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联合FOD-sCARS的土壤有机质高光谱机器学习估测模型

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 204-212页

作者：吴梦红窦森林楠姜然哲陈思李佳璇付佳伟梅显军吉林农业大学资源与环境学院吉林长春130118 吉林建筑大学测绘与勘查工程学院吉林长春130118 吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130115

土壤有机质(SOM)含量是表征土壤质量的关键指标,在全球碳循环系统中发挥重大作用。快速准确的SOM估算和空间制图对土壤碳库估算、作物生长监测和耕地规划管理具有重要意义。利用传统方法监测区域性SOM含量耗时费力,基于高光谱遥感影像建... 详细信息

土壤有机质(SOM)含量是表征土壤质量的关键指标,在全球碳循环系统中发挥重大作用。快速准确的SOM估算和空间制图对土壤碳库估算、作物生长监测和耕地规划管理具有重要意义。利用传统方法监测区域性SOM含量耗时费力,基于高光谱遥感影像建立SOM估测模型是现在较为合理有效的方法。为探索解决目前高光谱遥感影像建立SOM含量估测模型存在光谱数据冗余、光谱数据特征提取精度低、小样本模型泛化能力不强的问题,选择位于青海省湟中县的研究区,共采集67个土壤样本。获取资源1号02D(ZY1-02D)高光谱遥感影像并进行预处理得到样点像元光谱数据,采用分数阶微分变换(FOD)方法挖掘与SOM含量具有响应关系的敏感波段,以0.2为一个步长,利用相关性阈值法对比分析不同阶次微分处理数据挖掘能力;运用稳定性竞争性自适应重加权采样算法(sCARS)去除高光谱冗余数据获取建模特征波段,选择随机森林(RF)、极端梯度提升树、极限学习机和岭回归机器学习作为建模算法,以全波段和特征波段光谱数据分别作为模型输入变量构建SOM估测模型进行高光谱反演研究工作;最后根据最优特征变量和建模算法,基于ZY1-02D遥感影像进行了SOM空间分布制图。结果表明:采用FOD变换相比整数阶可以大大提高波段与SOM含量间的相关性,挖掘出更多细微的与SOM含量产生响应关系的光谱波段,其中0.8阶微分变换效果最优,较原始波段相比相关系数最大值提高了0.546;相较于全波段光谱数据,采用sCARS特征提取方法获取特征波段构建模型的估测精度得到较大提升,说明sCARS可以有效提升建模数据的质量,提升模型预测精度。建模算法中RF表现最优,R_(p)^(2)(模型决定系数)达到0.766,RPD达到1.86,较全波段建模结果R_(p)^(2)提升约7.58%;基于FOD-sCARS和RF实现了区域SOM含量估测制图。研究进一步验证利用星载高光谱遥感影像是实现区域SOM估测制图的可靠途径,研究结果可为估测区域SOM含量提供新思路,为利用星载高光谱遥感影像绘制SOM含量空间分布图提供了数据支持。

关键词：高光谱遥感影像分数阶微分变换稳定性竞争性自适应重加权采样算法土壤有机质随机森林

生物可降解聚乳酸共衣康酸丁二醇酯/纳米二氧化硅包装材料对发酵酸奶贮藏品质及活菌数的影响

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食品与发酵工业 2025年第1期 108-115页

作者：蒋伟陈钟生张元董同力嘎内蒙古农业大学食品科学与工程学院

探讨不同阻隔性的聚乳酸共衣康酸丁二醇酯/纳米二氧化硅共聚物薄膜[poly（L-lactic-co-butanediol itaconate） nano-silica copolymer films, PLBI-SiO2]包装对发酵酸奶贮藏效果，并对贮藏期间酸奶的理化指标和活菌数进行测定。结果表... 详细信息

探讨不同阻隔性的聚乳酸共衣康酸丁二醇酯/纳米二氧化硅共聚物薄膜[poly（L-lactic-co-butanediol itaconate） nano-silica copolymer films, PLBI-SiO2]包装对发酵酸奶贮藏效果，并对贮藏期间酸奶的理化指标和活菌数进行测定。结果表明：在4℃贮藏0～21 d期间，所有包装组的pH都呈现下降趋势，PLBI-SiO20.5%包装组与对照（市售）组在贮藏后期pH下降得到减缓；在贮藏期间，PLBI-SiO20.5%包装组与对照（市售）组能有效维持酸奶的质构特性与持水能力，同时也保持良好的感官评价与表观黏度；所有包装组的活菌数在整个贮藏期间都呈现逐渐降低的趋势，但随包装阻隔性的提高，下降幅度得到减缓，PLBI-SiO20.5%包装组与对照组在贮藏21 d时，保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌都保持在10～7 CFU/mL以上。综合各项指标，PLBI-SiO20.5%包装组在贮藏21 d可以维持酸奶贮藏品质并几近于市售包装组，这为酸奶及其他发酵乳替代包装材料提供了一定的理论基础。

