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螯合剂与低分子有机酸复配淋洗修复Cr(Ⅵ)污染土壤

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农业环境科学学报 2024年第3期43卷 543-552页

作者：杨宗政李文轩董春婷赵润谦王春虎仇荣亮天津科技大学海洋与环境学院天津300457 天津科技大学化工与材料学院天津300457 天津市卤水化工与资源生态化利用重点实验室天津300457 广东省环境污染控制与修复技术重点实验室(中山大学) 广州510275 华南农业大学资源环境学院广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室广州510642

为探究可生物降解螯合剂氨三乙酸(NTA)替代乙二胺四乙酸二钠(EDTA)在复配淋洗剂中的作用,本文研究了NTA和EDTA与草酸和酒石酸所配制的复配淋洗剂在不同浓度、固液比、pH值和淋洗时间下对Cr(Ⅵ)污染土壤淋洗效果的影响及淋洗动力学,此外... 详细信息

为探究可生物降解螯合剂氨三乙酸(NTA)替代乙二胺四乙酸二钠(EDTA)在复配淋洗剂中的作用,本文研究了NTA和EDTA与草酸和酒石酸所配制的复配淋洗剂在不同浓度、固液比、pH值和淋洗时间下对Cr(Ⅵ)污染土壤淋洗效果的影响及淋洗动力学,此外还使用顺序提取方案(BCR)分析了淋洗前后土壤中重金属的形态、迁移率和稳定性变化。结果表明:混合等体积的0.25 mol·L^(-1)NTA和0.3 mol·L^(-1)草酸在固液比为1∶9、pH为3、淋洗时长为240 min条件下达到最大Cr(Ⅵ)去除效率82.94%,这与使用EDTA淋洗时的效率相近;该复配淋洗剂淋洗Cr(Ⅵ)污染土壤时的动力学符合拟二级动力学方程;BCR实验结果表明,NTA和草酸复配淋洗后土壤中Cr的弱酸可提取态、可氧化态和残渣态组分含量分别从6346.67、4280.00、2387.67 mg·kg^(-1)下降至1161.67、433.35、741.00 mg·kg^(-1),可还原态组分从2746.67 mg·kg^(-1)上升至6016.67 mg·kg^(-1),污染土壤重金属迁移率下降。淋洗后土壤有机质含量从13.47%上升至30.56%,脲酶和脱氢酶活性分别从46.32、329.09μg·d^(-1)·g^(-1)降低至29.36、131.98μg·d^(-1)·g^(-1),土壤结构基本与原土一致。因此,NTA与草酸复配淋洗剂是一种高效且对土壤影响较小的淋洗剂。

关键词：土壤淋洗 Cr(Ⅵ) 复配淋洗剂淋洗动力学 BCR提取法

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基于贝叶斯分类器的船舶型材优化设计

舰船科学技术 2024年第10期46卷 75-82页

作者：柳俊杰汪俊梁晓锋王健上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240

船舶结构轻量化设计对于提高船舶的运载能力和实现更大的经济效益具有重要意义,针对传统优化设计方法建立优化模型时约束条件无显式表达的问题,提出基于贝叶斯分类器的船舶型材优化设计方法。首先,依据贝叶斯理论和核密度估计方法构建... 详细信息

船舶结构轻量化设计对于提高船舶的运载能力和实现更大的经济效益具有重要意义,针对传统优化设计方法建立优化模型时约束条件无显式表达的问题,提出基于贝叶斯分类器的船舶型材优化设计方法。首先,依据贝叶斯理论和核密度估计方法构建贝叶斯分类器,然后利用贝叶斯分类器代替隐式约束函数进行求解,最后以T型材的优化设计问题为例进行验证,并将优化结果对比约束条件可显式表达情况下的求解结果进行分析。基于单约束条件的贝叶斯分类器目标函数偏差低于2%,基于多约束条件的贝叶斯分类器求解目标函数偏差在8%左右,且不同的贝叶斯分类器设计方法会对优化求解结果精确程度产生影响。使用贝叶斯分类器做出决策边界能代替实际边界进行优化求解,验证了贝叶斯分类器驱动求解器寻优的可行性,对解决约束条件无显式表达的问题提供了新思路。

