省一流专业引领下“粮油加工副产物综合利用”课程创新创业元素的设计与实践

建设一流专业,深化课程改革,将创新创业教育融入人才培养全过程,持续提升创新创业教育水平,是培养大学生科技人才的重要途径。基于省一流专业建设背景下,本文根据《粮油加工副产物综合利用》课程性质与特点,围绕教学目标,在创新创业教育理念指导下,探索开发与实施粮食工程专业大学生实践案例教学的方法。为改善课程授课形式单一、实践教学环节薄弱、教学评估维度单一等教学现实困境,通过产业案例启发教学、课堂展示、小组创新实验设计开发、科学家精神培育及延伸第二课堂科创竞赛教学等改进举措和多维评估持续机制,以构建基于“课堂-实验-实践”建设思路的“三位一体”创新创业教学协同育人平台,多维度激发学生创新创业能力。以期通过专业课程为载体,搭建平台育人体系,推动专业知识与学生创新创业能力的平衡发展,从而提高粮食工程创新创业人才培养水平。

基于果实颜色特征的蓝靛果忍冬花青素含量预测

为了实现对蓝靛果忍冬果实品质无损检测,以蓝靛果忍冬果实作为研究对象,采集果实表皮颜色图像信息并提取颜色特征参数,测定不同采收时间蓝靛果忍冬果实花青素含量,探究颜色变化与花青素含量变化相关性,建立颜色与花青素含量之间的回归预测模型。依据蓝靛果忍冬果实颜色特征参数,采用高斯算法建立花青素含量预测模型。结果表明,自蓝靛果忍冬果实生长的第四阶段半转色期Ⅱ开始,花青素含量快速升高,在第七阶段成熟期达到最高,在此过程中果实颜色由红色明显转为紫黑色;在蓝靛果忍冬果实生长和成熟过程中,以果实三原色和颜色饱和度的单一分量及其算术运算得到组合分量构成了21个颜色特征参数,这些参数与花青素含量有显著相关性(P<0.01);基于果实原色中绿色和蓝色值归一化处理的差值建立花青素含量最优高斯模型,有准确度高(R^(2)_(c)=0.993)、误差低(C_(RMSE)=4.752 mg/100g)、需用参数少(1个)的特点,适用于预测蓝靛果忍冬果实的花青素含量。研究结果可为蓝靛果忍冬生长期间的花青素含量无损检测提供模型依据。

白穗醋栗多酚鉴定及其抗氧化活性分析

采用东北农业大学小浆果资源圃内白穗醋栗果实,利用固相萃取技术进行分离纯化得到多糖、花色苷、非花色苷等组分,测定各组分的化学成分,并进一步测定各组分的总酚以及总花色苷含量,使用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基、铁离子还原能力等方法测定其各组分抗氧化能力。结果表明:白穗醋栗果实中含有丰富的非花色苷多酚为78种,花色苷多酚只有一种为矢车菊素-3-葡萄糖苷,可以作为一种潜在的花青素提取原料;白穗醋栗果实多酚粗提液总酚含量为(34.93±0.47)mg/g;总花青素含量为(2.99±0.98)mg/g;果实表现出了较强的抗氧化活性。

超高压处理对蓝靛果抗氧化物提取量及活性的影响

研究超高压处理对蓝靛果中总抗氧化物、花色苷、多酚、VC提取量及总抗氧化活性的影响,探索细胞微观结构与总抗氧化物提取量的关系。结果表明:提取压力为300 MPa时总抗氧化物提取量最高,为85.20 mg/g(以鲜果计);总抗氧化物冻干粉中总酚、花色苷、VC含量分别在300、400 MPa和对照组中最高,分别为136.48、4.12 μg/mg和27.14 μg/mg。提取压力为400 MPa时,总抗氧化物对2,2’-联氨-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐自由基清除能力(0.37 mmol/L)、Fe^(3+)还原能力(0.84 mmol/L)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力(91.5%)最大,表明400 MPa压力条件下提取的抗氧化物活性最高。观察电子显微镜图片发现400 MPa处理对蓝靛果细胞破坏巨大,有利于抗氧化物的提取,从细胞微观结构角度证明超高压处理可以提高蓝靛果抗氧化物提取量;差异显著性分析表明VC、花色苷含量部分组之间不显著,其他组之间差异显著。通过本实验证实:超高压处理可以促进蓝靛果细胞破碎,有利于溶剂与抗氧化物接触,提高抗氧化物的提取量及抗氧化活性。

