超高压预处理紫苏蛋白与大豆蛋白复配蛋白肉的工艺条件优化

利用超高压(ultra-high pressure,UHP)技术预处理紫苏蛋白与大豆蛋白复配蛋白肉,并利用正交实验探究其最佳工艺条件。采用UHP预处理技术,以紫苏蛋白和大豆蛋白等质量比复配为主要原料,谷朊粉、淀粉、牛肉香精和魔芋胶等为辅料制备新型复合植物蛋白肉。采用单因素实验和正交实验考察水分添加量、魔芋胶添加量和UHP压力对蛋白肉产品的咀嚼性、硬度、弹性、黏弹性、蒸煮和解冻特性的影响。复配蛋白肉的最佳工艺条件(以干基计)为水分添加量40%、魔芋胶添加量0.3%、UHP压力500 MPa。在此工艺条件下所得的紫苏蛋白复合肉与纯大豆蛋白肉相比质构性能最佳,其咀嚼性高达46.993 J,比纯大豆蛋白肉高近10倍,并且蒸煮和解冻损失率较低。该研究可为UHP的利用和紫苏蛋白肉的工艺开发提供初步的科学思路,为植物蛋白肉的机制与工艺研究提供一定理论和技术支持。

基于体外实验和网络药理学探讨紫苏粕多肽抗氧化应激的作用机制

利用体外实验和网络药理学的方法对紫苏粕多肽抗氧化应激的物质基础和作用机制进行研究。首先对紫苏粕碱性蛋白酶酶解液进行超滤分级,以得率和抗氧化活性为指标,筛选出级分UF-4(<1 kDa),考察其对H_(2)O_(2)诱导的4T1细胞氧化应激模型的保护作用,发现UF-4可剂量性显著降低胞外乳酸脱氢酶活性和胞内丙二醛含量,显著提高胞内谷胱甘肽的含量及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性,说明UF-4具有一定的抗氧化作用。在此基础上,运用网络药理学的方法,从UF-4中筛选出潜在活性物质18种,其对应靶点中与抗氧化作用相关的有176个,通过蛋白互作分析得到6个核心靶点,GO和KEGG富集分析表明UF-4通过多靶点、多途径的方式发挥抗氧化应激作用,主要涉及细胞凋亡、脂质与动脉粥样硬化、钙调节、炎症等生物学过程。分子对接进一步验证了18种潜在活性成分与核心靶点间存在较强的相互作用。总之,该研究初步表明UF-4抗氧化应激过程中多组分、多靶点、多通路的作用特点,为后期紫苏粕多肽抗氧化作用的研究与应用提供理论依据及参考。

紫苏籽壳提取物纳米银颗粒的制备及性能表征

为进一步提高紫苏资源的利用价值,本研究以紫苏籽壳提取物(PSHE)为原料,通过单因素实验,分别考察硝酸银浓度、提取液浓度、超声波功率、超声温度和超声时间对紫苏籽壳提取物纳米银(PSHE@AgNPs)银离子还原率的影响,并在单因素实验基础上,采用响应面法对超声波辅助制备PSHE@AgNPs的工艺进行优化,并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重分析及透射电子显微镜对PSHE@AgNPs的结构及性能进行表征。结果表明,PSHE@AgNPs制备最佳工艺为:硝酸银浓度15 mmol/L,提取液浓度0.4 g/mL,超声波功率480 W,超声温度80℃,超声时间7 h,在此工艺条件下制备的PSHE@AgNPs银离子还原率达92.37%。X射线衍射分析表明PSHE@AgNPs具有面心立方结构;傅里叶变换红外光谱表明PSHE@AgNPs表面存在植物化学物质,酚类化合物参与纳米银的合成;热重分析显示了PSHE@AgNPs的热稳定性,在276.7~420.3℃范围内存在主要的质量损失,质量减少46.74%;透射电子显微镜显示PSHE@AgNPs是粒径均值为27.97 nm的近球形分散颗粒。研究结果可为超声波辅助绿色合成粒径小、分散性高、具有热稳定性的面心立方结构的PSHE@AgNPs提供理论指导,并推动其在生物材料和医学领域的应用。

