后生元的作用机制及其在食品领域的应用

后生元是由对宿主健康有益的无生命的微生物细胞和/或其成分,以及其代谢产物制成的微生态制剂。后生元具有调节肠道菌群平衡、增强免疫力、抗炎抗菌等功效。与由活性细胞组成的益生菌相比,后生元更安全、更稳定、更有效和更方便。本文概述了后生元的由来、来源菌株、制备途径及其优点,并与益生菌进行对比,阐述了后生元的作用机制。此外,本文从功能性食品补充剂、食品品质改良剂、食品防腐剂以及食品脱毒剂4个方面介绍后生元在食品的应用。相信随着后生元的定义、分类、作用成分变得更加清晰,它将会更广泛地应用于普通食品、营养保健品、特殊医学食品、婴幼儿食品和个护日化产品等领域,还将推动一系列基础科学与应用科学的跨越式发展。

黑水虻幼虫作为饲料原料在生猪养殖中的应用研究进展

随着生猪养殖规模的不断扩大,肉类产品的持续增长推动了动物饲料原料需求,特别是蛋白质类饲料原料的需求不断攀升。传统蛋白质类饲料包括豆粕和鱼粉的生产需耗费大量资源。黑水虻幼虫是一种营养丰富的资源型昆虫,富含蛋白质、脂肪、钙等,且氨基酸组成均衡(谷氨酸、赖氨酸和缬氨酸等多种氨基酸),可以代替豆粕、鱼粉等蛋白质类饲料应用于猪饲粮中。黑水虻幼虫作为饲料原料在生猪养殖中展现出巨大的应用潜力,能够提高猪生产性能、降低饲料成本,同时具备环境友好的特点。作者综述了黑水虻幼虫的营养特性及其作为饲料原料对猪生产性能及健康水平的影响等,以期为未来黑水虻作为饲料原料在生猪养殖中的应用提供参考,为推动生猪养殖业的可持续发展提供新的思路。

基于近红外光谱技术和混合学习框架的橡胶树叶片氮含量估算

叶片氮含量(LNC)是判断橡胶树营养状态的一个重要量化指标,快速准确地检测橡胶树的叶片氮含量对于保证橡胶树的生长和天然橡胶的产量是非常十分必要的。利用近红外光谱技术对119片橡胶叶片的叶面氮含量进行了定量分析,建立了高精度的预测模型,实现了对橡胶叶片氮含量的快速精准检测。采集海南橡胶叶作物实验对象,首先使用GaiaField-F-N17E光谱仪测量橡胶叶片的近红外光反射率数据,波长范围为942~1680 nm。然后,消除光谱数据中的异常样本,分别使用了三种不同的预处理方法对数据进行处理并比较它们对模型精度的提升效果。由于橡胶叶片的近红外光谱数据存在着大量的冗余信息和高度共线的光谱特征波段,因此,提出了一种基于改进后的模因框架(IMF)的结合竞争自适应重加权采样(CARS)和近邻搜索(NNS)的混合变量选择方法,采用该算法消除光谱中的冗余信息并进行二次优化,从全波段中提取28个作为建模波段。最后,使用偏最小二乘回归(PLSR)和最终选取的波段建立橡胶叶片的LNC估算模型。为了验证所提方法的优越性,进一步使用CARS,连续投影(SPA)和传统模因算法(MA)的变量选择算法建立模型作为对比。结果表明,多元防散射效正(MSC)处理后的光谱曲线和基于IMF框架的CARS-NNS算法所建立的模型在预测集上的表现最佳:均方根误差(RMSEp)达到0.116,决定系数(R_(p)^(2))为0.951,两项评价指标均优于其他的预测模型。综上所述,基于近红外光谱技术和使用混合学习IMF框架构建的预测模型能够很好地揭示光谱数据与橡胶树叶片氮含量两者之间的关系,可为橡胶林的养分诊断提供必要的技术支持,保证橡胶树的良好生长,以提升天然橡胶的产量和质量。

道路桥梁路基面防水施工技术分析

以某道路桥梁工程为例,对路基面进行合理的防水设计:优化路基面混凝土配比,对铺装后的桥面浮浆进行抛丸处理,然后铺设SBS聚合物改性沥青防水卷材,进一步提升路基面的防水能力。通过抗剪试验检验路基面的防水性能。试验结果表明:该路基面防水层在不同环境温度情况下的抗剪切数值变化较小,具备较好的防水性能。