北五味子多糖对RAW264.7细胞的免疫调节作用

北五味子是我国传统中药材,近年来因其具有的护肝、安神等多种功效而得到了广泛地关注和研究。本实验提取北五味子多糖并超滤处理获得不同分子质量的多糖组分Sp1(>100 ku)和Sp2(10~100 ku),分别按不同质量浓度对小鼠巨噬细胞系RAW264.7孵育处理,通过检测细胞增殖活性、吞噬能力、NO分泌水平及培养基中细胞因子(细胞白介素(interleukin,IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α))的含量,并与脂多糖实验组进行对比,评价北五味子多糖在免疫调节方面的作用。结果显示,较低分子质量的Sp2组分活性较强,在500.00μg/m L以上时,可以对小鼠巨噬细胞RAW264.7的吞噬能力、NO分泌水平、IL-1β和TNF-α含量有普遍的促进作用,显现出良好的免疫提高潜力,而较高分子质量的Sp1组分活性较弱。

蓝靛果保健功能及食品开发的研究进展

综述了蓝靛果的营养成分、保健功能及食品开发的研究进展,对蓝靛果的潜在功能与食品开发进行了展望,以期为蓝靛果进一步的开发提供参考。

1-甲基环丙烯对蓝靛果贮藏品质的影响

目的:探究1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)对蓝靛果贮藏品质的影响,以期为蓝靛果鲜果贮藏保鲜技术提供理论和实践依据。方法:以“蓝精灵”蓝靛果为试材,采后进行浓度为1μL/L 1-MCP处理24 h后,研究冰温(−0.5±0.3)℃贮藏期间1-MCP处理对果实贮藏品质、生理变化和抗氧化性的影响。结果:与对照相比,1-MCP处理延缓了贮藏期间果实好果率、果霜覆盖指数和风味指数的下降,贮藏60 d时硬度为1.39 kg/cm^(2),显著高于同期CK组硬度(0.95 kg/cm^(2)),维持了果实的感官品质和固有质地;贮藏中前期,1-MCP处理使得抗坏血酸、花色苷,黄酮和总酚含量保持在较高水平,同时抑制果实的呼吸强度和丙二醛(MDA)含量,抑制了生物活性物质下降以及延缓了果实的衰老进程;在抗氧化性方面,1-MCP能够有效减缓T-GSH、GSH、GSSG含量的降低,同时在贮藏中前期维持了较高的GR和SOD活性,进而达到维持果实的抗氧化能力。结论:1-MCP处理能够有效维持蓝靛果果实采后贮藏期的品质,延长贮藏期果实的抗氧化能力。

