头风味等品质,选择异常威克汉姆酵母GZJ2和德尔布有孢圆酵母SDJ6进行复合发酵馒头制作。当酿... 详细信息

本研究从酸面团中分离酿酒酵母和非酿酒酵母菌,在78株酿酒酵母中筛选出1株产气能力强于商业活性干酵母的菌株,命名为酿酒酵母SQJ20。为提高馒头风味等品质,选择异常威克汉姆酵母GZJ2和德尔布有孢圆酵母SDJ6进行复合发酵馒头制作。当酿酒酵母SQJ20与异常威克汉姆酵母GZJ2以1∶2的比例共发酵时可显著提高馒头的品质。此外,异常威克汉姆酵母GZJ2的添加提高了总蛋白质和游离氨基酸含量(13.69%),其中以甜味脯氨酸(94.69%)、芳香型苯丙氨酸(82.63%)和必需赖氨酸(66.26%)提高的幅度最大。电子鼻和感官评价结果也证实,添加异常威克汉姆酵母GZJ2能有效改善馒头的品质。综上,在不延长发酵时间的情况下,用酿酒酵母SQJ20和异常威克汉姆酵母GZJ2复合发酵能够提高馒头品质,本研究结果可为风味馒头的工业化生产提供参考。

关键词：异常威克汉姆酵母酿酒酵母酸面团馒头复合发酵

科学网络数据库中CRISPR与食品安全关联研究领域文献的可视化分析

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2024年

作者：秦首城孙雪言赵喜红武汉工程大学环境生态与生物工程学院

为了解CRISPR技术在食品安全领域的发展动态，本文以主题词“CRISPR”和“Food safety or Food security”在科学网络（Web of Science）核心合集数据库中检索得到的2011—2023年间的415篇相关文献作为研究对象，通过使用CiteSpace软件... 详细信息

为了解CRISPR技术在食品安全领域的发展动态，本文以主题词“CRISPR”和“Food safety or Food security”在科学网络（Web of Science）核心合集数据库中检索得到的2011—2023年间的415篇相关文献作为研究对象，通过使用CiteSpace软件，对这些文献的数量、发表时间、发文国家、发文机构、来源出版物、关键词以及参考文献进行详细分析。结果表明：1）有关CRISPR和食品安全研究的论文主要发表于2017—2022年，且发文量逐年递增，其中在2020—2022年的增速最快。2）中国发表的论文数最多，中国农业科学院、浙江大学、印度农业研究理事会这3个机构具有较强的学术影响力，发表论文数量最多的期刊是Frontiers in Plant Science。3）基因编辑、CRISPRCas9、抗性、干扰、产量、诱变和核酸内切酶等是该关联领域的热点关键词，有关食源性病原体、非生物胁迫、作物育种和抗病性的研究是该关联领域的研究前沿。CRISPR技术在食品安全领域的研究对保障人们的身体健康和提高农业生产力产生了深远的影响，在未来依然具有巨大的发展潜力。

关键词： CRISPR 食品安全文献计量分析科学网络数据库

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具有抗肿瘤免疫治疗作用的铂类药物研究进展

中国药科大学学报 2024年第1期55卷 26-35页

作者：陈飞虹赵德明苟少华东南大学化学化工学院化学生物学与制药工程系江苏省生物药物高技术研究重点实验室南京211189

经典铂类药物是一类潜在的免疫调节剂,通过诱导免疫原性细胞死亡(ICD)来参与肿瘤免疫调节。因而可将铂类药物分子与免疫治疗药物分子或其药效团进行拼合或融合,提高协同抗肿瘤疗效。铂(Ⅱ)药物是临床化疗最常见药物,由于其副作用和耐药... 详细信息

经典铂类药物是一类潜在的免疫调节剂,通过诱导免疫原性细胞死亡(ICD)来参与肿瘤免疫调节。因而可将铂类药物分子与免疫治疗药物分子或其药效团进行拼合或融合,提高协同抗肿瘤疗效。铂(Ⅱ)药物是临床化疗最常见药物,由于其副作用和耐药性等缺点,使其临床应用受限。铂(Ⅳ)配合物具有动力学惰性和优于铂(Ⅱ)配合物的药理作用机制受到广泛关注和研究。本文旨在总结近年来发表的具有免疫调节功能的抗肿瘤铂配合物,通过化疗协同免疫疗法提高抗肿瘤疗效,为具有免疫功能的铂类药物的进一步研发和未来临床应用提供依据。