紫苏粕酶解工艺优化及其多肽抗氧化稳定性

为更好地利用紫苏粕中的蛋白质资源,采用碱性蛋白酶酶解脱脂紫苏粕制备紫苏粕多肽,以水解度为指标,在单因素试验基础上,采用响应面法优化紫苏粕多肽制备工艺,并对最优条件下制备的紫苏粕多肽进行氨基酸组成和抗氧化稳定性分析。结果表明,最佳酶解工艺为酶解时间8 h、初始pH11.5、底物浓度7.5%、酶解温度60℃、加酶量7 000 U/g。在此条件下,酶解液水解度为(23.462±0.237)%。紫苏粕多肽由17种氨基酸组成,其中精氨酸含量最高,达(286.635±0.357)mg/g。紫苏粕多肽在20~100℃、pH2~8保持较强的抗氧化活性。添加适量NaCl和葡萄糖有助于增强紫苏粕多肽抗氧化活性,添加2%以上柠檬酸则导致ABTS+自由基清除活性显著下降。综上,该工艺制备的紫苏粕多肽具有良好的抗氧化稳定性,具有进一步开发潜力。

新工科背景下地方本科院校建设产业学院探索——以中北大学生物工程产业学院建设为例

新工科背景下,科教融合、产教融合、科创融合成为应用型人才培养的重要途径,而相关专业的产业学院则成为主要的载体。然而对于地方本科高校、地区特色学科或专业而言,现有产业学院的组建模式和人才培养的通用性与适应性都存有较大局限。为更好支撑和服务生物工程相关行业的产业学院建设、运行机制和人才培养模式,该文以中北大学生物工程产业学院建设的探索过程和方法为例,探索依托地方特色的生物工程专业及相关行业在产业学院建立,相关人才培养,校企、校地合作共建模式等方面的经验,为地方高校推进产业学院的建设,培养应用型人才,提供应用参考。

紫苏饼粕微晶纤维素酶法制备及表征

该文优化了紫苏饼粕微晶纤维素(Perilla Seed Meal Microcrystalline Cellulose,PSM-MCC)酶法制备工艺,并对其结构与性能进行表征。以紫苏饼粕纤维素(Perilla Seed Meal Cellulose,PSM-CL)为原料,通过响应面法优化酶法制备微晶纤维素的最佳工艺,并对其理化性质及功能特性进行研究。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重分析和扫描电子显微镜对PSM-MCC进行表征。纤维素酶酶法制备PSM-MCC最佳工艺为:pH值5.0、PSM-CL和水的料液比1:20 g/mL、加酶量的质量分数为0.4%、酶解温度55℃、酶解时间3 h。在此工艺下,PSM-MCC得率为90.74%,聚合度134。PSM-MCC去除了木质素等杂质,结晶度从49.39%增加到61.37%,与PSM-CL相比,纤维素酶水解制备的PSM-MCC具有更好的热稳定性,其直径较小,为48.26μm,表面呈多孔和层状结构。该研究通过生物酶水解制备的PSM-MCC各项性能优异且符合国家标准,有望被应用在食品、制药和复合材料等多个领域。

蓝莓果渣花色苷提取纯化工艺研究

蓝莓果渣中的花色苷经超声辅助乙醇法进行提取,通过正交试验确定提取的最优条件为料液比1∶30(g/mL)、pH 3.0、乙醇体积分数50%、超声时间30 min,然后利用大孔树脂对粗提得到的花色苷进行分离纯化,对比了XDA-6、LX-16、LX-41、LX-180S、LK825、DM216种大孔树脂的吸附和解吸效果。结果表明,LK825型大孔树脂的吸附率和解吸率分别为90.36%、90.19%,具有较强的吸附能力和较好的解吸性能,故选用LK825型大孔树脂进行纯化试验。LK825型大孔树脂静态试验的最优条件为吸附平衡时间7 h、解吸平衡时间5 h、提取液pH 3.0、解吸液pH 3.0、解吸液乙醇体积分数60%。动态试验的最优参数为上样流速1.0 mL/min、上样液体积22 BV、上样浓度1.0 mg/mL、洗脱流速1.5 mL/min、解吸液体积9 BV。纯化后蓝莓果渣花色苷的含量和色价分别是纯化前的12.8倍和17.9倍,纯度明显提高。

