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反复/连续湿热制备淀粉-脂质复合物及其性质分析

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中国食品学报 2024年第5期24卷 313-320页

作者：封永婷许美娟赵晓冬杨佩瑜邹建周彬湖北工业大学生物工程与食品学院武汉430000 河南牧业经济学院食品与生物工程学院郑州450000

为了解决目前制备淀粉-脂质复合物存在的复合率低、工艺复杂、产生工业废液污染物等问题,本研究利用反复/连续交替湿热技术制备高复合率的高直链玉米淀粉-大豆卵磷脂复合物,并对优化的复合物进行结构、理化和预测血糖指数的测定。结果表... 详细信息

为了解决目前制备淀粉-脂质复合物存在的复合率低、工艺复杂、产生工业废液污染物等问题,本研究利用反复/连续交替湿热技术制备高复合率的高直链玉米淀粉-大豆卵磷脂复合物,并对优化的复合物进行结构、理化和预测血糖指数的测定。结果表明,通过单因素实验和正交试验确定最高复合率条件为:湿热处理温度140℃,连续湿热处理时间4 h,反复湿热处理6次,交替周期为2周期,得到复合率最大(59.05%)的淀粉-卵磷脂复合物。傅里叶红外光谱测定表明大豆卵磷脂特有的2个吸收峰(2710 cm-1和2680 cm-1)在复合物中未出现,验证了此改性技术成功地将大豆卵磷脂复合在淀粉的螺旋空腔中,通过X-射线衍射图谱观察到复合物在衍射角20°时衍射峰强度明显增加。此外,复合物冻融稳定性明显提升,预测血糖指数显著降低。结论:反复/连续交替湿热技术作为一种绿色安全、操作简单的物理改性技术,提高了淀粉-卵磷脂复合物的复合率,并显著降低了淀粉的预测血糖指数,为淀粉复合物的发展提供了新思路。

关键词：高直链玉米淀粉卵磷脂复合物湿热处理预测血糖指数

基于JNK信号通路和线粒体氧化应激研究儿茶素拮抗对乙酰氨基酚诱导肝损伤的作用机制

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中草药 2024年第8期55卷 2589-2600页

作者：孙武燕张娟张炫王春宝彭秋玲白庆云宜春学院化学与生物工程学院江西宜春336000

目的基于c-jun N末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)信号通路探讨儿茶素对对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)诱导肝损伤的作用及机制。方法ICR小鼠随机分为对照组、模型组以及儿茶素(50、100 mg/kg)组,小鼠连续3 d ig儿茶素,末次给... 详细信息

目的基于c-jun N末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)信号通路探讨儿茶素对对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)诱导肝损伤的作用及机制。方法ICR小鼠随机分为对照组、模型组以及儿茶素(50、100 mg/kg)组,小鼠连续3 d ig儿茶素,末次给予儿茶素1 h后ip APAP(400 mg/kg),6 h后采用苏木素-伊红(HE)染色评估小鼠肝脏组织病变,检测血清中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)活性及肝脏中谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;考察儿茶素对细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)代谢酶活性的影响。人正常肝细胞L02给予40、80μmol/L儿茶素,15 min后给予15 mmol/L APAP孵育6 h,检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、线粒体膜电位变化、线粒体呼吸链复合物I活性、三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)含量、胞质B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(B-cell lymphoma-2 associated X protein,Bax)、第2个线粒体衍生的半胱氨酸蛋白酶激活剂(second mitochondria-derived activator of caspases,Smac)、凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor,AIF)蛋白表达以及线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)、线粒体融合蛋白2(mitofusin 2,Mfn2)、Bax蛋白表达和p-JNK、JNK蛋白表达。给予JNK激活剂后,考察儿茶素对APAP诱导的肝细胞损伤作用。结果儿茶素显著降低APAP诱导的肝损伤小鼠血清中ALT、AST活性(P<0.05、0.01),显著升高肝脏GSH水平和SOD活性(P<0.05、0.01),改善肝脏损伤。儿茶素显著升高APAP处理的L02细胞存活率、线粒体膜电位、呼吸链复合物I活性和ATP水平(P<0.05、0.01),显著降低ROS水平(P<0.05),显著下调线粒体中Drp1、Bax和胞质中Smac、AIF蛋白表达(P<0.05),显著上调线粒体中Mfn2和胞质Bax的蛋白表达(P<0.05),并抑制JNK的磷酸化水平(P<0.05)。给予JNK激活剂后,儿茶素的抗氧化作用和对肝脏的保护作用明显减弱(P<0.05、0.01)。结论儿茶素通过抑制JNK信号通路减轻线粒体氧化应激,进而拮抗APAP诱导的肝损伤。