基于多模态MRI影像组学特征构建胃癌淋巴结转移预测模型

目的基于多模态MRI影像组学构建胃癌淋巴结转移预测模型。方法选取2020年2月至2022年2月医院收治的172例胃癌患者为研究对象,依据病理结果分组,发生淋巴结转移为转移组(112例),未发生淋巴结转移为未转移组(60例)。采用多模态MRI检测患者胃部异常病变,并筛选术后发生胃癌淋巴结转移患者的信息获得最有诊断价值的影像组学特征信息。提取患者多模态MRI影像组学特征并标准化,根据获得的特征信息构建有效的胃癌淋巴结转移诊断模型。建立模型后,结合胃癌淋巴结转移患者术后病理诊断未转移组,验证并判断预测模型的稳定性、准确性和特异性。结果转移组与未转移组性别、年龄、糖类抗原、癌胚抗原水平、肿瘤大小、肿瘤位置、Lauren分型、分化程度、浸润深度、脉管癌栓、溃疡指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05),转移组血红蛋白水平高于未转移组,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic分析显示,胃癌淋巴结转移与肿瘤大小、分化程度、浸润深度、脉管癌栓均相关(P<0.05)。利用肿瘤大小、分化程度、浸润深度、脉管癌栓指标建立的预测列线图模型具有较好的精确度、区分度。结论基于多模态MRI影像组学构建胃癌淋巴结转移预测模型,有助于为胃癌淋巴结转移诊断提供快速、无创、简便的辅助检查手段,为患者提供更好的医疗服务,避免过度治疗。

某机场高填土边坡防护施工技术

在机场建设中的高填土边坡工程中,常会遇到高边坡病害,若不及时采取有效措施,在降雨等因素影响下,边坡会发生软化、开裂,进而引发滑坡等灾害,对机场运行安全构成威胁。因此,本文从高边坡病害的角度出发,以某机场高填土的稳定性为研究对象,从该机场高边坡防护的研究方法入手,探讨机场高填土加固的关键技术,得出机场高填土工程中高边坡施工可采用喷射混凝土及拱形骨架技术措施,以期达到提升机场高填土稳定性的目的。

基于3D打印技术的医用压缩袜压力测量用柔性假肢的开发

医用压缩袜在进行压力测试时,需要将产品套于木制标准腿模上。然而木制腿模因其表面硬度与人体皮肤差异巨大,所测量的压力值并不能代表真实人体所受到的压力值。文章旨在采用3D打印技术开发一种更符合人体皮肤的柔性假肢,并利用接触压力测量仪测量医用压缩袜分别在真实人体下肢、柔性假肢和木制腿模上的压力分布。通过对比测量结果,发现医用压缩袜在木制腿模上会产生较真实人体更大的压力,而柔性假肢的压力分布更符合真实人体。此外,引入Spearman相关检验,发现柔性假肢的压力测量结果与真实人体的相关系数达到0.860,而木制腿模的压力测量结果与真实人体的相关系数仅为0.516。研究表明,开发的3D打印柔性假肢可更加精确地评估医用压缩袜的压力等级,并能进一步用于医用压缩袜的标准测试。

发酵棕榈仁粕对黑水虻幼虫生长性能及肠道微生物的影响

研究旨在探究发酵棕榈仁粕对黑水虻幼虫生长性能及肠道微生物的影响。试验对棕榈仁粕进行发酵预处理,分别发酵0、3、6、9 d进行品质评价,使用发酵棕榈仁粕饲喂黑水虻幼虫,测定黑水虻幼虫的生长性能及肠道微生物。结果显示,与未发酵组比,发酵棕榈仁粕的还原糖、粗蛋白含量显著增加(P<0.05),pH值及中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量显著降低(P<0.05)。黑水虻幼虫平均体重、体长和体宽显著增加(P<0.05)。棕榈仁粕发酵第3 d时,黑水虻幼虫获得的生物量、饲料利用率和饲料转化率分别增加29.71%、29.76%、45.66%,料重比降低23.60%,生长性能达到最佳水平;黑水幼虫肠道中有益菌属相对丰度增加。研究表明,棕榈仁粕饲养黑水虻幼虫的适宜发酵时间为3 d。