关键词：酸奶贮藏纳米二氧化硅聚乳酸共衣康酸丁二醇酯纳米二氧化硅共聚物阻隔性

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高负载硒植物乳杆菌及其后生元对肉鸭生长性能、屠宰性能、血清脂质指标、抗氧化能力及胸肌肉品质的影响

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动物营养学报 2025年

作者：宋佳雪王宝维张名爱凡文磊闫慧慧王秉翰谭绍兴白储宁青岛农业大学食品科学与工程学院青岛农业大学动物科技学院青岛慧和生物科技有限公司

本试验旨在研究饲粮中添加高负载硒植物乳杆菌及其后生元对肉鸭生长性能、屠宰性能、血清脂质指标、抗氧化能力及胸肌肉品质的影响。试验选取180只健康1日龄雄性北京鸭,随机分为5组,每组6个重复,每个重复6只。对照组饲喂基础饲粮,Ⅰ组... 详细信息

本试验旨在研究饲粮中添加高负载硒植物乳杆菌及其后生元对肉鸭生长性能、屠宰性能、血清脂质指标、抗氧化能力及胸肌肉品质的影响。试验选取180只健康1日龄雄性北京鸭,随机分为5组,每组6个重复,每个重复6只。对照组饲喂基础饲粮,Ⅰ组饲喂添加植物乳杆菌菌液的饲粮,Ⅱ组饲喂添加高负载硒植物乳杆菌菌液的饲粮,Ⅲ组饲喂添加高负载硒植物乳杆菌后生元的饲粮,Ⅳ组饲喂添加高负载硒植物乳杆菌菌体的饲粮,益生菌添加量均为0.4%。试验期为42 d。结果表明:1)与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ组22～42日龄和1～42日龄平均日增重（ADG）显著升高（P<0.05）,料重比（F/G）显著降低（P<0.05）。2)与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组半净膛率显著升高（P<0.05）,Ⅱ组屠宰率显著升高（P<0.05）。3)与对照组相比,Ⅲ组血清低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）含量显著降低（P<0.05）。4)与对照组相比,Ⅲ组血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性显著升高（P<0.05）,Ⅱ组血清总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性显著升高（P<0.05）。5)与对照组相比,Ⅱ组胸肌pH显著升高（P<0.05）,Ⅲ组胸肌红度（a*）值显著升高（P<0.05）,Ⅳ组胸肌蒸煮损失显著降低（P<0.05）。综上所述,饲粮中添加高负载硒植物乳杆菌及其后生元均可提高肉鸭生长性能、屠宰性能,改善脂类代谢,提高抗氧化能力,改善肉品质。

关键词：高负载硒植物乳杆菌后生元肉鸭生长性能屠宰性能抗氧化肉品质

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乳铁蛋白减轻肠道功能障碍的研究进展

食品科学 2025年第2期46卷 317-326页

作者：李懿任鑫鑫王勤贺晓云中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 中国农业大学动物科学技术学院北京100083

肠道屏障保持机体内环境稳定,当肠黏膜受损、肠道细胞间紧密连接被破坏和肠道菌群失调时会引发多种疾病。天然活性蛋白在肠道屏障修复中起着关键作用,乳铁蛋白是存在于哺乳动物乳汁中的糖蛋白,具有抗氧化、抗炎和抗菌等多种生物学功能... 详细信息

肠道屏障保持机体内环境稳定,当肠黏膜受损、肠道细胞间紧密连接被破坏和肠道菌群失调时会引发多种疾病。天然活性蛋白在肠道屏障修复中起着关键作用,乳铁蛋白是存在于哺乳动物乳汁中的糖蛋白,具有抗氧化、抗炎和抗菌等多种生物学功能。大量研究表明乳铁蛋白能够增强肠道紧密连接蛋白水平,促进肠细胞生长发育,下调炎症因子表达,调节免疫反应和肠道微生物多样性,参与维持肠道屏障稳态。本文对乳铁蛋白缓解肠道屏障功能障碍研究进展展开综述,有助于了解乳铁蛋白在肠道损伤中的作用机制,为乳铁蛋白制品干预肠道疾病提供参考。

关键词：乳铁蛋白肠道屏障生理活性肠道微生物

新会陈皮中4株糖苷酶高产菌的分离鉴定、益生特性及发酵效果分析

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食品工业科技 2025年第1期46卷 171-180页

作者：沈飞王庭雨孙辉吴振强华南理工大学生物科学与工程学院广东广州510006 江门市泛亚生物工程与健康研究院广东江门529000 江门市泛亚生物工程与健康产业有限公司广东江门529000 仲恺农业工程学院农业与生物学院广东广州510006

