超声辅助酶法提取菠萝蜜果皮果胶工艺优化及低酯化改性

为提高菠萝蜜果皮果胶(Jackfruit peel pectin,JFPP)的得率,并得到高纯度具有良好的功能特性的果胶,本研究通过响应面试验优化超声辅助纤维素酶法对果胶的提取工艺,对提取的果胶进行初步纯化,包括脱脂、脱蛋白、脱色和透析浓缩,并对纯化后果胶进行酶法低酯化(De-esterification)改性,得到低酯菠萝蜜果皮果胶(DE-JFPP),对比分析改性前后果胶的基本成分组成、分子量、单糖组成、官能团特征、热稳定性和微观结构。结果表明,最优提取工艺参数为加酶量0.7%,酶解温度30.4℃,pH4.6,此条件下JFPP得率为15.26%±0.07%。改性后的果胶的半乳糖醛酸含量由79.10%增加到83.24%,总糖含量由43.42%降低为41.90%,酯化度由84.25%降低为32.36%,重均分子量由29.24 ku降低为28.49 ku。JFPP和DE-JFPP均有11种单糖,均属于RGI型果胶,DE-JFPP支链化程度减小。傅里叶变换红外光谱显示改性前后的果胶均具有果胶特征吸收峰,改性后的果胶分子对应酯化羧基的吸收峰峰面积下降。JFPP和DE-JFPP的溶解温度分别为160.22℃和123.28℃,降解温度分别为255.11℃和230.56℃,均具有较高的热稳定性。扫描电镜图显示,JFPP表面光滑,结构紧凑,DEJFPP表面粗糙,结构疏松。本研究优化了JFPP提取工艺,提高其得率,并证明低酯化后的果胶具有较好的理化性质及微观结构,可满足不同领域中对凝胶负载体系需求,进一步拓展菠萝蜜果皮果胶的利用空间。

微孔气调包装对鲜切菠萝蜜保鲜效果的影响

目的为探究微孔气调包装(MMAP)对鲜切菠萝蜜的保鲜效果,明确O_(2)体积分数、CO_(2)体积分数和打孔数的最佳处理条件。方法本研究以菠萝蜜为原料,通过单因素和正交-模糊综合评价法,研究冷藏期间MMAP对鲜切菠萝蜜品质(菌落总数、质量损失率、可溶性固形物(TSS)、色差、可滴定酸(TA)、硬度、VC含量和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度)的影响。结果与对照相比,MMAP抑制了微生物生长,维持了较高TSS、TA和VC含量,减少了MDA的积累,提高了鲜切菠萝蜜的整体品质,延长货架期至少6 d。筛选出MMAP最佳处理条件:O_(2)体积分数为5%,CO_(2)体积分数为6%,216 cm^(2)的打孔数为15个。结论MMAP是一种安全、低廉、简单的保鲜技术,可有效抑制鲜切菠萝蜜在贮藏过程中组织软化、营养损失、风味变化等品质裂变问题,具有很大的工业应用潜力。

菠萝蜜多糖在DSS肠炎大鼠血液中的代谢标志物分析

采用超高液相串联四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)分析菠萝蜜多糖(JFP-Ps)在DSS肠炎大鼠血清中代谢物全谱的变化,代谢组学分析技术探究JFP-Ps在DSS肠炎大鼠血液中的差异代谢标志物。结果表明,JFP-Ps主要引起氨基酸、多肽及其类似物、嘌呤和嘧啶及其衍生物、脂类和类脂分子等代谢物的变化。大鼠血清中与肠炎相关的代谢通路有5条,分别为精氨酸的生物合成、D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢途径。结论:JFP-Ps可通过调节氨基酸代谢及影响相关通路,改善DSS肠炎大鼠的症状。

土壤质地对菠萝蜜根际微生物碳源利用、线虫群落及果实糖分的影响

【目的】研究相同施肥模式下不同质地土壤微环境差异及其与果实关键品质(糖分)的潜在关系,为区域性的果园培肥和增产提质提供理论依据。【方法】选取施肥方案一致、土壤质地分别为壤土、砂壤土和砂土的‘马来西亚1号’标准菠萝蜜园,采集养树期、花期和果期的菠萝蜜根周土壤和成熟果实,研究土壤微生物群落代谢功能、线虫群落结构、土壤理化性质及果实糖分的变化及潜在关系。【结果】砂壤土和砂土微生物碳源利用变化趋势均为养树期>花期>果期。壤土微生物碳源代谢强度大小为果期>养树期>花期。土壤微生物主要的碳源利用类型是碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和多聚物类碳源。砂土各时期的土壤微生物群落结构多样性指数和各营养类群线虫丰度普遍高于其他两种土壤,且在养树期和果期较高。壤土各时期线虫生态指数和土壤pH、有机质普遍高于其他两种土壤。果实中的葡萄糖含量表现为砂壤土>壤土>砂土,其他糖组分在各质地土壤中差异不显著。采样时期对土壤线虫群落多样性有显著的直接效应,土壤质地对菠萝蜜果实糖分有显著的间接效应和总效应。【结论】有机、无机肥配施对异质土壤的微生态环境影响各异,土壤质地通过直接或间接影响养树期和果期菠萝蜜根际微生物和线虫群落结构及功能,最终影响土壤养分转化和果实品质。

