菊芋功能成分及其在畜牧生产中的应用进展

菊芋具有产量高、适应性强、应用范围广的特点,富含菊糖、黄酮、绿原酸及氨基酸等活性物质。菊芋具有改善畜禽肠道生态环境、缓解便秘、促进矿物质吸收、调节血糖、血脂等作用,可降低家畜死亡率,提高屠宰率、肉品质、生产性能和免疫器官指数,具备作为功能性饲料添加剂的潜质。文章主要综述了菊芋菊糖、绿原酸、黄酮及氨基酸的理化性质、生理功能及其在动物生产中的应用,以期为菊芋资源作为功能性饲料添加剂在畜牧生产中的推广应用提供参考。

基于MaxEnt模型的陕西省菊芋种植潜在适宜区分析

利用陕西省29个菊芋空间分布数据和26个环境因子,综合陕西省边际土地分布,运用最大熵模型(MaxEnt)模拟历史时期及未来气候变化下陕西省菊芋潜在适宜区分布,并将结果叠加陕西省现有边际土地进行分析。结果表明:(1)MaxEnt模型模拟陕西省菊芋种植潜在适宜区结果精度较高,曲线下面积AUC为0.914。(2)基于历史时期环境数据,陕西省菊芋潜在分布区主要分布在榆林定边县、延安志丹县、安康汉滨区、商洛商州区和汉中西乡县,边际土地总适宜区面积约为75992km^(2),占陕西省总面积的36.9%,其中低、中、高适宜性面积分别约为63169、11617和1205km^(2),主要边际土地利用类型为中覆盖度草地。(3)影响菊芋生长的5个重要环境因子为土壤深度(142.4~155.4cm)、最暖月最高气温(29.4~31.6℃)、高程(210~593m)、坡向(70.7°~239.5°)和坡度(0~10.5°)。(4)未来4种气候情景模式下陕西省菊芋种植中、高适宜区面积总体明显增加,2021-2040年分别增加14.39%~46.46%和46.90%~95.39%,2041-2060年分别增加15.95%~71.52%和48.46%~111.40%。未来气候变化有助于陕西菊芋适宜种植区扩大,建议在榆林定边县、商洛商州区等高适宜地区开展种植实验,验证菊芋对当地环境的适宜性,探索推广培育的可行性。

山药红枣菊芋糕加工工艺研究

为拓宽糕点工业化发展的道路,更好地满足人们对糕点口味和营养多样化的需求,本文将山药泥、菊芋泥、糯米粉混合成面团作为糕点皮,以红枣泥为馅,采用蒸制的方法,通过单因素和正交试验优化山药红枣菊芋糕的加工工艺。结果表明,山药红枣菊芋糕的最佳工艺为山药泥12 g、菊芋泥8 g、红枣泥15 g、白砂糖3 g。在此条件下制作的山药红枣菊芋糕气味纯正,口感细腻,香甜可口,具有良好的感官品质,理化指标和微生物指标符合食品安全国家标准。

正交试验优化菊芋营养粉的配方研究

菊芋营养粉是一种新型的健康食品,富含丰富的营养成分,可以为人体提供必需的营养素。本研究以感官评价、冲调性为评价指标,旨在找到菊芋营养粉的最佳配方。在单因素分析试验中,选择了菊芋添加量、山药添加量、山楂添加量和小米添加量这四个因素进行感官评价。通过正交试验确定了最佳添加量。研究结果表明,菊芋20%、山药7%、山楂3%和小米5%的配比所得到的营养粉具有最佳的饮用效果。这些研究结果对于进一步推广菊芋营养粉具有重要意义。

菊芋新品种青芋7号的选育

青芋7号是由河南地方优良菊芋农家种经单株系统选育而成的加工型中晚熟菊芋新品种。全生育期175 d(天)左右,株高160~200 cm,分枝数17~22个;块茎呈瘤状,分布较集中,外皮红色,肉白色,平均块茎质量36.2 g,表面光滑,须根少;干物质含量192.0 g · kg^(-1),可溶性糖含量57.0 g · kg^(-1),粗蛋白含量20.6 g · kg^(-1),粗纤维含量6.7 g · kg^(-1),川水地栽培每667 m2产量可达5 800 kg,适宜在青海省川水地、浅山地种植。