氯化钠对黑水虻生长性能及微生物群落的影响

[目的]研究饲料中添加氯化钠对黑水虻(Hermetia illucens L.)生长性能及幼虫肠道、饲养基质微生物群落多样性的影响。[方法]以无添加氯化钠饲料饲喂的黑水虻为对照组,饲喂添加0.7%、2.0%氯化钠饲料的黑水虻为试验组。试验周期为6日龄幼虫至成虫产卵。对饲喂不同含量氯化钠饲料的黑水虻的生长性能指标、生长周期指标进行统计,并利用16S rDNA序列分析技术研究黑水虻幼虫肠道及饲养基质微生物群落的变化。[结果]①饲喂添加0.7%氯化钠饲料的黑水虻,体长、体重(除9日龄外)、饲料转化率、饲料利用率、料重比、幼虫鲜质量及总增鲜质量、蛋白质含量、脂肪含量、存活率、化蛹率、羽化率、羽化时间以及产卵时间与对照组相比均无显著(P>0.05)差异。②与对照组相比,饲喂添加2.0%氯化钠饲料的黑水虻,9~18日龄幼虫的体长、体重均显著(P<0.05)降低;饲料减重率、表观消化率显著(P<0.05)降低,饲料转化率显著(P<0.05)提高,饲料利用率、料重比无显著(P>0.05)变化;脂肪含量显著(P<0.05)提高,幼虫的鲜质量、总增鲜质量及蛋白质含量均无显著(P>0.05)变化;存活率、化蛹率、羽化率显著(P<0.05)降低,并且羽化时间和产卵时间均比对照组延长2 d(P<0.05)。③饲喂添加0.7%氯化钠饲料的黑水虻,与对照组相比,在门水平上,其幼虫肠道中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度由92.33%降低至82.53%,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度由6.55%上升至14.88%;饲养基质中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度由23.42%上升至28.07%,而拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度由41.57%下降至37.92%。在属水平上,黑水虻幼虫肠道中普罗维登斯菌属(Providencia)相对丰度从79.90%下降至76.92%,摩根氏菌属(Morganella)相对丰度从8.27%下降至5.34%,肠球菌属(Enterococcus)相对丰度从4.98%上升至6.62%;饲养基质中产碱杆菌属(Alcaligenes)相对丰度从2.73%上升至12.10%,假单胞菌属(Pseudomonadaceae_Pseudomonas)相对丰度从3.59%下降至1.46%。④饲喂添加2.0%氯化钠饲料的黑水虻,与对照组相比,在门水平上,黑水虻幼虫肠道中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度从92.33%下降至59.13%,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度从6.55%上升至34.69%;饲养基质中拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度变化较大,从41.57%下降至11.11%。在属水平上,黑水虻幼虫肠道中普罗维登斯菌属(Providencia)相对丰度从79.90%下降至29.36%,摩根氏菌属(Morganella)相对丰度从8.27%升高至27.23%;饲养基质中,棒状杆菌属(Corynebacterium)相对丰度变化较大,从0.01%升高至6.90%。[结论]饲喂添加0.7%氯化钠的饲料,不影响黑水虻的生长性能。饲喂添加2.0%氯化钠的饲料,对黑水虻幼虫的生长有抑制作用,且对黑水虻肠道及饲养基质微生物群落具有调节作用。

白方腐乳中产胺细菌分离鉴定及产胺性能检测

为了解白方腐乳生产过程中产胺菌类型及其产胺特性,从白方腐乳后发酵过程中分离获得8株产生物胺细菌,并对其产生物胺性能进行研究。然后,通过16S rDNA序列鉴定出拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides)4株,其余4株分别为热带芽孢杆菌(Bacillus tropicus)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。采用超高效液相色谱法分析发现8个菌株产生物胺种类不同,但都具有产腐胺、尸胺和酪胺能力,其中产酪胺量最大(0.45~87.31 mg/L)。菌株S5产生物胺总量最高,达106.34 mg/L,其中酪胺量高达87.31 mg/L。菌株S5生物胺产生量随着温度(15~35℃)升高而增加,但在温度<15℃,乙醇体积分数>15%,氨基酸质量分数<0.5%,pH>7.5,NaCl质量分数>6.0%条件下总生物胺和酪胺的产生受到抑制。该研究结果可为控制腐乳生产过程生物胺的产生提供参考。

菠萝加工副产物-乳清蛋白混菌发酵条件的研究

该文利用实验室前期从新鲜菠萝中筛选出的土著乳酸菌与酵母菌发酵添加了乳清蛋白的菠萝加工副产物,研究菠萝加工副产物的添加量、乳清蛋白添加量、初始pH、发酵时间、发酵温度等因素对发酵产品中总酚含量与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力的影响,进而对其发酵条件进行优化。结果表明,菠萝加工副产物添加量为60%,乳清蛋白添加量为2.6%,初始pH为5.0,发酵时间26 h,发酵温度37.5℃,乳酸菌添加量1.6%、发酵菌乳酸菌∶酵母菌=6.2∶1,在此配方下发酵产物的总酚含量为0.81 mg GAE/g,较未发酵前提高了2.53倍;SOD活力为168.02 U/g,较未发酵前提高了1.95倍;总酸、酒石酸、乳酸、琥珀酸含量较发酵前均显著提高。以上结果表明,利用混菌发酵菠萝副产物-乳清蛋白可提高菠萝加工副产物的利用率,可为菠萝加工副产物的利用提供新思路。