关键词：免疫调节药物铂(Ⅱ)药物铂(Ⅳ)配合物联合用药免疫化学疗法

基于GF-2影像的武汉市九峰山国家森林公园地上碳储量估算

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地质通报 2024年第4期43卷 611-619页

作者：韩云亭李思悦罗协武汉工程大学环境生态与生物工程学院湖北武汉430205

探究国产高分辨率数据在森林碳储量估算研究中的潜力,为构建森林碳储量估算模型提供新思路。选取武汉市九峰山国家森林公园为研究对象,以GF-2遥感影像为数据源,结合地面实测信息,对研究区森林地上碳储量进行估算,共提取6个植被指数、4... 详细信息

探究国产高分辨率数据在森林碳储量估算研究中的潜力,为构建森林碳储量估算模型提供新思路。选取武汉市九峰山国家森林公园为研究对象,以GF-2遥感影像为数据源,结合地面实测信息,对研究区森林地上碳储量进行估算,共提取6个植被指数、4个波段值、8种纹理特征,筛选出9个与实测碳储量相关的遥感变量,运用线性与非线性方程对单个高相关变量和多个相关变量进行建模,选出最优模型,为进一步提高预测精度,将模型代入4种纹理窗口(3×3、5×5、7×7、9×9)。结果表明:通过遥感图像提取的植被指数之间,具有较强的共线性,单变量建立的模型精度低于多变量模型;利用均方根误差RMSE与决定系数R^(2)对4个窗口下模型的预测精度进行评价,模型在5×5窗口下预测效果最好(R^(2)=0.73,RMSE=0.5),3×3窗口下预测效果最差(R^(2)=0.64,RMSE=0.8),将所有估测模型进行比较,在纹理窗口下模型精度提高了0.11。利用5×5窗口下构建的多变量模型对研究区碳储量进行估算,九峰山国家森林公园碳储总量为1.06×10^(4) t,总体平均碳密度为84.59 t/hm^(2),具有一定的固碳作用。选用国产高分辨率影像GF-2数据对武汉市九峰山森林公园进行反演研究,能很好地运用在森林植被碳储量定量与生长状况领域。研究结果对“双碳”目标下森林生态系统碳汇监测与管理具有重要科学意义。

关键词： GF-2 地上碳储量遥感反演森林碳汇湖北

武汉市森林公园常见植物根际土壤微生物量碳分布及其影响因素

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地质通报 2024年

作者：钟言钰罗协李思悦武汉工程大学环境生态与生物工程学院

土壤微生物生物量碳是土壤有机质中最为活跃的组分，研究植物根际土壤微生物量碳对认识土壤碳汇及土壤肥力具有重要意义。文章以武汉市马鞍山森林公园为研究对象，选择4种不同植物类型(乔木、小乔木、灌木、草本)随机设置33个采样点，... 详细信息

土壤微生物生物量碳是土壤有机质中最为活跃的组分，研究植物根际土壤微生物量碳对认识土壤碳汇及土壤肥力具有重要意义。文章以武汉市马鞍山森林公园为研究对象，选择4种不同植物类型(乔木、小乔木、灌木、草本)随机设置33个采样点，研究不同植物群落根际土壤微生物量碳分布特征的主要驱动因子。结果表明：(1)土壤微生物量碳在不同植物群落根际间存在显著差异，根际土壤微生物量碳的波动范围为270.76 ～ 908.44 mg·kg-1。(2)土壤微生物量碳与土壤有机碳(r=0.662， p 生物生物量熵碳的变化范围为1%～4%，其中黑足鳞毛蕨植物群落的根际最高，桂花植物群落根际最弱。(4)土壤有机碳，碳磷比和无机碳是影响土壤微生物生物量碳的主要因子，而碳氮比(36.36%，p 生物生物量熵碳含量的关键。

关键词：土壤微生物量碳土壤养分化学计量比森林公园影响因子

黑曲霉菌对废旧电缆聚乙烯降解效果及反应机理研究

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电工技术学报 2024年第1期39卷 76-87,98页

作者：杨世芳杨晓磊谢军侯前朋刘云鹏华北电力大学电力工程系保定071003

近年来,随着电缆批量退役,有机固体废物大量堆积,严重威胁环境清洁和人类生命健康。微生物降解废旧电缆比传统的焚烧填埋更为清洁、经济,因此可以采用菌群降解手段实现废旧电缆环保处理。为了研究微生物降解废弃聚乙烯(PE)组分的过程,... 详细信息

