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Plackett-Burman和Box-Behnken试验优化莫海威芽孢杆菌HXS-LV12产纤维素酶发酵工艺

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动物营养学报 2024年第1期36卷 564-578页

作者：白长胜王欢尹珺伊李莉吴宪陈亮徐婷婷沈思思田秋丰王岩刘秋瑾苗艳兰世捷江波涛黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院黑龙江省饲用中草药发酵工程技术研究中心齐齐哈尔161005 黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院齐齐哈尔161005

本试验以莫海威芽孢杆菌HXS-LV12为研究对象,优化其发酵产纤维素酶工艺。首先,通过单因素试验对其发酵工艺(碳源种类、碳源质量浓度、氮源种类、氮源质量浓度、无机盐种类、无机盐质量浓度、转速、接种量、发酵时间、初始pH和发酵温度)... 详细信息

本试验以莫海威芽孢杆菌HXS-LV12为研究对象,优化其发酵产纤维素酶工艺。首先,通过单因素试验对其发酵工艺(碳源种类、碳源质量浓度、氮源种类、氮源质量浓度、无机盐种类、无机盐质量浓度、转速、接种量、发酵时间、初始pH和发酵温度)进行初步优化,然后通过Plackett-Burman试验,筛选出3个显著影响HXS-LV12产纤维素酶的因素,再利用最陡爬坡试验确定其产纤维素酶的最大响应区域,然后通过Box-Behnken试验确定其最优产纤维素酶工艺。优化工艺条件为羧甲基纤维素钠(CMC-Na)质量浓度32.9 g/L,酵母浸粉(YEP)质量浓度17.6 g/L,磷酸氢二钾质量浓度5.7 g/L,转速190 r/min,接种量6.5%,发酵时间24.0 h,初始pH 7.0,发酵温度33.0℃。在此培养条件下,HXS-LV12产纤维素酶活力达到(40.53±0.43)U/mL,是优化前的2.05倍。

关键词：莫海威芽孢杆菌纤维素酶 Plackett-Burman Box-Behnken 发酵工艺优化

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

复方中药提取工艺优化及抗致羔羊腹泻病原菌作用研究

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饲料工业 2024年第10期45卷 133-139页

作者：金振华张备薛沾枚张国华王丽坤李烨苗艳孙金艳黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院黑龙江齐齐哈尔161005 黑龙江省农业科学院畜牧研究所黑龙江哈尔滨150000

试验旨在优化复方中药最佳提取工艺,探究复方中药抗致羊腹泻病原菌的作用。试验分离并鉴定了致羔羊腹泻病原菌,采用多孔板-噻唑蓝(MTT)比色法测定复方中药提取液对病原菌的抑制活性;然后,根据中药药性,筛选出甘草、秦皮、干姜等多味中药... 详细信息

试验旨在优化复方中药最佳提取工艺,探究复方中药抗致羊腹泻病原菌的作用。试验分离并鉴定了致羔羊腹泻病原菌,采用多孔板-噻唑蓝(MTT)比色法测定复方中药提取液对病原菌的抑制活性;然后,根据中药药性,筛选出甘草、秦皮、干姜等多味中药,基于单因素和正交设计优化提取工艺,以对病原菌的抑制率为评价指标,研究了乙醇浓度、料液比、回流时间等3个因素对复方中药提取工艺的影响;确定最佳提取工艺后,进行了中药有效成分抑菌试验及临床抗腹泻试验。结果显示:复方中药的最佳提取工艺参数为:乙醇浓度30%、料液比1∶10 g/L、回流时间2 h,该条件下提取物对致羊腹泻的大肠杆菌和沙门氏菌均具有明显的抑制作用,抑制率分别为74.68%、78.16%,平均抑制率为76.42%;腹泻羔羊饲粮中添加适量复方中药提取物7d后,其腹泻指数极显著降低(P<0.01)。试验为复方中药在治疗羊腹泻疾病中的应用提供理论参考。

