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裂褶菌发酵西洋参工艺优化及体外抗氧化能力研究

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食品工业科技 2024年第7期45卷 142-151页

作者：王崑仑管立军高扬严松李家磊季妮娜李波周野黑龙江省农业科学院食品加工研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省食品加工重点实验室黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院大豆研究所黑龙江哈尔滨150086

为提高西洋参的经济价值,本研究以西洋参为原料,利用裂褶菌固态发酵西洋参,提高西洋参中活性成分的含量,并对发酵工艺进行优化。本研究以西洋参中总人参皂苷含量为指标,先从3种裂褶菌菌株中筛选出2号菌株作为固态发酵西洋参用菌。再对... 详细信息

为提高西洋参的经济价值,本研究以西洋参为原料,利用裂褶菌固态发酵西洋参,提高西洋参中活性成分的含量,并对发酵工艺进行优化。本研究以西洋参中总人参皂苷含量为指标,先从3种裂褶菌菌株中筛选出2号菌株作为固态发酵西洋参用菌。再对影响裂褶菌西洋参发酵物的总人参皂苷含量的4个因素(发酵温度、裂褶菌接种量、pH和发酵时间)进行单因素实验。在此结果基础上,利用响应面Box-Behnken试验设计进一步优化裂褶菌固态发酵西洋参工艺,确定优化后的工艺条件为:裂褶菌接种量10.90%,发酵温度31℃、发酵时间10 d,发酵pH5.9。在上述条件下,裂褶菌西洋参发酵物的总人参皂苷含量为10.28%,粗多糖含量为12.85%,总黄酮含量为0.67%,均比未发酵西洋参的高。并且大分子人参皂苷Rb1、Rg_(2)和Re含量降低,小分子人参皂苷Rg_(1)、Rc、Rb_(2)、>、Rd、Rg3、s-Rh_(2)、r-Rh_(2)和拟人参皂苷CK含量升高。其中,稀有人参皂苷Rg_(3)、s-Rh_(2)、r-Rh_(2)和拟人参皂苷CK为新出现皂苷。体外抗氧化实验表明裂褶菌西洋参发酵物的DPPH和ABTS^(+)自由基清除能力的IC_(50)值分别为31365和10910μg/mL,均强于未发酵西洋参。本研究证明了裂褶菌固态发酵西洋参提高了总人参皂苷、粗多糖、总黄酮和稀有人参皂苷的含量,增强了抗氧化能力,为西洋参的开发利用提供数据支持。

关键词：西洋参裂褶菌固态发酵响应面人参皂苷抗氧化

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MLH1蛋白与近端散发性结肠癌瘤内菌群特征关系的生物信息学分析

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中国普通外科杂志 2024年第4期33卷 592-602页

作者：蒋萍朱安超刘营营李宗敏刘玉艳单景军何英黑龙江省哈尔滨市第一医院病理科黑龙江哈尔滨150010 黑龙江省医院病理科黑龙江哈尔滨150036 黑龙江省哈尔滨市第一医院消化科黑龙江哈尔滨150010

背景与目的:mutL同源物1(MLH1)基因的突变会导致DNA错配修复(MMR)系统失活,从而增加结直肠癌的发生风险。此外,越来越多的研究表明,肠道菌群的组成和功能异常与结直肠癌的发生和发展密切相关。然而,MLH1蛋白表达与肠道菌群是否有关联目... 详细信息