关键词：船舶结构优化设计贝叶斯分类器

番茄自然群体磷利用效率分析及耐低磷种质筛选

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园艺学报 2024年第5期51卷 993-1004页

作者：李品甘宁陈家伟项思翔沈静漪欧阳波卢永恩华中农业大学园艺林学学院果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室武汉430070

以蛭石为基质,通过营养液控制,在幼苗期对包括196份材料的番茄自然群体进行了正常磷浓度及其10%和1%(830、83和8.3μmol·L^(-1)HPO_(4)^(2-))磷水平处理,并以幼苗地上部干、鲜质量、株高和叶绿素含量等指标为依据,对该自然群体进行了... 详细信息

以蛭石为基质,通过营养液控制,在幼苗期对包括196份材料的番茄自然群体进行了正常磷浓度及其10%和1%(830、83和8.3μmol·L^(-1)HPO_(4)^(2-))磷水平处理,并以幼苗地上部干、鲜质量、株高和叶绿素含量等指标为依据,对该自然群体进行了磷效率评估和耐低磷材料筛选。研究结果表明,地上部鲜质量和干质量在所检测指标中变异较大,材料间存在丰富的遗传变异。以低磷处理地上部鲜质量、干质量与正常磷处理的比值作为耐低磷评价指标,通过聚类分析,分别获得了1%磷水平下3个耐低磷番茄材料TS-653、yf4和pl1,和10%磷水平下3个耐低磷番茄材料TS-26、TS-643和TS-653,并分析了它们的相对磷含量以及地上部和地下部的磷含量比值。利用模糊隶属函数法计算各材料的磷效率综合值,基于散点图,筛选出在3个磷水平下均表现为高效的番茄种质TS-614。

关键词：番茄种质资源耐低磷磷高效磷效率综合值

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基于机器学习的奶牛饲料消耗状态预测模型

农业工程学报 2024年第9期40卷 164-172页

作者：张博罗维平武汉纺织大学机械工程与自动化学院武汉430200 湖北省数字化纺织装备重点实验室武汉430200

饲料作为奶牛重要的营养来源,预测饲料消耗状态对于保障奶牛的健康和提高生产管理效率具有重要意义。然而,由于饲料消耗状态数据呈现出非线性和非平稳的特点,导致预测精度较低。为解决此问题,该研究基于经验模态分解(empirical mode dec... 详细信息

饲料作为奶牛重要的营养来源,预测饲料消耗状态对于保障奶牛的健康和提高生产管理效率具有重要意义。然而,由于饲料消耗状态数据呈现出非线性和非平稳的特点,导致预测精度较低。为解决此问题,该研究基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM),提出了组合改进的自适应噪声完全集成经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)、随机森林(random forest,RF)与改进的LSTM(improved LSTM,ILSTM)的模型,即ICEEMDANRF-ILSTM,来预测饲料消耗状态。其通过调整遗忘门的输出值范围以增强模型的特征学习能力。首先,使用ICEEMDAN对饲料消耗状态数据进行分解,得到多个相对平稳的分量。其次,考虑到每个分量具有不同的特性,采用不同的方法来建模不同的分量,以进一步提升预测效果。具体而言,为了提升模型的精度以及泛化能力,使用RF建模频率最高的分量;同时,使用ILSTM建模其余分量,以捕获序列数据中的长期依赖性。最后,将所有分量的预测结果相加得到最终的预测结果。基于自建数据集的试验结果表明,ICEEMDAN-RF-ILSTM对于饲料消耗状态预测具有较高的准确度,其决定系数R2、平均绝对百分比误差与均方根误差分别为0.993、2.576%和0.596%,表明其能有效预测饲料消耗状态,同时其性能优于ICEEMDAN-LSTM模型。该研究为评估饲料消耗状态提供了可行的方法,可为制定调度决策提供了科学的技术支持,并为牧业智能化建设提供借鉴。