关键词：复方中药羊腹泻抑制率大肠杆菌沙门氏菌

油莎豆粕和中药复合发酵物对小尾寒羊生长性能、养分消化率、抗氧化、免疫功能和精液质量的影响

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东北农业大学学报 2024年第1期55卷 50-58页

作者：刘雪松张艳孟维珊王爽薛沾枚陈曦杨旭东海龙陈国旺南景东张建胜钟鹏黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院黑龙江齐齐哈尔161005 黑龙江省兽用药物重点实验室黑龙江齐齐哈尔161005

试验旨在研究饲粮中添加油莎豆粕和中药复合发酵物、油莎豆粕和发酵油莎豆粕对小尾寒羊生长性能、养分表观消化率、血清抗氧化和免疫性能、精液质量等指标的影响。将72只日龄相近,体重相近的健康公羊随机分成4组,分别为3个试验组和1个... 详细信息

试验旨在研究饲粮中添加油莎豆粕和中药复合发酵物、油莎豆粕和发酵油莎豆粕对小尾寒羊生长性能、养分表观消化率、血清抗氧化和免疫性能、精液质量等指标的影响。将72只日龄相近,体重相近的健康公羊随机分成4组,分别为3个试验组和1个对照组,对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加1%油莎豆粕和中药复合发酵物(1%FCEMH)、3%油莎豆粕(3%CEM)和3%发酵油莎豆粕(3%FCEM),每组3个重复,每个重复6只羊,试验期为70 d,其中预试验期5 d,正式试验期65 d。结果表明,试验组羊末重显著高于对照组(P<0.05),1%FCEMH组平均日增重显著提高,料重比显著降低(P<0.05);1%FCEMH组干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维消化率显著提高(P<0.05);1%FCEMH组羊血清IgM含量显著提高(P<0.05),血清中丙二醛数量呈下降趋势;1%FCEMH组具有提高羊精液量、精子顶体完整率和精浆中睾酮含量,降低精子畸形率的趋势。在羊饲粮中添加油莎豆粕和中药复合发酵物,可提高公羊增重、养分消化和降低料重比,并在一定程度上有利于抗氧化、免疫性能和精液质量提高。

关键词：油莎豆粕公羊生长性能精液质量

超高压辅助酶解对汉麻分离蛋白结构和抗氧化活性的影响

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食品工业科技 2024年第4期45卷 24-32页

作者：刘容旭王语聪刘金阳谢宜桐谢智鑫种正晨李世函刘丹怡韩建春黑龙江省绿色食品科学研究院黑龙江哈尔滨150028 东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030 中国储备粮管理集团有限公司黑龙江分公司黑龙江哈尔滨150006

本研究以汉麻分离蛋白(Hemp Protein Isolate,HPI)为原料,通过超高压辅助酶解反应对HPI进行改性,测定不同压力下汉麻蛋白酶解产物(hydrolysate of hemp protein isolate,HPIH)的聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS polyacrylamide gelelectrophoresis,SDS-PAGE)电泳特性、表面疏水性、巯基含量、傅立叶红外光谱和内源荧光光谱分析改性前后汉麻分离蛋白的结构变化。结果表明,超高压(ultra-high pressure,UHP)(0.1、100、200、300 MPa)处理对HPI酶解反应具有一定的辅助作用,且随压力的升高酶解反应程度逐渐增大,分子量逐渐降低;HPI经改性后,疏水性基团逐渐暴露,表面疏水性随压力的增大先上升后下降,且变化差异性显著(P<0.05),在200 MPa时表面疏水性达到最大;酶解反应后,HPIH游离巯基含量显著降低(P<0.05),而表面巯基含量随压力增大呈先上升后下降的趋势;通过测定改性前后蛋白质氨基酸组成及含量可知,改性前后HPI氨基酸组成不变,但各氨基酸含量存在不同程度下降;由傅立叶红外光谱图可以看出,与HPI相比,HPIH的吸收峰强度、峰型及峰面积等均发生不同程度变化,说明超高压辅助酶解反应使蛋白质二级结构发生改变;内源荧光光谱显示,HPIH荧光强度增大且最大发射波长发生红移,说明酶解反应改变了HPI的三级结构;抗氧化活性结果表明,适当的压力处理可有效提升酶解产物的抗氧化能力,当压力为200 MPa时,HPIH的DPPH、ABTS^(+)自由基清除能力及还原能力达到最高。综上所述,超高压辅助酶解改性处理能显著改变汉麻分离蛋白的二、三级结构,暴露出疏水基团等活性基团,从而提高其抗氧化性。