背景与目的:mutL同源物1(MLH1)基因的突变会导致DNA错配修复(MMR)系统失活,从而增加结直肠癌的发生风险。此外,越来越多的研究表明,肠道菌群的组成和功能异常与结直肠癌的发生和发展密切相关。然而,MLH1蛋白表达与肠道菌群是否有关联目前尚不十分明确。因此,本研究通过分析中国东北地区不同MLH1蛋白表型近端散发性结肠癌(SCC)患者的肿瘤组织中微生物组的差异,探讨两者之间的潜在关系。方法:收集黑龙江省哈尔滨市第一医院和黑龙江省医院2020—2021年407例近端SCC肿瘤组织样本与临床资料,用免疫组化法筛选出其中MLH1蛋白缺失病例(缺失组)与MLH1蛋白完整病例(对照组)。采用16S rRNA基因测序技术,对提取的肠道肿瘤组织内微生物DNA,进行生物信息学分析,并分析临床病理特征以及特定类群的物种与菌群多样性的关系。结果:共筛选出缺失组病例20例,对照组18例,初步临床数据分析显示,肿瘤越大,MLH1蛋白缺失的风险越高(P0.05)。门类水平的微生物组β多样性分析显示两组之间的菌群组成无明显差异(P=0.076)。属类水平上β多样性分析结果显示,两组间差异大于两组内差异(P=0.04),通过菌属丰度之间的比较,发现粪球菌属的菌群丰度可能会促进MLH1蛋白缺失(校正后的P0.05)。结论:近端SCC患者MLH1蛋白表型与肠道菌群的组成和多样性密切相关。此外,鉴定出粪球菌属可能成为该人群MLH1蛋白表达缺失的关键物种,并为今后该病的研究与防治提供新的切入点。

关键词：结肠肿瘤 DNA错配修复 MutL同源蛋白1 微生物群

乳清浓缩蛋白对松仁蛋白溶解度及其乳液稳定性的影响

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食品科学技术学报 2024年第1期42卷 57-68,105页

作者：刘文超杨凯赵玉红东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林业科学研究所黑龙江哈尔滨150081 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040

为研究蛋白质-蛋白质相互作用对松仁蛋白(PKP)溶解度、结构和乳液性质的影响,以PKP和乳清浓缩蛋白(WPC)为研究对象,采用pH循环法制备PK P-WPC复合蛋白,利用SD S-PAGE、内源性荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二色谱、荧光探针和ζ-电位等方... 详细信息

为研究蛋白质-蛋白质相互作用对松仁蛋白(PKP)溶解度、结构和乳液性质的影响,以PKP和乳清浓缩蛋白(WPC)为研究对象,采用pH循环法制备PK P-WPC复合蛋白,利用SD S-PAGE、内源性荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二色谱、荧光探针和ζ-电位等方法分析了复合蛋白结构特性和表面特性,再以PK P-WPC复合蛋白为原料,分别制备了油相体积分数为3%、10%和50%的乳液,并对制备的乳液性质进行了检测。结果表明:当WPC与PKP的质量比为1.0∶1.0,且体系pH值经历由7.0到12.0再回到7.0时的1次pH循环后,PKP的水溶性可从48.53%提高到92.43%。SD S-PAGE结果显示,PK P-WPC复合蛋白完整保留了PKP和WPC的亚基。内源性荧光光谱、紫外-可见光谱和圆二色谱结果表明,静电相互作用、疏水相互作用和氢键是驱动PKP和WPC相互作用的主要作用力,PKP与WPC相互作用使复合蛋白具有较高的结构韧性,抵抗酸诱导的构象折叠;WPC的加入改变了PKP的二级结构,α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构的含量增加,而β-折叠结构相对含量降低。PK P-WPC复合蛋白具有较高的表面电荷(-34.74 mV)来抵抗蛋白质的聚集。与由PKP制备的乳液相比,由PK P-WPC制备的乳液平均粒径和乳层析指数减小,ζ-电位绝对值增大,稳定性显著提高。乳液的性质因油相体积分数的不同而有较大的差异。油相体积分数为3%的复合乳液液滴小且分布均匀,稳定性好于油相体积分数为10%和50%的复合乳液。通过pH循环法,通过添加WPC,提高了PKP的溶解度,获得了稳定性较佳的PKP乳液,研究可为新型蛋白产品的研发提供理论基础,拓宽松仁蛋白在加工食品中的应用范围,推动PK P-WPC双蛋白乳液研究的发展。

关键词：松仁蛋白乳清浓缩蛋白复合蛋白乳液稳定性溶解度

米糠提取物在食品及健康领域中的应用研究进展

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食品科学 2024年第17期45卷 287-295页

作者：冯俊然洪滨山珊袁迪张珊宋岩李波卢淑雯任传英黑龙江省农业科学院食品加工研究所黑龙江省食品加工重点实验室黑龙江省全谷物营养食品工程技术研究中心黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院园艺分院黑龙江哈尔滨150069