近年来,随着电缆批量退役,有机固体废物大量堆积,严重威胁环境清洁和人类生命健康。微生物降解废旧电缆比传统的焚烧填埋更为清洁、经济,因此可以采用菌群降解手段实现废旧电缆环保处理。为了研究微生物降解废弃聚乙烯(PE)组分的过程,该文选取黑曲霉菌对聚乙烯粉末进行降解处理,利用傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进行官能团分析及样品表面碳、氧元素的含量分析,使用X射线衍射实验(XRD)进行样品的晶体结构分析,采用差示扫描量热-热重分析(DSC-TGA)联用热分析方法开展样品的变温热性能分析,同时基于扫描电子显微镜(SEM)进行10 000~50 000倍下样品的微观形貌观测。实验结果表明,在黑曲霉菌降解低密度聚乙烯的过程中发生了氧化反应,产生了羟基、羰基等亲水基团,在菌群处理聚乙烯天数为14天时,氧元素含量从1.38%增加至13.60%,同时聚乙烯结晶度从53.4%下降到34.18%,起始热解温度降低200℃,最终热解温度降低10℃,熔融峰降低0.87 mW/mg,表面形貌出现明显的孔隙和沟壑。该文解析了黑曲霉菌降解低密度聚乙烯的化学机制为醇化、羰基化以及酶促氧化反应。

关键词：废旧电缆微生物聚乙烯生物降解

基于NSSAE的批次发酵过程质量相关与质量无关故障检测与诊断

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食品工业科技 2024年

作者：刘忠章政楼旭阳朱金林江南大学物联网工程学院江南大学食品学院香港科技大学化学与生物工程系

为了解决批次发酵过程中质量无关故障所可能引起的不必要停机，本文提出了噪声半监督堆叠自编码器（Noised semi-supervised stacked auto-encoder，NSSAE）算法以区分质量相关与质量无关故障。首先，基于互信息计算过程变量与质量变量... 详细信息

为了解决批次发酵过程中质量无关故障所可能引起的不必要停机，本文提出了噪声半监督堆叠自编码器（Noised semi-supervised stacked auto-encoder，NSSAE）算法以区分质量相关与质量无关故障。首先，基于互信息计算过程变量与质量变量间互信息，并对数据加入噪声以提高算法对质量相关信息挖掘能力。其次，构建NSSAE的过程监测模型，在模型的首层自编码器和最后一层自编码器中构建故障检测和质量相关检测指标，并利用核密度估计计算对应的控制极限。最后，利用深度重构贡献图（Deep reconstruction-based contribution，DRBC）定位故障根源。从数值仿真和乳酸菌批次发酵实验结果可知，本文提出的NSSAE算法能够准确区分质量相关与无关故障，首层的残差空间的检测指标的故障检测率接近100%，最后一层隐空间的检测指标能够准确识别质量相关故障和质量无关故障。基于DRBC诊断方法能在故障发生后准确识别发生故障的变量，该研究结果为批次发酵过程质量相关与质量无关故障监测问题提出了一种切实可行的过程监测方法。

关键词：批次发酵过程质量相关故障噪声半监督堆叠自编码器故障检测与诊断深度重构贡献图

水体和滤食性贝类传播新型冠状病毒的研究进展

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第4期50卷 584-590页

作者：吕陈昂王大鹏上海交通大学农业与生物学院食品科学与工程系上海200240

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)即新型冠状病毒,依然严重威胁着高龄或免疫力受损等脆弱人群的健康与生命安全。明确并切断SARS-CoV-2的各种传播途径是科学防控疫情、保... 详细信息

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)即新型冠状病毒,依然严重威胁着高龄或免疫力受损等脆弱人群的健康与生命安全。明确并切断SARS-CoV-2的各种传播途径是科学防控疫情、保护脆弱人群的关键手段。除呼吸道传播,SARS-CoV-2能否通过水或食物进行“粪-口”途径传播尚无定论。滤食性贝类可富集水体中的多种病原,是食源性病毒的重要传播载体。但是,滤食性贝类是否也能富集并传播SARS-CoV-2尚有争议。本文对新型冠状病毒感染患者粪便中的感染性SARS-CoV-2,通过污染水体,富集于滤食性贝类,最终感染人体消化道这一潜在传播途径的相关研究进行系统梳理,着重总结了感染性SARS-CoV-2在天然水体中的衰减规律以及滤食性贝类富集SARS-CoV-2的风险。现有研究结果表明,SARS-CoV-2存在经“粪-口”途径感染人群的风险,人们直接接触患者的粪便有感染风险;然而,在具有完善污水处理系统的地区,人们经接触水体或食用栖息于其中的滤食性贝类而感染SARS-CoV-2的风险非常低。

关键词：严重急性呼吸综合征冠状病毒2型 “粪-口”传播水体滤食性贝类