利用中压制备液相色谱从蓝莓叶多酚中分离纯化绿原酸

该研究以蓝莓叶为试验材料,采用超声辅助纤维素酶的方法获得蓝莓叶多酚粗提物,然后利用中压制备液相色谱技术对粗提物进行分离纯化,分别考察不同流动相、进样量、流动相流速对绿原酸得率的影响。结果表明,最佳制备条件为乙腈-水溶液为流动相、进样量6 mL、流动相流速10 mL/min,在此条件下,绿原酸得率为21.39%。经高效液相色谱分析,得到的绿原酸纯度可达94.98%。该方法能够快速、高效地分离蓝莓叶中的绿原酸。该方法为研究和应用蓝莓叶中活性成分提供了一种有效的手段。

弱电网下光伏并网系统锁相环参数自适应控制

针对弱电网下PLL(phase-looked loop,PLL)会使并网逆变器的稳定性下降问题,提出一种锁相环带宽自适应控制策略来实现锁相环参数依据电网实时阻抗值来获得最优的控制参数,保证系统最佳控制性能和稳定运行,从而提升跟网型逆变器在弱电网下的对电网阻抗的适应能力。利用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果证明自适应控制策略正确、有效。

紫苏籽粕蛋白糖基化产物结构及功能特性

以果糖(fructose,FRU)、葡聚糖(dextran,DEX)和麦芽糊精(maltodextrin,MD)3种不同分子量的糖为诱导物,采用湿热法对紫苏籽粕蛋白(perilla seed meal protein,PSMP)进行改性,探究3种糖对PSMP糖基化产物结构和功能特性的影响。接枝度和褐变程度测定结果表明,3种糖均与PSMP发生了糖基化反应。与PSMP相比,3种PSMP糖基化产物的溶解性在中性、碱性条件下均得到改善,其中P-DEX的溶解度在pH 7.0时提高约9%。同时,3种PSMP糖基化产物的乳化性、起泡性、热性能以及持油力均明显得到提高,其中P-DEX表现最优。傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrum,FTIR)和内源荧光光谱测定结果证实,PSMP糖基化产物的二、三级结构均发生了改变;扫描电镜观察到改性产物内部构象展开,表明结构的改变是影响蛋白质功能特性的主要原因。综上所述,PSMP糖基化改性对其结构和功能特性都有明显改善。本研究结果可为PSMP的应用提供新的思路和方法,也为糖基化蛋白构效关系研究提供了一定的理论和技术支撑。

紫苏多糖硒酸改性及理化结构特性分析

以水提醇沉法提取紫苏多糖(Perilla frutescens polysaccharides,PFPS),经初级分离后,采用HNO_(3)-Na_(2)SeO_(3)法对PFPS进行硒酸改性修饰得到硒化-紫苏多糖(Se-PFPS),并采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、纳米粒度仪、高效凝胶渗透色谱(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)仪和热重分析仪(thermal gravimetric analyzer,TGA)对2种多糖进行了理化及结构特性分析。原子荧光光谱分析显示硒化-紫苏多糖(Se-PFPS)硒含量可达(1004.33±48.60)μg/g;FTIR分析显示Se-PFPS在620 cm^(-1)处存在Se—O—C特殊吸收峰,表明Na2SeO3与PFPS发生了化学结合,且以亚硒酸酯的形式存在;HPGPC、粒径分析显示化学修饰减小了多糖的颗粒尺寸,但同时增加了多糖分子质量;SEM和XRD分析显示硒酸改性改变了多糖的形态特征和晶体状态,且多以多晶和非晶形式存在;TGA分析显示PFPS比Se-PFPS的热稳定性更强。