黑菊芋加工工艺设备优化与验证

为解决传统黑菊芋加工设备工序繁杂、加工周期长、加工成本高的问题,设计结构合理、可监测温湿度及气压的小型试验箱。采用控制变量法,改变试验箱开孔密度,对菊芋进行分组加工试验,结合感官评价和营养成分分析确定最佳生产条件。再以此条件对传统小型黑菊芋加工设备进行改进,对传统加工程序进行优化。改造后的黑菊芋加工设备工序减少50%,加工时间减少45%,各项生产费用节省了83%。改造后的的黑菊芋加工设备生产效率明显提升,生产成本大幅下降;同时降低了塑料制品的使用,节能减排、低碳环保。

不同脱色剂对菊芋干粉提取液作用的比较研究

采用8种不同的脱色剂对石灰乳除杂后的菊芋干粉提取液进行脱色比较,用可见分光光度法测定样液的脱色率和菊糖损失率。测得在中性条件下,S-8大孔树脂和活性炭的综合脱色效果最优,分别为90.57%和90.55%。此结论可为优化菊芋菊糖的脱色加工工艺提供技术支持。

青海6个菊芋品种(系)比较试验

本文对6个供试菊芋品种(系)的株高、茎粗、含水量、块茎产量、可溶性糖含量及块茎采收后的发芽率和耐储藏性进行综合鉴定评价。结果表明:处理3-1的产量、可溶性糖均最高,分别为81.0 t/hm 2、20.4%,处理6-1粗蛋白含量最高,为2.6%,处理5-1的粗纤维含量最高,为1.5%;青芋1号、青芋5号为早熟菊芋品种,青芋3号、249、豫1、豫2均为晚熟品种;发芽率最高的菊芋品种为青芋1号与青芋3号,均为95%,相对其他菊芋品种(系),青芋1号的腐烂率最低。这为后续菊芋新品种选育及助推菊芋产业发展提供了优良的种质资源。

不同有机改良剂对盐碱地菊芋产量及土壤理化性质的影响

试验在黄河三角洲典型盐碱地上进行,以菊芋品种南芋1号为供试材料,设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F)、商品有机肥(M)、生物炭基调理剂(T1)、抗盐调理剂(T2)共5个处理,研究不同有机改良剂对菊芋苗期生物量、块茎产量及土壤主要理化性质的影响。结果表明:施用有机改良剂对盐碱地菊芋苗期干物质量和成熟期地下块茎产量影响显著,其中T1处理菊芋苗期干物质量和成熟期块茎产量最高,较CK、F处理分别显著提高76.4%、36.2%和38.7%、25.1%。与CK相比,T1处理菊芋苗期0~30 cm土层土壤pH值显著下降;M、T1和T2处理较CK和F处理显著降低菊芋苗期0~20 cm土层土壤水溶性盐含量,降幅达8.3%以上,且T1优于M和T2处理;菊芋收获后,M、T1和T2处理0~10 cm土层土壤有机质含量较CK分别显著提高15.1%、20.7%和21.0%,T1处理显著增加0~20 cm土层土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量,M处理显著增加0~20 cm土层土壤有效磷和速效钾含量。综上,施用生物炭基调理剂对改良土壤盐碱化、促进壮苗培育、提高菊芋产量效果较优。