关键词：汉麻分离蛋白(HPI) 超高压(UHP) 结构抗氧化活性

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民猪骨骼肌对低温环境的应答反应

中国畜牧杂志 2024年第4期60卷 161-167页

作者：张冬杰马守正汪亮李忠秋刘娣黑龙江省农业科学院畜牧研究所黑龙江哈尔滨150086

低温会导致猪只发生应激反应,造成抗病力下降、生长速度减慢等,是影响生猪产业健康发展的重要因素之一。猪对低温应答的调控机制非常复杂,目前仍然没有准确的解析。本研究以具有明显耐寒特性的地方猪种民猪为主要研究对象,将9头6月龄体... 详细信息

低温会导致猪只发生应激反应,造成抗病力下降、生长速度减慢等,是影响生猪产业健康发展的重要因素之一。猪对低温应答的调控机制非常复杂,目前仍然没有准确的解析。本研究以具有明显耐寒特性的地方猪种民猪为主要研究对象,将9头6月龄体重相近的雌性民猪随机分成3组,2组置于半敞篷舍内饲养,其中1组低温处理3 d(短期低温处理组),1组低温处理58 d(长期低温处理组),第3组为正常舍内饲养(对照组)。采用PCR矩阵的方法,对骨骼肌中90个与细胞应激反应相关的基因进行了实时荧光定量PCR检测,筛选受低温诱导的应激基因。结果发现,长期低温处理下,有7个基因的表达水平发生了显著上调,分别是CCT8、CYP11A1、DNAJA4、DNAJB6、DNAJC8、HSPB2和HSPB3,1个基因CYP11B2发生了极显著上调,未发现受到抑制的基因;短期低温处理下,有3个基因的表达水平发生了显著上调,分别是DNAJC8、GPX1、PON3,1个基因SOD1发生了极显著上调,1个基因HOPX受到了显著抑制。对2种处理下均发生显著上调的DNAJC8基因进行了遗传学分析,发现该基因在不同物种间高度保守,符合基因进化规律,具有明显的组织表达特异性,可考虑将其作为机体发生低温应答反应的一个标志基因。综上,民猪骨骼肌应激基因对短期和长期低温处理应答反应不明显,仅11个基因发生了显著变化。

关键词：民猪骨骼肌低温处理细胞应激基因

mir-155对民猪前脂肪细胞分化相关基因的影响研究

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中国畜牧杂志 2024年第9期60卷 210-216页

作者：马红李军义汪亮付博王芳郭镇华刘娣黑龙江省农业科学院畜牧研究所黑龙江哈尔滨150086

前脂肪细胞成熟分化和脂滴形成的过程受到多种因素的影响,mir-155是一种对脂肪分化起重要调控作用的miRNA。本研究以mir-155为研究对象,揭示其对民猪前脂肪细胞分化、脂肪酸合成和代谢相关基因的影响。体外培养民猪前脂肪细胞,在细胞诱... 详细信息