不同栽培模式下铁皮石斛多糖提取及抗氧化活性研究

铁皮石斛——中国传统药材,多糖作为铁皮石斛最重要的初生代谢产物,在抗肿瘤、抗氧化、降血糖以及解酒护肝等方面具有良好的功效,在食品药品添加剂方面拥有广阔的市场前景。本研究以晋产苗床和树桩栽培的铁皮石斛为原材料,以水作为溶剂,对铁皮石斛中的多糖采取浸泡式提取法,比较两种栽培模式下的多糖提取率。详细分析提取温度、料液比、提取时间对提高多糖提取率的影响,并在此基础上采用BoxBehnken中心组合设计和响应面法建立预测模型,优选出多糖提取最佳参数条件。结果显示:苗床栽培的铁皮石斛的多糖含量略大于树桩栽培的铁皮石斛。料液比1∶35,提取时间2 h,提取温度80℃时,苗床栽培铁皮石斛多糖的提取率达65.52%±0.1%;当料液比为1∶45,提取时间为2 h,提取温度为80℃时,树桩栽培铁皮石斛多糖的提取率为52%±0.24%。两种栽培模式提得的多糖抗氧化性检测结果表明:铁皮石斛多糖清除DPPH及羟基自由基的活性均较好,苗床栽培的铁皮石斛多糖抗氧化性优于树桩栽培。

紫苏风味醋的制备及抗氧化活性研究

采用响应面法确定了紫苏风味醋最佳醋浴工艺条件,并对紫苏风味醋中主要基本成分与抗氧化活性进行了评价。研究液料比、提取温度、提取时间3个因素对紫苏叶多酚得率的影响,在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken中心组合设计和响应面法确定最佳醋浴工艺条件,建立二次多项式拟合方程。采用高效液相色谱(HPLC)对紫苏风味醋中多酚组分进行定性分析,并对两种食醋的基本理化性质和体外对自由基的清除能力进行评价。结果表明紫苏风味醋最佳制备工艺为液料比32∶1(mL/g)、提取时间3.2 h、提取温度72.6℃,在此条件下多酚得率为40.83 mg/g;紫苏风味醋中的总多酚、总黄酮、总多糖含量均高于原醋,HPLC分析显示紫苏风味醋具有紫苏植株特有的酚酸组分咖啡酸;体外抗氧化性试验显示,紫苏风味醋对DPPH·、ABTS·、·OH的清除能力和对Fe^(3+)的还原能力均强于原醋。

深度共熔溶剂提取紫苏秸秆纤维素的研究

以紫苏秸秆为原料,研究深度共熔溶剂提取纤维素的工艺。以尿素和氯化胆碱作为氢键受体的深度共熔溶剂分离提取紫苏秸秆中的纤维素,在单因素的基础上,运用响应面法优化提取纤维素的条件。采用红外光谱、热重分析、X射线衍射、扫描电镜等对纤维素的形态和物理化学性质进行综合比较。最优工艺条件为:温度为121℃、时间为4 h、料液比为1∶21 g/mL,在此条件下,纤维素含量为73.82%。表征结果表明,纤维素的晶型没有发生改变;纤维素变得不均匀、松散、无序,有利于溶剂的渗透。本研究可为紫苏秸秆纤维素资源的利用提供一定的理论依据与技术支撑。

紫苏叶提取物对美拉德体系晚期糖基化终末产物生成的抑制作用研究

目的探究紫苏叶提取物(Perilla frutescens leaf extract,PLE)对美拉德体系晚期糖基化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)的抑制作用。方法通过构建葡萄糖-赖氨酸模型体系,利用液相色谱-串联质谱法探究其在加热过程中PLE对Nε-羧甲基赖氨酸[Nε-(1-carboxymethyl)-L-lysine,CML]、Nε-羧乙基赖氨酸[Nε-(1-carboxyethyl)-L-lysine,CEL]和吡咯素(pyrraline,Pyr)3种AGEs的抑制作用,同时通过评价PLE的抗氧化性、测定PLE对α-二羰基化合物抑制率,以探讨PLE对AGEs的可能抑制途径。结果PLE对AGEs的生成具有显著的抑制作用,其抑制率与PLE的添加浓度成正比,当添加量为2.0 mg/mL时,对CML、CEL和Pyr的抑制率分别为47.23%、29.59%和37.77%。PLE中的主要活性物质为迷迭香酸、芹菜素-7-O-二葡萄糖苷和野黄芩苷等,推测其抑制途径可能是由于PLE的抗氧化性和清除二羰基化合物的共同作用。结论PLE对AGEs有抑制作用,对食品安全和人体健康具有重要意义。