菊芋(Helianthus tuberosus)对镉、铅、锌复合污染土壤的修复潜力

菊芋是一种生物量大、生长旺盛、易于栽培的能源作物。为探究菊芋对镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染土壤的修复潜力,利用土培盆栽和原位大田试验,研究菊芋对Cd、Pb、Zn复合胁迫的生长特性、富集特征、去除率及修复潜力。结果表明:随着盆栽土壤中Cd、Pb、Zn含量的增加,菊芋的株高、生物量先降低再升高再降低,SOD酶活性先升高再降低再升高,CAT酶活性先升高再降低,POD酶活性总体表现为逐渐升高。菊芋对Cd的富集系数范围为1.08~1.79,转运系数范围为2.05~6.27,地上部Cd最大积累量达到98.25 mg/kg;Pb富集系数范围为0.77~1.31,转运系数范围为3.41~5.67,地上部Pb最大累积量为585.81 mg/kg;Zn富集系数范围为0.44~0.79,转运系数范围为1.69~3.33,地上部Zn最大累积量为2668.04 mg/kg。原位大田试验中,菊芋地上部Cd、Pb、Zn含量范围分别为125.79~201.08 mg/kg、1075.99~1525.46 mg/kg、6896.21~7443.66 mg/kg,每亩受污染土壤种植2茬菊芋对Cd、Pb、Zn的年去除率分别为5.16%~9.04%、10.84%~16.90%、4.60%~5.46%。菊芋具有较好的Cd、Pb、Zn复合胁迫耐受性和修复潜力,可作为Cd、Pb、Zn复合污染土壤修复的潜在超富集植物种质资源,具有较好的应用前景。

高寒地区菊芋青贮物料耐低温乳酸菌的筛选与鉴定

为筛选可提升高寒地区菊芋(Helianthus tuberosus)青贮发酵品质的耐低温乳酸菌,本研究以‘青芋2号’菊芋青贮物料为材料,利用平板培养法分离乳酸菌株,分析菌株生理生化特性,并通过16S rRNA测序进行菌株种属鉴定。结果表明,菊芋青贮物料中共分离得到34株乳酸菌株,经低温及生理生化筛选获得13株耐低温乳酸菌株,包括11株同型发酵乳酸菌和2株异型发酵乳酸菌,其耐酸性和耐盐性均较强;经产酸和生长能力对比,GN02菌株生长最快(OD=2.63),GN10菌株具有更强的产酸能力(pH=3.59),XN25菌株兼具较强的生长和产酸能力;16S rRNA测序鉴定出9株植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、1株戊糖乳杆菌(Lactiplantibacillus pentosus)、1株棒状乳杆菌(Lactiplantibacillus coryniformis)、1株短乳杆菌(Lactiplantibacillus brevis)及1株无法鉴定。本研究筛选出适合高寒地区菊芋青贮发酵的耐低温植物乳杆菌、戊糖乳杆菌、短乳杆菌各1株。

钾肥用量对菊芋块茎产量、植株生理特性及钾素吸收利用影响效应

为了探究钾肥用量对菊芋块茎产量、植株生理特性及钾素吸收利用影响效应,为菊芋科学施钾及优质高产栽培提供参考依据,2022年于河南省原阳县河南农业大学科教园区布置钾肥用量田间试验,设置0(K0)、45(K45)、90(K90)、135(K135)、180 kg·hm^(-2)(K180)和225 kg·hm^(-2)(K225)K2O六个处理,系统研究钾肥用量对成熟期菊芋块茎产量(播种后206 d)及生育期间(播种后60、94、122 d和162 d)植株钾素积累量、冠层光合有效辐射[有效辐射量(APAR)和吸收系数(FPAR)]、冠层温度、叶片SPAD值、叶片解剖结构和抗氧化酶活性等理化特性,分析计算钾素收获指数、钾肥表观利用率和农学效率相关指标。结果表明:施钾可显著提高菊芋块茎产量,钾肥用量与块茎产量间变化趋势符合一元二次方程效应函数,适宜施钾量为204 kg·hm^(-2)。生育期间,随钾肥用量增加,菊芋相关生理指标(植株钾素积累量、APAR、FPAR、叶片SPAD值、上下表皮厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵体厚度、抗氧化酶活性)均呈先上升后下降的变化趋势;冠层温度变化趋势则与之相反,且各指标均在施钾量为180 kg·hm^(-2)时达至最优。菊芋钾肥表观利用率和农学效率随钾肥用量增加呈先升高后降低趋势,钾素收获指数总体则呈逐渐降低趋势。研究表明,合理施肥可显著增加菊芋块茎产量,改善菊芋生育期内生理活性,提高菊芋的抗逆性和钾肥利用效率。在豫北平原砂质潮土条件下,菊芋适宜施钾量为180~204 kg·hm^(-2)。