黑穗醋栗叶片衰老过程中抗坏血酸含量及相关酶活性的变化特征

该试验以3个不同黑穗醋栗品种‘亚德’(Adelinia)、‘布劳德’(Brodtrop)和‘黑丰’(Heifeng)为材料,分析黑穗醋栗8个不同发育时期叶片(幼叶到衰老叶)中的抗坏血酸(AsA)含量、合成与代谢相关酶活性,以明确叶片生长发育及自然衰老过程中AsA含量与代谢合成相关酶之间的关系,为寻找黑穗醋栗最佳叶片采摘时期、AsA含量调控及延缓叶片衰老进程研究奠定基础。结果表明:(1)不同品种黑穗醋栗叶片中AsA含量和AsA相关代谢物水平存在明显的多样性;在叶片生长发育过程中,叶片总抗环血酸(T-AsA)和AsA含量在3个品种中变化趋势一致,均在成熟期叶中达到最高,其中‘亚德’成熟期叶片中AsA含量最高(98.33μmol/g),之后随着叶片的衰老而迅速下降,在衰老后期降至34.57μmol/g。(2)在叶片生长发育进程中,L-半乳糖途径中的关键酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)活性变化与AsA含量变化趋势一致;AsA-GSH循环再生代谢中,脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性在展叶期最高,之后随着叶片的衰老而降至最低,这与AsA含量变化趋势相似,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化与之正好相反;叶片H2O2含量则随着叶片的衰老逐渐增加,至衰老期达到最高。(3)GalLDH与T-AsA、AsA、氧化型抗坏血酸(DHA)、DHAR和MDHAR呈现极显著正相关关系,即叶片中GalLDH活性越高,叶片中AsA含量也越高;DHAR与T-AsA、AsA和DHA也存在极显著正相关关系。研究认为,黑穗醋栗叶片中AsA含量于成熟期达到最高,且品种间存在显著差异;GalLDH、DHAR可能是黑穗醋栗叶片AsA合成代谢的关键酶,可通过增强GalLDH和AsA-GSH循环系统相关酶活性来提高黑穗醋栗叶片中的AsA含量,进而延缓其衰老。

摘叶处理对黑穗醋栗叶片和果实AsA-GSH循环代谢的影响

通过摘叶处理,探讨黑穗醋栗叶片和果实AsA积累关系。3个AsA含量差异较大黑穗醋栗品种摘除总植株叶片数50%叶片,测定叶片和果实AsA含量及AsA-GSH循环代谢相关酶活性。结果表明,摘叶处理显著提高剩余叶片AsA含量,但果实AsA含量明显低于对照。AsA和GSH含量均在坐果后第3周最高,之后随果实发育而降低,成熟时趋于稳定。DHAR、MDHAR和GR活性与AsA含量变化一致,与APX活性变化相反;摘叶处理后叶片DHAR、MDHAR和GR活性增加,品种AsA越高,差异越显著(P<0.05),果实中3种酶活性降低。表明摘叶处理显著增加黑穗醋栗剩余叶片AsA含量,而果实AsA含量减少,叶片和果实间可能存在AsA长距离运输。

不同植物生长调节剂对蓝果忍冬叶片愈伤组织诱导的影响

以蓝果忍冬品种邱雷姆和娜雷姆无菌苗叶片为外植体,添加一种或多种生长调节剂诱导愈伤组织,结果表明,不同生长调节剂对蓝果忍冬叶片愈伤组织诱导影响不同,单独添加2,4-D(0.5~2 mg·L-1)可有效诱导蓝果忍冬叶片产生愈伤组织,出愈率达100%;单独添加6-BA和TDZ无法诱导蓝果忍冬叶片产生愈伤组织;6-BA(1~2 mg·L-1)与2,4-D(0.2、0.5、1.0 mg·L-1)配合使用可改善愈伤组织状态,增加绿色致密型愈伤组织,愈伤量增多;添加6-BA、IBA、KT组合的三种生长调节剂,品种邱蕾姆出愈率和愈伤量优于娜蕾姆,三种添加方式比较而言,6-BA与2,4-D组合诱导效果相对较好。研究可为蓝果忍冬组培快繁体系建立奠定基础。

Regeneration of Blue Honeysuckle via Dormant Axillary Buds

The optimum medium for dormant axillary buds culture of blue honeysuckle was screened according to the growth rate and elongation rate by inoculating the buds on culture medium with various 6-BA and iron-salt concentration. About 35 days, the stretched stem buds were divided into strong root system after inoculated on 1/2 MS＋1.0 mg·L^-1 IBA rooting medium. Amount of qualified tissue-cultured young plants could be obtained by the stretched stem buds reproduction.