关键词：机器学习饲料状态预测 ICEEMDAN 长短期记忆网络奶牛

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宫内发育迟缓猪胎盘SLC7A2基因过表达对滋养层细胞增殖和迁移的影响

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南方农业学报 2024年第6期55卷 1778-1786页

作者：胡光玲伍治敏张才在杨振清张依裕敖政贵州大学动物科学学院/高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室/贵州省动物遗传育种与繁殖重点实验室贵州贵阳550025

【目的】探究溶质载体家族7成员2基因(SCL7A2)在正常初生重(NBW)和宫内发育迟缓(IUGR)猪胎盘中的表达差异,明确SCL7A2基因过表达对猪滋养层细胞(pTr2)增殖和迁移的影响,为揭示猪IUGR的发生发展机制提供参考依据。【方法】采用实时荧光定... 详细信息

【目的】探究溶质载体家族7成员2基因(SCL7A2)在正常初生重(NBW)和宫内发育迟缓(IUGR)猪胎盘中的表达差异,明确SCL7A2基因过表达对猪滋养层细胞(pTr2)增殖和迁移的影响,为揭示猪IUGR的发生发展机制提供参考依据。【方法】采用实时荧光定量PCR检测NBW和IUGR胎盘中SLC7A2基因相对表达量,通过免疫组织化学试验分析NBW和IUGR胎盘组织中SLC7A2蛋白的定位分布及表达情况,利用CCK-8试验检测SLC7A2基因过表达对pTr2细胞增殖能力的影响,并以细胞划痕试验检测SLC7A2基因过表达对pTr2细胞迁移能力的影响。【结果】IUGR胎盘中的SLC7A2基因相对表达量极显著高于NBW胎盘(P0.05)。以Vector�SLC7A2+和Vector-NC分别转染pTr2细胞后,Vector-SLC7A2+转染组的pTr2细胞增殖效果在转染后12、24、48和72 h显著或极显著低于Vector-NC转染组,pTr2细胞迁移率则表现为Vector-SLC7A2+转染组极显著低于Vector-NC转染组,表明SLC7A2基因过表达能有效抑制pTr2细胞的增殖和迁移能力。【结论】SLC7A2基因过表达会抑制猪胎盘滋养层细胞的增殖与迁移,影响胎盘的形态发育和母—胎间的营养转运效率,进而诱发猪IUGR的发生发展。

关键词：猪 SLC7A2基因胎盘宫内发育迟缓(IUGR) 营养转运

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果胶通过调节肠道菌群减轻牙龈卟啉单胞菌引起的结肠炎症状

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食品与发酵工业 2024年

作者：瞿茹李明黄晓畅徐振江南昌大学食品学院食品科学与资源挖掘全国重点实验室

为研究果胶对牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis， Pg)加剧的结肠炎的干预效果，将小鼠随机分为3组：模型组、Pg处理组、果胶治疗组。在1～7 d，各组小鼠给予2% DSS，建立DSS诱导的结肠炎小鼠模型。在1～14 d，Pg处理组和果胶治... 详细信息

为研究果胶对牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis， Pg)加剧的结肠炎的干预效果，将小鼠随机分为3组：模型组、Pg处理组、果胶治疗组。在1～7 d，各组小鼠给予2% DSS，建立DSS诱导的结肠炎小鼠模型。在1～14 d，Pg处理组和果胶治疗组小鼠灌胃1×108CFU Pg。此外，连续14 d给予果胶组小鼠200 mg/kg果胶。检测各组小鼠的体重变化、脾脏指数、结肠长度、脾脏免疫T细胞情况、结肠病理组织、血清细胞因子水平及肠道菌群。研究结果显示，Pg能加剧小鼠结肠炎症状，包括体重减轻、结肠长度缩短、肠道组织受损严重加剧，进一步实验发现小鼠脾脏免疫Th17细胞增加、血清细胞因子水平增加，肠道菌群紊乱。果胶处理后，缓解了小鼠的结肠炎症状，减轻了体重下降、结肠缩短和肠道组织的损伤，并降低了血清中细胞因子水平，缓解了肠道菌群紊乱。