米糠提取物(rice bran extract,RBE)是从米糠中分离得到的营养物质,由于其含有大量的生物活性成分,具有良好的抗氧化能力,在食品及健康领域能发挥独特优势。此外,所用的米糠原料和制备方法不同,所得到的生物活性化合物的种类和含量不同... 详细信息

米糠提取物(rice bran extract,RBE)是从米糠中分离得到的营养物质,由于其含有大量的生物活性成分,具有良好的抗氧化能力,在食品及健康领域能发挥独特优势。此外,所用的米糠原料和制备方法不同,所得到的生物活性化合物的种类和含量不同。本文结合近年来RBE的相关研究,系统论述其常用制备方法、功能特性及应用现状,并提出目前研究所存在的不足,旨在探讨其在食品及健康领域中的潜在应用价值及未来研究热点,以期为米糠精深加工提供参考。

关键词：米糠提取物抗氧化能力食品及健康领域生物活性化合物

玉米秸秆还田下深松年限对土壤有机碳含量及胡敏酸结构特征的影响

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 205-213页

作者：高盼王宇先蔡姗姗徐莹莹杨慧莹王晨张巩亮黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江哈尔滨150086

为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和... 详细信息

为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和SFG(连年深松+每年秸秆还田)处理下土壤有机碳(SOC)含量及胡敏酸(HA)结构特征进行分析。结果表明:与CK相比,EFG处理0~10 cm土层的SOC、HA含量和PQ值分别显著增加25.23%、16.19%和4.27%,FA含量降低4.55%。10~20 cm土层,EFG处理的SOC含量最高,较CK增加13.18%;SFG处理的HA和FA含量较CK提高最多,增幅分别为13.27%和32.74%。通过HA三维荧光图谱发现,与CK(Ex/Em=270/455,270/460)相比,EFG(Ex/Em=280/455,270/465)处理下0~10 cm和10~20 cm土层中的HA荧光峰波长均有红移现象。土壤胡敏酸中包含两个组分,C1(Ex/Em=270/280)和C2(Ex/Em=440/515)同为类腐殖酸物质,胡敏酸整体腐殖化程度较高,结构较为复杂;其中EFG和TFG处理的C2组分所占比例最高,分别为28.59%和31.38%。各处理的C1和C2组分F_(max)值均较CK有所增加,即腐殖化程度增加。综上所述,EFG处理(隔一年深松+每年秸秆还田)通过提升土壤有机碳及腐殖酸类物质含量,增加腐殖化程度,加强了土壤的供肥能力,为黑龙江黑土区较佳的耕作技术措施。

关键词：玉米秸秆还田深松土壤有机碳胡敏酸三维荧光光谱

东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 127-135页

作者：高盼申慧波王宇先蔡姗姗徐莹莹杨慧莹王晨张巩亮黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江哈尔滨150086

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行... 详细信息

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行分析。结果表明:(1)与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。(2)通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK(Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340)处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM(Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435)和FG(Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430)处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质(Ⅴ)和富里酸类物质(Ⅲ)的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。(3)土壤WSOC包含两个组分,C1(Ex/Em=340/435,270/435)组分为类腐殖酸类物质,C2(Ex/Em=290/345,240/345)组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。

关键词：秸秆还田方式土壤有机碳水溶性有机碳荧光结构东北黑土区

计及复杂换位结构的百万千瓦级汽轮发电机定子流固耦合传热研究

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5328-5337,I0026页

作者：边旭孟雨鹏梁艳萍王乃元韩仰志哈尔滨理工大学黑龙江省哈尔滨市150080

百万千瓦级汽轮发电机的定子绕组通常采用多根空、实心股线并绕的复杂编织换位结构,针对尺寸相差悬殊的复杂结构使得其定子流固耦合模型的数值求解存在网格数量多、容易出现奇异解的难点问题,该文提出三维区段式流固耦合网格划分方法,... 详细信息