关键词：儿茶素对乙酰氨基酚肝损伤线粒体氧化应激 JNK信号通路

基于mTOR信号通路研究黄芩苷对对乙酰氨基酚诱导肝损伤后肝修复作用

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中草药 2024年第13期55卷 4399-4410页

作者：张娟孙武燕王春宝白庆云宜春学院化学与生物工程学院江西宜春336000

目的探讨黄芩苷对对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)诱导的肝损伤后肝再生的作用及机制。方法C57BL/6小鼠随机分成对照组、模型组和黄芩苷(40、80 mg/kg)组,小鼠ip APAP(300 mg/kg)1 h后ig黄芩苷,ip APAP 24 h或48 h后检测血清中天冬氨... 详细信息

目的探讨黄芩苷对对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)诱导的肝损伤后肝再生的作用及机制。方法C57BL/6小鼠随机分成对照组、模型组和黄芩苷(40、80 mg/kg)组,小鼠ip APAP(300 mg/kg)1 h后ig黄芩苷,ip APAP 24 h或48 h后检测血清中天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)活性;通过苏木素-伊红(HE)染色法观察肝脏的病理变化;采用q RT-PCR检测肝脏组织中肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)和表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)mRNA表达;通过BeyoClick^(TM)EdU法检测肝脏组织细胞增殖情况;通过免疫组化染色法观察肝脏组织中增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)阳性细胞数量;通过Western blotting检测肝脏组织中PCNA、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、p62、微管相关蛋白1轻链3(microtubuleassociated protein 1 light chain,LC3B)、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphorylated mammalian target of rapamycin,pm TOR)和p-S6蛋白的表达。给予mTOR抑制剂雷帕霉素后,观察雷帕霉素对黄芩苷促进肝修复作用的影响。结果黄芩苷可以显著减少APAP诱导的急性肝损伤小鼠的肝坏死面积(P<0.05、0.01),上调肝脏HGF、EGF mRNA表达和PCNA、Cyclin D1、p62、p-S6、p-mTOR蛋白表达(P<0.05、0.01),下调LC3B蛋白表达(P<0.05、0.01),从而激活mTOR信号通路,促进APAP诱导的肝损伤后肝再生。此外,黄芩苷对肝再生的促进作用在给予m TOR抑制剂雷帕霉素后减弱(P<0.05)。结论黄芩苷能够通过激活mTOR信号通路,促进肝细胞增殖,并抑制其介导的自噬,从而促进肝修复。

关键词：对乙酰氨基酚黄芩苷 mTOR 肝再生肝修复

自适应融合气体-光谱双模态信息花生产地溯源方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 176-183,203页

作者：石岩任宇琪王思远殷崇博门洪东北电力大学自动化工程学院吉林132012 重庆大学生物工程学院重庆400044

不同产地的花生质量差异明显,贴优质产地标签贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术,提出双模态融合特征注意力(Bimodal fusion feature attention,DFFA)并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。首先,利用... 详细信息

不同产地的花生质量差异明显,贴优质产地标签贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术,提出双模态融合特征注意力(Bimodal fusion feature attention,DFFA)并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。首先,利用电子鼻与高光谱系统获取7个不同产地花生气体信息和光谱信息,花生自内而外的气体信息可以表征其整体宏观质量,不同化学键及官能团的光谱信息差异可以表征其整体微观质量;然后,提出DFFA以自适应融合气体-光谱双模态信息并关注影响分类性能的重要特征,并结合消融实验证明了双模态信息融合的必要性;最后,基于提出的DFFA模块,经网络结构优化得到DFFA-Net以实现不同产地花生质量的有效辨识。通过消融分析、多注意力机制分类性能对比,DFFA-Net获得了最佳分类性能:准确率为98.10%、精确率为98.15%、召回率为97.88%,验证了DFFA-Net在花生产地辨识中的有效性。提出的DFFA-Net结合电子鼻和高光谱系统实现了不同产地花生的质量辨识,为花生市场质量监督提供了有效的技术方法。

关键词：花生产地辨识电子鼻高光谱信息融合卷积神经网络

基于群智能优化多分类器的DOM组分检测研究

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2349-2356页

作者：付丽辉戴峻峰王晓燕淮阴工学院自动化学院江苏淮安223003 淮阴工学院电子信息工程学院江苏淮安223003

可溶解有机物(DOM)是影响生态环境和居民生活安全的重要因素之一。当DOM总量达到一定水平时,将通过水体富营养化引致藻类爆发式生长,使得DOM成分更为复杂、影响更为严峻。常见的DOM检测方法虽然可以对DOM进行定性分析,但对于DOM组分的... 详细信息