关键词：果胶牙龈卟啉单胞菌结肠炎 Th17 肠道菌群

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过表达胡杨PePKS5提高拟南芥耐盐性

北京林业大学学报 2024年第2期46卷 62-74页

作者：温馨殷可欣马思圆张小萌赵楠周晓阳赵瑞陈少良北京林业大学生物科学与技术学院林木、花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京林业大学实验室与设备管理处北京100083

【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分,在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上,探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作... 详细信息

【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分,在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上,探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作用。【方法】克隆胡杨PePKS5基因,并在拟南芥中过表达,获得T3代转基因拟南芥纯合体。观察盐胁迫下转基因拟南芥株系的耐盐表型,测定其过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶活性及盐胁迫响应基因的表达量。利用非损伤微测技术测定转基因拟南芥株系根尖Na^(+)、K^(+)动态离子流,利用激光共聚焦显微镜观测转基因拟南芥株系根尖Na^(+)和H_(2)O_(2)含量。测定盐处理后转基因拟南芥土培幼苗的叶绿素荧光参数、光合参数等生理指标,揭示PePKS5基因在盐胁迫下对拟南芥的生理调节作用。构建亚细胞定位载体,通过瞬时转化烟草,对PePKS5蛋白进行亚细胞定位观测。【结果】(1)PePKS5基因的CDS序列编码417个氨基酸,PePKS5氨基酸序列与毛白杨PtPKS5相似度最高,并且亲缘关系最近。(2)PePKS5定位于细胞质和细胞核中。(3)NaCl处理6 h后,胡杨叶片PePKS5基因表达量上调,72 h后逐渐恢复至正常水平。(4)盐胁迫下过表达PePKS5基因的拟南芥株系(PePKS5-OE10和PePKS5-OE15)的生存率和根长均明显高于野生型(WT)和转空载体(VC)株系。(5)与WT和VC株系相比,PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的POD和CAT活性增强,APX1和CAT2基因的表达量均升高。(6)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的Na^(+)外排和K^(+)的内流明显高于WT和VC株系,并且在根尖中积累的Na^(+)浓度和H_(2)O_(2)浓度明显低于WT和VC株系。(7)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的叶绿素相对含量、PSⅡ最大光量子效率、实际光合量子产量和相对电子传递速率均高于WT和VC株系。(8)盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15的净光合速率高于WT和VC株系,而胞间CO_(2)浓度、气孔导度和蒸腾速率均低于WT和VC株系。【结论】过表达胡杨PePKS5基因能够增强拟南芥对Na^(+)的外排能力,维持植物活性氧的平衡状态,以及保持相对稳定的光合作用能力,从而提高拟南芥的耐盐能力。

关键词：胡杨蛋白激酶盐胁迫 PKS5 离子平衡活性氧

桑叶抑制脂肪酶活性组分提取工艺优化及其成分分析

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食品工业科技 2024年

作者：廖慧怡黎尔纳李倩庞道睿王思远刘凡温露广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/农业农村部功能食品重点实验室/广东省农产品加工重点实验室广东药科大学药学院

本文在单因素实验的基础上，结合响应面分析法考察原料质量浓度、乙醇体积分数、超声功率、提取温度和提取时间等因素对桑叶提取物抑制脂肪酶活性的影响，优化桑叶抑制脂肪酶活性组分的超声波辅助提取工艺，并采用超高效液相色谱-四级杆... 详细信息