为扩充促进新会陈皮发酵陈化的益生菌种质资源,本研究从新会陈皮中分离鉴定出4株细菌,并对其产酶能力、益生特性、安全性以及发酵新会陈皮的效果进行了评价。4株细菌均属于芽孢杆菌属,其中菌株L7具有最高的产滤纸酶、羧甲基纤维素酶、β... 详细信息

为扩充促进新会陈皮发酵陈化的益生菌种质资源,本研究从新会陈皮中分离鉴定出4株细菌,并对其产酶能力、益生特性、安全性以及发酵新会陈皮的效果进行了评价。4株细菌均属于芽孢杆菌属,其中菌株L7具有最高的产滤纸酶、羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和果胶酶能力,酶活分别达到1.84、0.79、1.6和1.24 U/mL。所有菌株均能在胃肠道环境下良好的存活,具有较强的抑菌性和共聚集性,无溶血性,且对多种抗生素敏感,表现出良好的益生特性和安全性。L7发酵新会陈皮效果最佳。经L7发酵后,新会陈皮结合态黄酮组分被有效地转化成游离态形式释放,特别是橙皮苷、川陈皮素和桔皮素,较未发酵新会陈皮分别提高了34.8%、93.7%以及102.7%。此外,L7发酵后的新会陈皮表现出更强的抗氧化活性,这与其具有更高的柚皮素和橙皮素含量密切相关。本研究结果为新会陈皮健康产品的开发和加速陈化技术的建立提供了参考。

关键词：新会陈皮芽孢杆菌糖苷酶益生特性发酵效果

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基于微流控芯片的鼠伤寒沙门氏菌免疫磁分离

食品科学 2025年第1期46卷 200-209页

作者：金彦王敬依程佳宁于乐民张壁臣张一博许童羽沈阳农业大学信息与电气工程学院辽宁沈阳110866 沈阳农业大学生物科学技术学院辽宁沈阳110866

开发一种用于鼠伤寒沙门氏菌快速分离与富集的免疫磁分离微流控系统,该系统由微流控芯片、微控制器、电磁分离与混合模块组成,具备电磁驱动混合和磁分离功能,能够实现免疫磁珠与鼠伤寒沙门氏菌的快速孵育、分离与富集。在最优条件下,可... 详细信息

开发一种用于鼠伤寒沙门氏菌快速分离与富集的免疫磁分离微流控系统,该系统由微流控芯片、微控制器、电磁分离与混合模块组成,具备电磁驱动混合和磁分离功能,能够实现免疫磁珠与鼠伤寒沙门氏菌的快速孵育、分离与富集。在最优条件下,可以在13 min内实现对牛奶样品中浓度范围为2×10^(1)~2×10^(6) CFU/m L鼠伤寒沙门氏菌的快速捕获与分离,捕获率在33.3%~67.5%之间,最低检测限为20 CFU/m L。因此,这种高度集成的免疫磁分离微流控系统能够从复杂食品基质中迅速、准确地富集目标细菌,为食源性致病菌的快速检测提供了有效的解决方案,对于应对食源性疾病引发的公共卫生问题具有重要意义。

关键词：鼠伤寒沙门氏菌免疫磁珠免疫磁分离主动电磁混合微流控芯片

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西兰花苗中萝卜硫素合成的调控手段研究进展

食品科学 2025年第1期46卷 210-217页

作者：李翠方胜赵忠良刘海杰中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 江苏新希望生态科技有限公司江苏徐州221150

萝卜硫素(sulforaphane,SFN)具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、减轻肥胖等多种生物学活性,在西兰花苗中含量最高,使西兰花苗在保健食品和药品开发方面具有广阔的应用前景。本文首先综述SFN在西兰花苗中的合成及降解过程,重点讨论在西兰花苗生... 详细信息

萝卜硫素(sulforaphane,SFN)具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、减轻肥胖等多种生物学活性,在西兰花苗中含量最高,使西兰花苗在保健食品和药品开发方面具有广阔的应用前景。本文首先综述SFN在西兰花苗中的合成及降解过程,重点讨论在西兰花苗生长阶段采用不同处理手段对SFN及其合成相关因子含量的影响,并对其作用机理进行总结分析,最后提出目前还存在的问题及对未来研究方向的展望,为提高植物源食品功能性的相关研究提供一定参考。

关键词：西兰花苗硫代葡萄糖苷萝卜硫素生成机理调控

高负载硒丁酸梭菌及其后生元对肉鸭生长性能、屠宰性能、血清脂质指标及肉品质的影响

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动物营养学报 2025年

作者：闫慧慧王宝维凡文磊张名爱宋佳雪王秉翰代林谭绍兴白储宁李克鑫宋永杰青岛农业大学食品科学与工程学院青岛农业大学动物科技学院青岛慧和生物科技有限公司山东鑫谷健康产业有限公司