可溶解有机物(DOM)是影响生态环境和居民生活安全的重要因素之一。当DOM总量达到一定水平时,将通过水体富营养化引致藻类爆发式生长,使得DOM成分更为复杂、影响更为严峻。常见的DOM检测方法虽然可以对DOM进行定性分析,但对于DOM组分的测定一直存在瓶颈,单传感器难以完成对水体DOM总量与组分的复杂性测试。提出基于等离子共振传感器(SPR)的交叉敏感性的DOM测试方案。利用群智能算法(PSO)训练的BP神经网络(BP),构建三个分类器。利用多模光纤,镀以55~85 nm的7种不同厚度的金膜,构成具有不同最佳折射率测量值的SPR传感探头,使各传感探头的最佳折射率测量值有效分布在1.33~1.43 RIU范围内,保证每个传感头在最佳测量区间内具有较好的灵敏度、线性度,在其他传感头对应的测量区间内,通过波长、谱宽和光强的变化,有着尽可能敏感的交叉响应。结合基于PSO-BP的三分类器的智能算法,通过对DOM的水样制备、DOM成分的测定、折射率的测量、SPR效应的测量、人工智能网络的训练、验证等实验步骤,实现对被测样本的SPR效应的共振波长、谱宽和光强的综合训练,从而完成对里运河(A)、洪泽湖(B)、公园景观湖(C)、校园景观湖(D)四种被测水体的五种DOM组分(酪氨酸类蛋白质、色氨酸类蛋白质、富里酸、溶解性微生物代谢产物、腐殖酸)浓度的有效预测。对四种不同被测水体(A、B、C、D)DOM组分浓度的最高预测率分别为81.2%(酪氨酸)、85%(色氨酸)、82%(色氨酸)、82.6%(色氨酸)。考察了响应参数及分类器个数对预测效果的影响,结果表明,与双分类器和单分类器相比较,三分类器的预测效果最好,对综合水样的五种不同DOM组分浓度的预测正确率分别为81.5%、84%、81%、82%、68.3%,验证了PSO-BP的多分类器及光纤SPR传感器在DOM组分预测中的正确性及可行性。

关键词：多分类器光纤等离子共振传感器可溶性有机物组分检测 BP神经网络 PSO算法

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连续流好氧颗粒污泥强化策略研究进展

环境工程学报 2024年第5期18卷 1219-1232页

作者：张海耿曹鑫圆上官端阳洪永远由晓刚杨黎彬张宇雷周雪飞张亚雷同济大学环境科学与工程学院上海200092 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092 盐城工学院海洋与生物学院盐城224000

好氧颗粒污泥(aerobic granular sludge,AGS)因其具有污泥浓度高、结构致密、生物活性强、沉降性能好、同步脱氮除磷和抗负荷能力强等优势,被认为是一种极具发展潜力的新型污水生物处理技术,有望在水污染控制领域得到推广应用。与传统... 详细信息

好氧颗粒污泥(aerobic granular sludge,AGS)因其具有污泥浓度高、结构致密、生物活性强、沉降性能好、同步脱氮除磷和抗负荷能力强等优势,被认为是一种极具发展潜力的新型污水生物处理技术,有望在水污染控制领域得到推广应用。与传统的序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)相比,连续流好氧颗粒污泥反应器(continuous flow reactor-aerobic granular sludge,CFR-AGS)具有连续处理、运行简便、设备利用率高等优点,可满足大部分污水厂的水处理需求,故更具有研究与应用价值。通过对文献的整理和归纳,调研了国内外AGS的研究现状,分析了连续流工艺下污泥颗粒化的难点和局限性,提出了在连续流工艺条件下促进污泥颗粒化的策略,并展望了CFR-AGS未来的研究方向和发展趋势。

关键词：好氧颗粒污泥连续流研究进展污泥颗粒化策略形成机制

超高压辅助酶法制备黑斑蛙皮抗氧化肽及其活性评估

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食品工业科技 2024年

作者：张喜才李蓉黄业传荆楚理工学院生物工程学院荆楚理工学院农业生物技术研究所

为提高黑斑蛙加工副产物蛙皮的综合利用价值，对黑斑蛙蛙皮抗氧化肽的提取工艺及性能进行研究。采用超滤方法对黑斑蛙蛙皮的蛋白酶解液进行分离，得到不同分子量范围的小分子肽，通过体外抗氧化试验和秀丽隐杆线虫模型，评价不同分子量... 详细信息