菠萝和菠萝蜜复合果醋发酵工艺及挥发性物质分析

为进一步丰富复合果醋的种类,提升果醋的香气,以菠萝和菠萝蜜为原料进行多菌种混合发酵,以果醋总酸和感官评分为指标,采用单因素和正交试验优化发酵工艺条件,以顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术分析菠萝和菠萝蜜复合果醋的挥发性物质。结果表明,最优工艺条件为菠萝与菠萝蜜体积比6∶4,醋酸发酵阶段,初始pH4.5、乙醇体积分数6%、醋酸菌接种量11%、发酵温度28℃,在该条件下发酵8 d,复合果醋的总酸(以乙酸计)为31.92 g/L。进一步检测其挥发性物质,共分析出乙酸、3-羟基丁酸乙酯、乙酸异戊酯、异戊醇、苯乙醇和苯甲醛等54种主要挥发性物质。该文对菠萝和菠萝蜜复合果醋发酵工艺及挥发性物质进行研究,为复合果醋的开发提供参考。

基于UPLC-Q/TOF-MS技术分析发酵胶原蛋白肽-菠萝蜜汁的代谢物变化

该文采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(ultra-high performance liquid chromatography quadrupole timeof-flight mass spectrometry,UPLC-Q/TOF-MS)技术采集胶原蛋白肽溶液(collagen peptide solution,PP)、未发酵菠萝蜜汁(non-fermented jackfruit juice,JJ)、发酵菠萝蜜汁(fermented jackfruit juice,FJJ)和混合发酵胶原蛋白肽-菠萝蜜汁(co-fermented peptide-jackfruit juice,FPJ)的全代谢物组分,比较FPJ组与FJJ、JJ、PP组的代谢物差异。在正、负离子模式下分别鉴定出1 388个和565个代谢物特征。采用VIP>1.0和Fold Change>2作为阈值,使用代谢组学数据库对差异代谢物精准确定,筛选出80种代谢物作为关键代谢物,包含42种寡肽、7种醇、6种氨基酸、3种有机酸、3种酯类、3种脂质、2种醛等。结果表明,FPJ组较FJJ组和JJ组中氨基酸、小肽、酯类、酸类和风味物质的含量发生明显变化,FPJ组的营养价值和感官品质得到改善。

间作模式对幼龄菠萝蜜果园土壤养分和微生物群落的影响

为探明不同间作模式对幼龄菠萝蜜园土壤养分和土壤微生物的影响规律,选取菠萝蜜单作和菠萝蜜间作南瓜、平托花生、硬皮豆4种种植模式下的根际土壤样本,测定土壤养分以及对根际土壤微生物群落进行16S rRNA V4-V5区检测,并与试验区间作前的基础土壤进行对比分析。结果表明:3种间作模式较间作前均显著提高了土壤有机碳、全氮、速效氮、全磷、全钾含量,较单作模式均显著提高了土壤全氮、速效氮和全钾含量,土壤pH值均高于单作模式,间作硬皮豆效果最佳;4种种植模式的细菌优势门类群分别是酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门等,间作均提高了根瘤菌属相对丰度,降低了酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门相对丰度;酸杆菌门与速效磷含量呈显著正相关,放线菌门与速效氮、全钾、全氮含量呈极显著或显著负相关;菠萝蜜株高增长情况表现为菠萝蜜间作硬皮豆>菠萝蜜间作南瓜>菠萝蜜间作平托花生>菠萝蜜单作。