菊芋多糖的提取工艺、生物学功能及其在动物生产中的应用进展

菊芋多糖是菊芋茎块的主要成分,由D-呋喃果糖经β-2,1-糖苷键脱水聚合而成的果聚糖,具有抗氧化、抗炎、抗病毒和调节肠道菌群以及调节血糖、血脂等生物学功能,应用于动物生产中可提高生产性能、改善肠道健康、提高机体免疫力和改善产品质量等,具有作为替代饲用抗生素添加剂的潜质。本文就菊芋多糖的提取工艺、生物学功能及其在动物生产中应用进展等进行综述,以期为菊芋多糖进一步在动物生产中合理开发和应用提供参考。

菊芋全粉对米发糕贮藏品质特性的影响

目的探究菊芋全粉添加量与米发糕品质特性之间的相关性。方法在米发糕中添加不同比例(5%、10%、15%、20%、25%)的菊芋全粉,测定其贮藏过程(0、1、3、5、7 d)中感官品质、质构特性和体外消化特性等指标,探究菊芋全粉与米发糕品质指标之间的相关性。结果与未添加菊芋全粉的米发糕相比,菊芋全粉的添加降低了米发糕的硬度、粘性和咀嚼性,感官评分从81.91下降到70.91,而米发糕抗性淀粉从26.02%增加至34.59%。菊芋全粉的添加能有效减缓米发糕在贮藏期间质构的劣变,贮藏第7d时,添加15%菊芋全粉的米发糕感官评分(80.83)高于对照组(66.57),且添加10%菊芋全粉的米发糕抗性淀粉高达42.23%。通过相关性分析,回复值、弹性和粘聚性是影响米发糕感官品质的主要因素,其中弹性与米发糕感官评分呈极显著负相关(P<0.01)。结论添加菊芋全粉可有效提升米发糕的感官品质及抗消化特性,并能有效减缓米发糕在贮藏期间的质构劣变,同时也丰富了米发糕品种多样性,可为菊芋资源的开发和高值化利用、发糕制品的深度研究提供理论参考。

菊芋全株高值化利用研究进展

菊芋(Jerusalem artichoke),又名洋姜,是一种向日葵属的多年生草本植物。具有生物质产量高、抗病虫害能力强、适应性广泛等优势,在化学品、药品和工业应用领域有重要的利用价值。该文对菊芋全株的研究现状、加工方法和综合应用进行了回顾,分别从菊芋叶片、菊芋秸秆和菊芋块茎3个方面综述了菊芋全株的生物产品以及适用的生产技术和应用领域。详细介绍了菊芋叶片的生物活性成分研究进展和提取技术的发展现状,菊芋秸秆综合利用过程中的主要预处理方法和生物产品,以及菊芋块茎在食品、工业、医药等领域的发展前景。以期为菊芋资源的高效开发及综合利用提供理论依据和参考。

菊芋14-3-3基因家族的鉴定及其对非生物胁迫响应的分析

[目的]本文旨在鉴定菊芋14-3-3基因家族成员并分析它们对高温、低温、盐和干旱胁迫响应的表达模式,为研究14-3-3蛋白功能及菊芋育种提供依据。[方法]采用克隆和生物信息学研究基因性质,采用RNA-seq数据分析和RT-qPCR研究基因对非生物胁迫的响应模式。[结果]从菊芋中克隆到14-3-3基因家族的10个成员HtGRF1—HtGRF10,GenBank登录号为OP132618—OP132627。根据进化关系将其分为2个亚家族:HtGRF1—HtGRF7属于非ε组,HtGRF8—HtGRF10属于ε组,通常形成同源或异源二聚体。组织表达分析表明,HtGRF2/3/6/9在芽、根、茎、叶中的表达丰度较高,HtGRF3/5/9在块茎发育过程中前高后低。综合分析根和叶中HtGRF对非生物胁迫响应时发现,HtGRF6表达水平在高温、盐和干旱胁迫下下降;HtGRF2/3/7/8/9表达水平在盐胁迫下下降,而在干旱胁迫下上升;HtGRF1表达水平在低温胁迫下上升;HtGRF4/5表达水平在干旱胁迫下下降;而HtGRF10表达水平变化不显著。[结论]菊芋14-3-3蛋白是一个高度保守的多基因编码家族,在菊芋的生长发育和适应复杂环境中起着重要作用。