本文在单因素实验的基础上，结合响应面分析法考察原料质量浓度、乙醇体积分数、超声功率、提取温度和提取时间等因素对桑叶提取物抑制脂肪酶活性的影响，优化桑叶抑制脂肪酶活性组分的超声波辅助提取工艺，并采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间高分辨质谱技术（Ultra-high Performance Liquid Chromatography-quadrupole-time of flight high resolution mass spectrometry，UPLC-Q-TOF HRMS）对桑叶提取物活性成分进行检测分析。结果表明，桑叶抑制脂肪酶活性组分的最佳提取工艺参数为原料质量浓度 0.05 g/mL；乙醇体积分数70%；超声功率195 W；提取温度31 ℃；提取时间40 min，在此条件下测得桑叶提取物脂肪酶抑制率为39.68%。利用UPLC-Q-TOF HRMS分析在该提取工艺下桑叶提取物抑制脂肪酶的活性成分，共鉴定出了1067种化合物，其中黄酮和酚酸类占比最高，分别含有203和201种化合物，这些化合物可能是桑叶提取物抑制脂肪酶活性的物质基础。本研究优化桑叶超声波辅助提取工艺，针对性地提高桑叶抑制脂肪酶活性组分的提取效率，并分析桑叶抑制脂肪酶活性的主要成分，可为桑叶在改善脂质代谢方面的功能性应用及健康食品研发提供参考。

关键词：桑叶脂肪酶活性响应面法超声工艺优化

基于LC-MS代谢组学技术的肾病综合征潜在分型及进展生物标志物的研究

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药学学报 2024年第6期59卷 1779-1786页

作者：张庆瑜王倩张星星郭松佳李爱平山西大学中医药现代研究中心山西太原030006 地产中药功效物质研究与利用山西省重点实验室山西太原030006 山西大学化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西太原030006 山西省人民医院山西太原030012

肾病综合征(nephrotic syndrome,NS)具有多种分型且发病机制和病理类型多样,临床上主要依赖血清生化进行诊断,而具体分型的鉴定必须通过肾穿刺进行活检,患者依从性较差。因此,寻找一种可无创、快速反映肾病综合征分型及疾病进展的方法... 详细信息

肾病综合征(nephrotic syndrome,NS)具有多种分型且发病机制和病理类型多样,临床上主要依赖血清生化进行诊断,而具体分型的鉴定必须通过肾穿刺进行活检,患者依从性较差。因此,寻找一种可无创、快速反映肾病综合征分型及疾病进展的方法对于临床诊断具有重要意义。本研究运用LC-MS代谢组学技术结合受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)和多元线性回归分析筛选鉴定可反映肾病综合征分型及疾病进展的潜在生物标志物。结果显示,依据正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)模型中的变量VIP>1、P0.5筛选出区分膜性肾病(membranous nephropathy,MN)与IgA肾病(IgA nephropathy,IgAN)的5个潜在分型标志物包括吲哚乙酸、异亮氨酸脯氨酸、DL-吲哚-3-乳酸、D-苯丙氨酸和L-色氨酸。进一步以肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)为因变量,采用多元线性回归分析明确了可反映膜性肾病进展为尿毒症(uremia)的潜在进展标志物,包括丙氨酰亮氨酸、9-癸酰肉碱、葡萄糖酸、辛基甘氨酸和癸二酸,而IgA肾病进展为尿毒症的潜在进展标志物为丙氨酰亮氨酸、9-癸酰肉碱、辛基甘氨酸和癸二酸。该研究为肾病综合征潜在分型及进展生物标志物的发现提供理论依据,也为其他进展性疾病潜在生物标志物的发现提供方法参考。该方案经山西省人民医院伦理委员会同意[(2020)省医科伦审字第30号]。

关键词：潜在分型/进展标志物尿液代谢组学 ROC分析多元线性回归分析

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