干旱胁迫诱导菠萝蜜裂皮病发生的生理基础研究

菠萝蜜是我国重要的热带水果之一。为研究菠萝蜜裂皮病关键致病因子及干旱诱导菠萝蜜裂皮病发生机制,通过设计不同盆栽控水试验,分别测定40%、30%、20%和10%不同梯度水分和干旱3d、6d、9d胁迫菠萝蜜幼苗后的生长性状和光合作用指标。试验结果表明,10%水分干旱处理下,对‘琼引1号’和‘琼引8号’菠萝蜜叶面积、叶长和叶宽和叶绿素含量等指标影响最大,叶片增长量均小于0;叶绿素含量及净光合速率等光合指标显著下降,均极显著低于CK。干旱9d胁迫下,两个品种的叶面积变化较大,其增长率分别为-33.48%和-42.16%,其次为叶长的增长率-27.82%和-34.12%,均小于0,显著小于CK的增长率;叶绿素含量及净光合速率等光合指标显著下降,均极显著低于CK;不同干旱短时间胁迫下对茎围和株高影响不显著。在10%~40%水分含量范围内,随着土壤水分含量降低和干旱时间增加,菠萝蜜植物生长性状受影响越明显,其影响程度依次为水分含量10%>20%>30%>40%、干旱时间9d>6d>3d的趋势。研究阐明不同干旱胁迫对菠萝蜜生长及光合生理系统的影响,为干旱诱导下菠萝蜜裂皮病致病机制研究和生产中合理水分利用提供基础支撑。

云南菠萝蜜园优势科蛾类的时空生态位分析

【目的】探明菠萝蜜园的蛾类群落组成、优势科时空生态位特征,为害虫的监测预警和生态控制等提供参考依据。【方法】采用灯光诱集的方法收集菠萝蜜园蛾类标本,并进行分类鉴定和统计,利用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠分析主要蛾类的时、空资源占有情况及群落间的竞争共存关系。【结果】共收集到蛾类10科47种,各科物种数占总物种数的比例及其个体数量相对多度均大于5%的优势科为天蛾科(29.79%,48.58%)、灯蛾科(19.15%,24.23%)、毒蛾科(17.02%,9.24%)、螟蛾科(10.64%,5.18%)和尺蛾科(8.51%,7.84%)。优势科的时空生态位宽度普遍较大,生态位重叠主要表现为“宽-宽”型重叠;个体数量相对多度大于1%的7个科两两配对,21对组合中,在时间和空间2个一维生态位上所有组合均具有重叠意义(Q_(ij)>0.3),在时间和空间维度上分别有8对和7对组合显著重叠(Q_(ij)>0.6),但在时空二维生态位上具有重叠意义的组合降低到10对,且仅有1对组合显著重叠。【结论】菠萝蜜园蛾类优势科对时空资源占有能力普遍较强,且优势科之间的时空生态位重叠较大,其在时空生态位以外的其他资源维度可能存在较大的分化是其实现共存的原因。

菠萝蜜籽膳食纤维对马鲛鱼糜肌原纤维蛋白凝胶的影响

为探究菠萝蜜籽可溶性膳食纤维(Jackfruit seed soluble dietary fiber,JS-SDF)对马鲛鱼肌原纤维蛋白(Myofibrillar protein,MP)凝胶性能的影响。在马鲛鱼MP中添加不同质量分数(0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)的JS-SDF,形成JS-SDF与MP的复合体系,对MP及复合体系的内源荧光光谱、紫外吸收光谱、傅立叶红外光谱、表面疏水性等进行了分析,并测定复合体系鱼糜凝胶的凝胶强度、质构特性、微观结构等指标。结果表明:复合体系的浊度随JS-SDF添加量的增加而增大;荧光强度和凝胶白度随着JS-SDF添加量的增大而降低;除添加1.0%JS-SDF的复合体系外,其余样品紫外吸收强度均降低;红外光谱分析表明添加JS-SDF后MP的红外光谱未发生变化;表面疏水性、总巯基含量以及凝胶强度在JS-SDF添加量为1.5%时最大,同时此凝胶的持水性最高且蒸煮损失率最小,同时凝胶微观结构最为致密;十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamidegel electrophoresis,SDS-PAGE)分析表明,JS-SDF的加入并未对肌球蛋白重链和肌动蛋白条带造成影响。因此,添加适量的JS-SDF能有效提升马鲛鱼糜的凝胶特性,改良马鲛鱼糜凝胶的品质。

超声辅助碱法提取菠萝蜜种子可溶性膳食纤维的研究

以菠萝蜜种子为研究对象,采用超声辅助碱法提取可溶性膳食纤维。在单因素试验的基础上,以液料比、浸提液pH值、超声时间、超声温度为影响因素,以可溶性膳食纤维得率为响应值,采用响应面法优化菠萝蜜种子可溶性膳食纤维的提取条件。结果表明,最佳提取条件为:α-淀粉酶添加量0.50%,料液比1∶14 (g/mL),浸提液pH值为12,超声时间30 min,超声温度50℃,可溶性膳食纤维得率达12.43%。在此条件下制备和处理得到的菠萝蜜种子可溶性膳食纤维粉的膨胀力为6.03 mL/g、持水力为3.21 g/g、持油力为2.16 g/g,表明此可溶性膳食纤维具有较好的膨胀力、持水力及持油力。