低苯丙氨酸紫苏肽制备工艺研究

为丰富低苯丙氨酸特殊医学用途配方食品,本研究以紫苏籽粕(脱脂)为原料,通过单因素及响应面分析法优化双酶水解工艺,同时探究活性炭吸附游离苯丙氨酸的条件。结果表明,双酶法水解紫苏蛋白以制备低苯丙氨酸紫苏肽的最佳工艺为:选择中性复合蛋白酶(pH 7.0)和氨基肽酶(pH 8.0),分别在55℃条件下依次水解紫苏籽粕5.0、5.5 h。采用200目活性炭吸附水解后游离的苯丙氨酸,经高效液相色谱检测,紫苏蛋白中苯丙氨酸释放率为96.54%,苯丙氨酸去除率为97.64%,产物中苯丙氨酸质量分数为1.10 mg/g,满足《食品安全国家标准特殊医学用途配方食品通则》(GB 29922—2013)中对苯丙氨酸含量的要求。本研究为低苯丙氨酸特殊医学用途配方食品的制备提供了一种有效的方法,对于推广这类食品有重要的现实意义。

紫苏饼粕蛋白作为起泡剂和捕收剂泡沫浮选去除结晶紫

开发高效、可持续的分离技术是新形势下染料废水处理的重要课题。针对化学表面活性剂易造成二次污染和生物表面活性剂成本较高的问题,从农业副产品—紫苏饼粕中提取蛋白质作为起泡剂和捕收剂,相应开发了一种绿色、高效的泡沫浮选技术来处理结晶紫(CV)废水。首先研究了紫苏饼粕蛋白(PSMP)对浮选CV过程中的稳泡和捕收性能,其次构筑了一种新型“简谐波形”的浮选塔构件(SHMI)。研究结果表明在PSMP质量浓度为200 mg·L^(-1)、p H为10.0、添加SHMI和表观气速200 mL·min^(-1)的条件下,CV去除率和富集比分别高达(94.3±0.5)%和28.5±1.1。该技术为处理染料废水提供了一个新方法。

带二阶位势四阶Schrödinger算子的反散射问题

本文研究带二阶位势的四阶Schrödinger算子的反散射问题,利用复几何光学解构造的方法,证明四阶Schrödinger算子的散射矩阵可以唯一确定二阶位势、一阶位势和零阶位势,将四阶Schrödinger算子反散射问题的结果从带一阶位势推广到了带二阶位势.

淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

背景:中药淫羊藿一直以来被用于骨质疏松的治疗和骨缺损的修复。目的:探讨淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨性分化的影响。方法:应用数据库文献检索的方法获取淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨性分化影响研究的文献,对符合研究标准的文献进行深入的分析。通过检测淫羊藿诱导骨髓间充质干细胞成骨性分化过程中碱性磷酸酶、骨钙素、骨桥蛋白、转化生长因子β、骨形态发生蛋白、骨钙素、骨涎蛋白等,了解淫羊藿对骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化的机制。结果与结论:淫羊藿对骨髓间充质干细胞的影响呈剂量依赖性,在诱导培养的早期淫羊藿苷可以提高细胞的磷酸酶活性,在诱导培养的晚期增加细胞钙化结节数,促进骨钙素分泌量,显著提高转化生长因子β1、骨形成蛋白2、胰岛样生长因子1、骨桥蛋白和骨涎蛋白等的表达水平。淫羊藿对骨髓间充质干细胞的增殖和成骨性分化有促进作用,可作为一种良好的骨诱导活性因子。

紫苏种子性状与主要营养成分相关性分析

研究调查了10个不同品种紫苏的种子性状,测定粗脂肪、蛋白质和纤维素等主要营养成分含量,并对籽粒性状与各营养成分进行了相关性分析。结果表明,供试紫苏品种间种子直径和千粒重以及营养成分粗脂肪、粗蛋白和纤维素含量均呈现极显著差异。BS-1种子粗脂肪和粗蛋白含量在10个品种中均最大,是高脂肪高蛋白品种选育的良好材料。相关性分析表明,种子直径与千粒重呈极显著正相关,粗脂肪含量与种子直径和千粒重均呈显著正相关,而蛋白质含量、粗纤维含量与种子直径、千粒重间相关性不显著。3种营养成分之间,粗脂肪含量和蛋白质含量呈正相关,与粗纤维含量呈显著负相关。研究结果对于优质紫苏新品种培育及产品开发具有一定理论指导意义和实践参考价值。