高产腺嘌呤核苷酸菌株的筛选及发酵工艺优化

腺嘌呤核苷酸(AMP)是一种通过竞争苦味受体或截断苦味信号传递的苦味阻滞剂,已经作为一种新型的掩苦方法。为获得安全、稳定的掩苦发酵液,该研究筛选高产腺嘌呤核苷酸菌株,对筛选菌株进行分子生物学鉴定,并通过单因素及响应面试验优化筛选菌株的发酵工艺。结果表明,筛选出一株高产腺嘌呤核苷酸菌株A2,经鉴定菌株A2为赭紫硬孔菌(Rigidoporus vinctus)。最佳发酵工艺条件为玉米粉19 g/L、酵母提取粉5 g/L、KH_(2)PO_(4)2 g/L、装液量120 mL/250 mL,初始pH值为5,发酵时间5 d。在此优化条件下,发酵液中AMP、鸟嘌呤核苷酸(GMP)和次黄嘌呤核苷酸(IMP)含量分别为6.47μg/mL、28.03μg/mL、14.68μg/mL,较未优化前分别提高了98.5%、36.3%、22.6%。

饲喂葛叶对豆天蛾幼虫生长性能及肠道菌群多样性的影响

【目的】探究葛叶替代传统的大豆叶饲喂对豆天蛾(Clanis bilineata tingtauica)幼虫生长性能和肠道菌群多样性的影响。【方法】试验选择大小一致、健康水平接近的0日龄豆天蛾幼虫,分别用葛叶(试验组)和大豆叶(对照组)饲喂,每组设置3个重复,每个重复200头幼虫,对比分析幼虫生长性能、存活率、饲料转化率、料重比、营养成分、肠道菌群多样性等指标的差异。【结果】与大豆叶相比,饲喂葛叶的豆天蛾幼虫(25日龄)存活率(57.54%)和饲料转化率(0.24 g/g)更高、料重比(1.90 g/g)更低。饲喂葛叶的豆天蛾幼虫生长性能较好,葛叶组25日龄幼虫的平均体长(72.27 mm)、平均体宽(11.99 mm)和平均体重(7.34 g)均高于大豆叶组;幼虫(干重)粗蛋白(64.12%)、粗脂肪(18.15%)含量以及必需氨基酸占氨基酸总量比例(37.72%)均高于大豆叶组。16S rRNA基因测序结果表明,葛叶组幼虫中肠道菌群多样性高于大豆叶组,主要包括厚壁菌门和多种有益菌属。【结论】综合考虑幼虫品质和经济效益,用葛叶替代大豆叶可以提高豆天蛾幼虫的生长性能和肠道菌群多样性。

植物乳杆菌YSQ规模化生产的低成本培养基配方优化

通过单因素试验、Plackett-Burman试验设计及响应面法筛选适于植物乳杆菌YSQ株大规模发酵的低成本培养基。结果表明:单因素试验确定培养基成分:碳源为玉米粉、次粉+蔗糖;氮源为豆粕;番茄汁作为生长因子供体。利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响植物乳杆菌生长的4个主要因子:次粉、豆粕、K2HP O4和MnSO4。最陡爬坡、中心优化组合及响应面分析确定培养基各组分的最适添加量为:玉米粉10g/L、豆粕15.5g/L、次粉1.2g/L、蔗糖5g/L、番茄汁150mL/L、K2HPO41.1g/L、MnSO40.28g/L、MgSO40.3g/L。优化后,植物乳杆菌发酵18h的菌落总数从优化前的8.73×108CFU/mL(玉米粉、豆粕、次粉的混合料)提高到2.68×1010CFU/mL。