本试验旨在研究高负载硒丁酸梭菌及其后生元对肉鸭生长性能、屠宰性能、血清脂质指标及肉品质的影响。选择体重相近的1日龄健康北京鸭（公）180只,随机分为5个组,每组6个重复,每个重复6只。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中... 详细信息

本试验旨在研究高负载硒丁酸梭菌及其后生元对肉鸭生长性能、屠宰性能、血清脂质指标及肉品质的影响。选择体重相近的1日龄健康北京鸭（公）180只,随机分为5个组,每组6个重复,每个重复6只。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加丁酸梭菌发酵液（CB组）、高负载硒丁酸梭菌菌体（SCBC组）、高负载硒丁酸梭菌后生元（SCBP组）和高负载硒丁酸梭菌发酵液（SCB组）,添加量均为0.3%。试验期为42 d。结果表明:1)与对照组相比,SCBC组、SCBP组和SCB组21～42日龄、1～42日龄平均日采食量和料重比显著降低（P<0.05）。2)与对照组相比,SCBC组、SCBP组和SCB组屠宰率显著升高（P<0.05）,SCBC组和SCBP组全净膛率显著升高（P<0.05）,各试验组胸肌率显著升高（P<0.05）。3)与对照组相比,各试验组血清丙二醛（MDA）含量显著降低（P<0.05）,SCBC组和SCB组血清谷胱甘肽过氧化氢酶（GSH-Px）活性显著升高（P<0.05）,各试验组血清总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性显著升高（P<0.05）。4)与对照组相比,各试验组胸肌亮度（L*）值显著降低（P<0.05）,SCBC组和SCBP组胸肌红度（a*）值显著升高（P<0.05）,SCBP组胸肌蒸煮损失显著降低（P<0.05）。5)与对照组相比,SCBP组腿肌L*值显著降低（P<0.05）,各试验组腿肌黄度（b*）值显著降低（P<0.05）,SCBP组和SCB组腿肌蒸煮损失显著降低（P<0.05）。由此可见,饲粮中添加高负载硒丁酸梭菌及其后生元均可提高肉鸭生长性能、屠宰性能,改善肉品质,增强抗氧化能力,其效果优于普通丁酸梭菌。

关键词：丁酸梭菌硒后生元生长性能屠宰性能抗氧化肉品质

低聚合态纳米氢水对白羽肉鸡生长性能、屠宰性能、血清脂质指标、抗氧化能力及肠道健康的影响

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动物营养学报 2025年

作者：赵星辰代林王宝维范智刚吴元照王秉翰鲁伟孙小怡张名爱凡文磊青岛农业大学动物科技学院青岛农业大学食品科学与工程学院青岛朗兹科技设备有限公司青岛慧和生物科技有限公司

本试验旨在研究饮用低聚合态纳米氢水对白羽肉鸡生长性能、屠宰性能、血清脂质指标、抗氧化能力及肠道健康的影响。选取240只1日龄雄性白羽肉鸡,随机分为2组,每组15个重复,每个重复8只鸡。对照组供给正常饮用水,试验组供给低聚合态纳米... 详细信息

本试验旨在研究饮用低聚合态纳米氢水对白羽肉鸡生长性能、屠宰性能、血清脂质指标、抗氧化能力及肠道健康的影响。选取240只1日龄雄性白羽肉鸡,随机分为2组,每组15个重复,每个重复8只鸡。对照组供给正常饮用水,试验组供给低聚合态纳米氢水。试验期42 d。结果表明:1)低聚合态纳米氢水系统能够实现气泡达50 nm粒径,纳米气泡保持时间增加1倍以上。水分子团聚半峰宽测试在60 Hz以下,水体的渗透力提高8%～10%,溶解氧提升10%～15%,水的表面张力降低8%～12%。2)与对照组相比,试验组的平均日增重、末重和成活率显著提高(P0.05)。3)与对照组相比,试验组的全净膛率和半净膛率显著提高(P<0.05)。4)与对照组相比,试验组的血清甘油三酯和丙二醛含量显著降低(P<0.05),血清超氧化物歧化酶活性显著提高(P<0.05)。5)与对照组相比,试验组的空肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度显著提高(P<0.05)。6)在门水平上,对照组显著富集的是拟杆菌门(P<0.05),试验组显著富集的是厚壁菌门(P<0.05)。在属水平上,对照组显著富集的是拟杆菌属(P<0.05),试验组显著富集的是乳酸菌属、另枝杆菌属和扭曲瘤胃球菌属群(P<0.05)。由此可见,饮用低聚合态纳米氢水能够调节肉鸡肠道组织形态,优化肠道菌群,提高抗氧化能力和改善脂质指标,从而提高肉鸡生长性能和屠宰性能。

关键词：低聚合态纳米氢水肉鸡生长性能屠宰性能抗氧化能力肠道菌群