为提高黑斑蛙加工副产物蛙皮的综合利用价值，对黑斑蛙蛙皮抗氧化肽的提取工艺及性能进行研究。采用超滤方法对黑斑蛙蛙皮的蛋白酶解液进行分离，得到不同分子量范围的小分子肽，通过体外抗氧化试验和秀丽隐杆线虫模型，评价不同分子量范围蛙皮小分子肽的抗氧化性能；以高活性小分子肽得率为目标，采用响应面方法对酶添加量、超高压压力、超高压时间、液料比四个参数优化，确定小分子肽最佳提取工艺。结果表明：1-2 kDa小分子肽具有最强的抗氧化能力，DPPH 自由基、ABTS+自由基清除能力分别达到了76.93%、59.23%，并显著提高秀丽隐杆线虫的抗氧化能力；在中性蛋白酶水解的基础上，二次酶解最佳工艺参数为碱性蛋白酶用量1210 U/g，超高压压力315 MPa，压力作用时间9.3 min，液料比16倍，1-2 kDa小分子肽得率为25.26%。超高压辅助双酶水解显著提高了黑斑蛙蛙皮小分子肽的得率，为黑斑蛙副产物的高值化利用提供了参考。

关键词：超高压双酶水解黑斑蛙皮小分子肽抗氧化性能

土壤草铵膦污染诱导赤子爱胜蚓蛋白质氧化损伤

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农业环境科学学报 2024年第7期43卷 1468-1474页

作者：苏会营华少文汪承润李子航荆子璇王增权赵馨怡汪佳嘉揣静淮南师范学院生物工程学院淮南232038

为评价施用草铵膦(GLA)可能给土壤生态环境带来的潜在风险,将制备的GLA人工污染土壤[0(对照)、10、20、40、80 mg·kg^(-1)]于室内老化3个月后置入赤子爱胜蚓,培养30 d后研究蚯蚓体内蛋白质的氧化损伤及其解毒机制。结果表明:与对照组比... 详细信息

为评价施用草铵膦(GLA)可能给土壤生态环境带来的潜在风险,将制备的GLA人工污染土壤[0(对照)、10、20、40、80 mg·kg^(-1)]于室内老化3个月后置入赤子爱胜蚓,培养30 d后研究蚯蚓体内蛋白质的氧化损伤及其解毒机制。结果表明:与对照组比较,20、40 mg·kg^(-1) GLA污染土壤明显上调了蚯蚓体内NADPH氧化酶和CAT同工酶活性,同时促进了GSH的合成(P<0.05)。当GLA浓度增至80 mg·kg^(-1)时,SOD、APX、POD同工酶活性明显升高,而HSP70的合成和蚯蚓的体质量受到显著抑制。免疫印迹显示,在GLA浓度为10~40 mg·kg^(-1)时,蚯蚓体内蛋白羰基化产物明显增加,诱导了潜在的解毒机制。泛素和20S蛋白酶体的蛋白丰度总体上随着土壤GLA浓度的增加趋于升高。在GLA浓度为40~80 mg·kg^(-1)时,20S蛋白酶体、总蛋白酶、EPs同工酶和GSTs酶活性显著升高(P<0.05)。研究表明,土壤GLA污染诱导了赤子爱胜蚓蛋白质的氧化损伤,泛素-20S蛋白酶体、EPs同工酶、总蛋白酶和GSTs是其重要的解毒机制。

关键词：草铵膦(GLA) 赤子爱胜蚓氧化损伤蛋白解毒机制健康风险

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利用生物逆合成工具优化代谢路径

化学进展 2024年第4期36卷 501-510页

作者：刘夫锋刘旭芝李金壁路福平天津科技大学生物工程学院天津300457

生物催化因其反应条件温和、高效、特异性高和价格低廉等优点,已成为生物合成领域的一种重要技术。生物合成体系内存在一系列高度集成的代谢网络,多酶催化系统的研究在生物合成领域中已成为一个必然趋势,故基于已知产物探索其未知的多... 详细信息

生物催化因其反应条件温和、高效、特异性高和价格低廉等优点,已成为生物合成领域的一种重要技术。生物合成体系内存在一系列高度集成的代谢网络,多酶催化系统的研究在生物合成领域中已成为一个必然趋势,故基于已知产物探索其未知的多酶催化逆合成路径具有极大的意义。本综述首先介绍了多酶体系以及逆合成流程的概念,并举例说明了逆合成路径构建工具的设计方法及其优缺点。然后将其主要分为基于宿主的和无宿主的工具,对于这两种类型各列举了部分代表性逆合成工具,用以说明各自的设计流程以及差异。随后进一步讨论了人工智能助力多酶体系的可能性且对多酶路径构建工具的优化及发展进行了展望。

关键词：多酶催化路径设计逆合成生物逆合成工具

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