淹水胁迫对菊芋幼苗生长形态及生理特性的影响

为探究菊芋耐涝机制,以不淹水为对照,设0、3、9 d等3个淹水时间,共6个处理,研究了淹水胁迫对本地白皮菊芋的生长形态和生理特性的影响。结果表明,淹水3、9 d,菊芋的叶绿素含量、地上部干质量和地下部鲜干质量都显著低于对照;淹水3 d时,菊芋的可溶性糖含量、脯氨酸(Pro)含量和乳酸脱氢酶(LDH)活性均显著高于对照,分别比对照增加了114.15%、449.02%、333.33%;淹水9 d时,菊芋的茎粗和过氧化物酶(POD)活性均显著高于对照,分别比对照增加了11.23%、100.00%。说明本地白皮菊芋比较耐淹,通过提高其LDH活性进行乳酸发酵、提高POD活性、增加可溶性糖和Pro含量来适应淹水胁迫,使得植株少受或免受伤害。

菊芋HtMYB2基因VIGS体系构建与功能验证

颜色作为一种重要的农艺性状,影响作物的价值。紫皮菊芋与白皮菊芋相比,具有较好的外观颜色、营养价值和商品价值。本研究旨在探究菊芋块茎表皮颜色形成的潜在机制。通过前期转录组测序技术对紫皮和白皮菊芋块茎表皮分析,筛选得到与花青素合成代谢相关转录因子HtMYB2。本研究以紫皮菊芋品种为材料,利用VIGS技术将HtMYB2进行基因沉默,对其功能进行验证。结果表明侵染后的菊芋块茎表皮颜色变浅,花青素含量显著下降为15.34 mg/g;同时RT-PCR结果显示HtMYB2基因表达量为2.06,与对照组相比显著降低,沉默效率为73.96%,推测HtMYB2基因的沉默使菊芋块茎中花青素基因的表达受阻,花青素合成功能减弱,导致花青素含量降低,表明HtMYB2基因在花青素合成途径中起正调控作用。本研究为菊芋块茎表皮花青素的生物合成机理提供理论依据,并进一步揭示了该基因在调控块茎颜色和花青素合成途径中的重要性。

不同逆境胁迫对菊芋幼苗叶片生理特性的影响

为研究不同逆境胁迫对菊芋幼苗叶片生理特性的影响,探究菊芋生长过程中生理特性的变化规律,以青芋1号菊芋品种块茎为试验材料,分别采用25%PEG-6000模拟干旱胁迫和200 mmol/L NaCl溶液模拟盐胁迫对菊芋幼苗进行处理,以清水处理为对照。在处理后的24 h、48 h、72 h取样测定菊芋幼苗叶片中的生理指标。结果表明:在干旱胁迫、盐胁迫处理下菊芋叶片中还原型谷甘光肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、可溶性糖(SS)含量均显著低于对照;可溶性蛋白(SP)含量则试验组均高于对照组;抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H 2 O 2)含量总体呈先上升后下降趋势,本研究的结果为后续菊芋抗逆育种提供参考。

菊芋综合高产栽培关键技术与管理要点

菊芋有良好的经济价值、药用价值及食用价值,市场需求大,现阶段菊芋的繁殖栽培已经取得良好成效。为进一步满足市场需求,必须提高菊芋的综合高产栽培技术,帮助种植人员充分掌握技术要点。在菊芋综合高产栽培技术中,主要是涉及3个关键技术,即土壤选择、品种选择、适时播种;同时,还应重视和完善菊芋综合高产栽培管理,包括施肥、除草、浇水、收获;以期为菊芋的高效栽培提供参考。