甘氨酸甜菜碱对植物乳杆菌YSQ18的渗透压胁迫耐受性的影响

从传统泡菜中分离出一株耐盐的酸菌,对其进行形态学、生理生化特性及16S rRNA序列分析鉴定,确定其种属地位;并初步研究相容性溶质甘氨酸甜菜碱在高渗透压环境下对所筛菌株的生长曲线和发酵糖耗速率的影响。结果表明:筛选出的乳酸菌中有一株符合乳杆菌属植物乳杆菌的鉴别特征,与16S rRNA序列鉴定和发育树分析结果一致。在含有1.2mol/L NaCl和1.5mol/L NaCl的化学合成培养基中,该植物乳杆菌的生长受到完全的抑制。在培养基中添加0.80mmol/L的甘氨酸甜菜碱对植物乳杆菌有较明显的保护作用,能减弱高渗胁迫,有效缩短迟滞期,提高耐盐能力。发酵中糖耗速率测定结果表明添加0.80mmol/L的甘氨酸甜菜碱能有效保持细菌活性。因此,在高渗环境发酵过程添加甘氨酸甜菜碱也许能有效提高微生物的活性,如传统的酿制酱油以及腌制泡菜等。

固态发酵技术生产蛋白饲料的研究进展

固态发酵技术在生产饲料、燃料、食品、化工原料和药制品等微生物产品方面已经显现出巨大的潜能。为此,阐述了近年来固态发酵生产蛋白饲料的一些最新发展,分析了固态发酵过程控制参数的控制方法。

唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌的工艺研究

为获得晶体粒径为纳米级别且对致病菌有明显抑菌效果的纳米氧化锌产品,对乳酸菌生物合成纳米氧化锌的工艺条件进行探索。从断奶7～10 d健康仔猪的粪便中筛选出一株对高浓度锌离子具有耐受性菌株,并以此菌株为模板,氯化锌溶液为原料,分别研究了作用温度、作用时间、发酵后菌液的pH值、氯化锌原液的添加量四个因素对最终产品氧化锌的粒径、转化率及其对致病菌抑菌效果的影响。研究结果表明,当0.25M ZnCl2底物浓度、体系pH值为7.0,70℃水浴温度下作用25min时得到的氧化锌晶体粒径在70 nm左右,晶体形状均匀,且对大肠杆菌、沙门氏菌以及金黄色葡萄球菌等致病菌的抑菌效果较好,其最小抑菌浓度分别为0.024 mg/mL、0.029 mg/mL、0.016 mg/mL。将纳米氧化锌替代普通锌源添加在动物饲养中能有效改善猪仔生长性能。

肠膜明串珠菌复合保鲜剂对龙眼冷藏过程中品质变化的影响

本试验旨在研究一种以乳酸菌为主要成份的复合生物保鲜剂对龙眼果实的保鲜作用,复合保鲜剂配方为8.6×106CFU/mLdgnkzx002+1%曲酸+1%乳酸钠。以"东丰"龙眼(Dimocarpus longan Lour.cv.Dongfeng)果实为试材,研究肠膜明串珠菌复合保鲜剂在冷藏(4℃)条件下龙眼果实品质的影响及其在龙眼保鲜中的应用。结果显示,经复合生物保鲜剂处理的龙眼果实在4℃冷藏30 d后的可滴定酸(TA)、可溶性固形物(TSS)和维生素C(Vc)含量分别为清水处理对照组的190.90%、123.19%和147.79%,而商品率与失重率分别为192.31%和73.9%,说明保鲜剂处理不仅抑制了贮藏期间龙眼果实的呼吸作用,延缓了果实营养成分的下降,还能有效减少果实水分损失、显著提高果实的商品率。此外,复合保鲜剂还在一定程度上抑制多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)的活性,保持超氧化物歧化酶(SOD)的活性。采用肠膜明串珠菌复合保鲜剂处理可较好地保持冷藏条件下龙眼果实的品质,减缓酶促褐变过程,在龙眼生物保鲜上具有较好的应用前景。

颗粒型复合酸化剂-康乐酸加工性能与饲养效果

在饲料中添加康乐酸这种颗粒型复合酸化剂 ,由于其良好的流散性及抗吸潮性能 ,添加到饲料中其混合均匀度比柠檬酸高。另一方面 ,添加康乐酸的饲料制粒效果比其他酸化剂优 ,在 3.0mm环模下也能顺利制粒 ,相比之下添加柠檬酸的饲料在 3.0mm环模制粒出现严重堵塞 ,加大了能耗 ,增加了饲料成本。添加康乐酸比添加柠檬酸仔猪日增重分别提高了 6 .5 %和 8.2 % ,料肉比平均下降 3.1%。经济效益的分析结果表明 :添加康乐酸比添加柠檬酸饲料成本降低 4 5元 /t ;仔猪增重成本节省 0 .2 2元 /kg。