百万千瓦级汽轮发电机的定子绕组通常采用多根空、实心股线并绕的复杂编织换位结构,针对尺寸相差悬殊的复杂结构使得其定子流固耦合模型的数值求解存在网格数量多、容易出现奇异解的难点问题,该文提出三维区段式流固耦合网格划分方法,根据不同区段股线的结构及传热特点,通过非均匀网格划分方法大大降低求解模型的网格数量,实现计及复杂换位结构的定子流固耦合模型的数值求解,并通过一台124万kW水氢氢冷汽轮发电机的短路型式实验进行验证。在此基础上,提出定子绕组的新型交叉换位方法并与传统换位方法的温度进行对比,结果表明,新型交叉换位方法使定子绕组股线以及绝缘的温度分布更加均匀,并且能够有效降低定子绕组最高温度。

关键词：百万千瓦级汽轮发电机定子复杂换位结构流固耦合传热

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自由基法多酚共价结合对大豆蛋白基乳液凝胶特性的影响

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食品科学 2024年第1期45卷 23-31页

作者：孟甘露楚玉南吴仪王菊兵金花许晶东北农业大学文理学院黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省林业科学院牡丹江分院黑龙江牡丹江157000

将阿魏酸(ferulic acid,FA)与大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)通过自由基法共价结合后制备葡萄糖酸内酯(gluconolactone,GDL)诱导的乳液凝胶,探究FA自由基法共价结合对SPI结构、乳液特性、乳液凝胶特性的影响。通过大豆分离蛋白... 详细信息

将阿魏酸(ferulic acid,FA)与大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)通过自由基法共价结合后制备葡萄糖酸内酯(gluconolactone,GDL)诱导的乳液凝胶,探究FA自由基法共价结合对SPI结构、乳液特性、乳液凝胶特性的影响。通过大豆分离蛋白-阿魏酸(soy protein isolate-ferulic acid,SFA)乳液凝胶的分子间作用力、质构特性及持水性的分析,确定FA结合的最佳添加量为150μmol/g(相对于SPI质量)。在此条件下,光谱分析显示,FA对SPI有荧光猝灭作用,FA结合后SPI的β-折叠含量下降,α-螺旋含量、β-转角含量和无规卷曲含量上升。SFA乳液的Zeta电位绝对值、界面蛋白含量增大,平均粒径、表观黏度减小。SFA乳液凝胶的终存储模量(G’)升高,低场核磁共振测定中弛豫时间和峰比例变化表明SFA乳液凝胶水合特性更佳;SFA乳液凝胶具有更加均匀致密的多孔网络结构。结果显示,经150μmol/gFA自由基法共价结合的SPI具有制备乳液凝胶的应用价值。

关键词：阿魏酸多酚共价结合大豆蛋白凝胶性能乳液凝胶

基于玻璃化转变的稻谷干燥变温控制系统设计与试验

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农业工程学报 2024年第6期40卷 29-39页

作者：车刚杨潇鹏王洪超万霖董永忠陈正发潘衡黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室大庆163319 黑龙江省北大荒米业集团有限公司哈尔滨150090

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之... 详细信息

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之间的控制模型并通过最小二乘法辨识模型参数。利用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化,目标函数值迭代至0.118收敛,寻得最优幅宽。在Simulink仿真试验中,稻谷温度设定为42℃时,模糊PID控制的响应时间为66.43 s,且超调量为3.600%,优化后的模糊PID控制响应时间为37.06 s,且超调量为0.120%;在150 s加入5 s的外部信号干扰,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少4.19 s且超调量减小0.050%;在稳态时输入升温信号,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少16.79 s且超调量低0.338%。利用自主研制的干燥试验台进行变温试验,在变温响应试验中,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制在目标温度和梯度升温调节时间中分别缩短了37.56 s和18.63 s;在温度稳定性试验中,稻谷温度变化范围为41.9~42.1℃,平均相对误差小于0.4%,变异系数小于0.5%;在建三江国家农业高新技术示范区浓江农场进行生产性验证,优化后的模糊PID控制系统响应时间小于30 s,稳态温度误差在±0.15℃,平均相对误差小于0.5%。测试数据表明变温干燥控制系统性能稳定,满足实际干燥作业的生产工艺需求。

关键词：设计试验玻璃化转变稻谷变温干燥模糊PID控制