前脂肪细胞成熟分化和脂滴形成的过程受到多种因素的影响,mir-155是一种对脂肪分化起重要调控作用的miRNA。本研究以mir-155为研究对象,揭示其对民猪前脂肪细胞分化、脂肪酸合成和代谢相关基因的影响。体外培养民猪前脂肪细胞,在细胞诱导分化前转染mir-155模拟物或抑制剂,检测分化过程中与脂肪分化和脂滴形成相关基因mRNA的相对表达量,同时油红O染色观察脂滴形成情况。结果表明,转染mir-155模拟物后,脂肪分化相关基因PPARG、CEBPB、FGF2、FABP4的表达量显著降低,饱和脂肪酸合成相关基因FADS1和FASN表达量降低,但脂肪酸代谢相关基因HSL和SOCS1的表达量显著升高;同时,细胞脂滴形成的速度和数量也有所降低。抑制mir-155后,各基因表达量与脂滴形成速度的结果与过表达mir-155的结果相反。由此推断,mir-155具有促进民猪前脂肪细胞向白色脂肪细胞方向分化、抑制饱和脂肪酸合成及脂滴形成以及促进脂肪酸代谢的作用。本试验对mir-155在民猪前脂肪细胞分化中的作用进行了初步研究,试验结果将为民猪肉质性状形成机制的研究提供助力。

关键词：前脂肪细胞民猪脂肪细胞分化脂肪酸代谢 mir-155

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籽鹅早期生长曲线拟合及分析

饲料工业 2024年第14期45卷 77-81页

作者：马志刚董佳强杨坤霍明东张红依晓红陈志峰黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院黑龙江齐齐哈尔161005 黑龙江省北大荒集团军川农场有限公司农业科技服务中心黑龙江鹤岗154100

试验运用Logistic、Gompertz和von Bertalanffy 3种非线性生长模型对籽鹅0~15日龄生长性能进行曲线拟合和分析,旨在探索籽鹅早期生长发育规律,对其品系选育提供参考依据。结果表明:3种模型均能较好地拟合籽鹅生长曲线,并且拟合度(R^(2))... 详细信息

试验运用Logistic、Gompertz和von Bertalanffy 3种非线性生长模型对籽鹅0~15日龄生长性能进行曲线拟合和分析,旨在探索籽鹅早期生长发育规律,对其品系选育提供参考依据。结果表明:3种模型均能较好地拟合籽鹅生长曲线,并且拟合度(R^(2))在0.9991以上;其中Logistic模型对籽鹅0~15日龄生长曲线拟合度最高,R^(2)=0.9997。因此,Logistic模型可作为籽鹅生长曲线拟合的最佳模型。

关键词：籽鹅拟合分析体重生长曲线选育

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黑水虻幼虫在养猪生产中的应用

中国畜牧杂志 2024年第8期60卷 50-54页

作者：朱元芳冯艳忠张建胜张淑芬王文涛陈赫书黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院黑龙江齐齐哈尔161000 黑龙江省农业科学院畜牧研究所黑龙江哈尔滨150086

黑水虻幼虫含有丰富的脂肪、蛋白质、优质氨基酸与矿物质等营养成分,是良好的蛋白质来源,可以代替豆粕、鱼粉等蛋白质类饲料应用于猪饲粮中;黑水虻幼虫含有抗菌肽和几丁质等生物活性物质,可以抑制有害细菌的增殖,进而对猪的生长性能和... 详细信息

黑水虻幼虫含有丰富的脂肪、蛋白质、优质氨基酸与矿物质等营养成分,是良好的蛋白质来源,可以代替豆粕、鱼粉等蛋白质类饲料应用于猪饲粮中;黑水虻幼虫含有抗菌肽和几丁质等生物活性物质,可以抑制有害细菌的增殖,进而对猪的生长性能和肠道健康发挥积极作用;黑水虻幼虫还可以将猪粪便转化为高附加值的产品。黑水虻幼虫具有易于饲养、生长迅速、转化效率高等优点,因此在养猪行业引起了广泛关注。本文综述了黑水虻幼虫的主要活性成分、不同基质饲养的黑水虻幼虫主要营养成分、黑水虻幼虫对猪生长性能和肠道健康的影响以及对猪粪的生物转化应用研究,以期为黑水虻在猪生产中的应用提供参考。

关键词：黑水虻幼虫蛋白质饲料有机废物猪粪