广西:菠萝蜜优良品种选育及繁育技术研究项目通过现场查定

本刊讯(特约通讯员钱开胜)据广西亚热带作物研究所消息,近日,由该所联合有关生产单位承担的广西重点研发技术项目“菠萝蜜优良品种选育及繁育技术研究”通过了专家组现场查定。专家组现场查看了该项目的种质资源圃、种植示范区、繁育基地、温室大棚,认为该项目的研究成果有助于收集国内外菠萝蜜优异种质资源,培育新品种、新品系,促进广西菠萝蜜产业高质量发展。

海南:火龙果和菠萝蜜育种取得新进展

2022年,农业农村部出台了国家育种联合攻关总体方案,支持64个重要特色物种进行育种攻关,包括海南开展火龙果和菠萝蜜育种攻关。两年来,海南省联合广西、广东、福建、云南和贵州等省(区)的科研单与企业组成火龙果、菠萝蜜两大国家育种攻关联合体,共同开展育种关键技术攻关,培育自主可控的突破性品种,引领国内火龙果、菠萝蜜产业发展。截至目前,联合攻关体已收集火龙果种质资源600余份,选育出29个优良新品种(系),审认定新品种15个,获植物新品种权2个,其中,“大红1号”成为我国第一个火龙果国审品种;收集菠萝蜜种质资源400余份,筛选优异种质资源30份,认定新品种3个。火龙果攻关团队已建立全国协作的育种平台与示范推广基地,“金燕窝”“双色1号”等火龙果新品种累计推广面积超过0.33万hm2;菠萝蜜攻关团队建立优新品种示范推广基地5个,辐射带动种植0.20万hm2余,“琼引8号”“海泰6号”等菠萝蜜和“黄晶蜜”“金皇9号”榴莲蜜等新品种在生产中进行了示范推广。

响应面法优化菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的制备工艺

为确定快速粘度计(rapid visco analyzer,RVA)制备菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的最佳工艺条件,探讨椰子油添加量、复合时间、复合温度3个因素对菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的复合指数的影响。在此基础上,利用Box-Benhnken响应面法优化RVA制备菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的工艺条件。此外,对比了菠萝蜜淀粉和复合物的糊化特性、膨胀力和溶解性。结果表明,菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的最佳制备条件参数为:椰子油添加量为4%,复合时间为2.40 min,复合温度为90.70℃。在最佳条件下,菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的复合指数理论值为24.64%,实际验证值为24.33%,拟合模型预测值与实际验证结果吻合。复合物的糊化温度、峰值黏度和谷值黏度高于原淀粉,而最终黏度和回生值有所下降,说明复合物的热稳定性提高;复合物的形成阻止了淀粉膨胀,导致膨胀力和溶解度相较原淀粉明显降低。

不同保鲜方式下鲜切菠萝蜜的品质比较

为降低鲜切菠萝蜜在贮藏和流通过程中出现的褐变、胀袋、质地软化等问题,采用两种不同的保鲜方式(静电场联合低温、二氧化氯溶液处理联合低温)贮藏鲜切菠萝蜜,对其进行感官评价,并测定其菌落总数、色泽、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、相对电导率和维生素C含量,比较不同保鲜方式下鲜切菠萝蜜的品质变化。试验发现:与对照组相比,静电场保鲜可显著(P<0.05)延缓鲜切菠萝蜜的外观、色泽、硬度、可溶性固形物的下降以及可滴定酸、相对电导率的上升。二氧化氯液处理可减缓鲜切菠萝蜜的可滴定酸上升,但对鲜切菠萝蜜的外观、色泽、硬度和相对电导率具有负面影响。两种保鲜方式下,鲜切菠萝蜜的维生素C含量无显著差异,其含量介于5.66~7.24mg/100g之间;其菌落总数均小于1.0×10^(3)CFU/g。综上分析,较于普通低温保鲜和二氧化氯处理联合低温保鲜,静电场联合低温贮藏鲜切菠萝蜜的保鲜效果更优,品质保持更好。

菠萝蜜叶绿体基因组密码子偏好性分析

从菠萝蜜叶绿体基因组中筛选出51条蛋白编码序列,并使用CodonW和CUSP在线程序对其密码子使用偏好性及其影响因素进行了探究。结果表明,菠萝蜜叶绿体基因组中的密码子各碱基的GC含量从首位到末位呈递减趋势,偏好以A/U结尾。有效密码子数在[35.64,53.19]区间内,且68.63%的基因有效密码子数大于45,表明密码子偏好性较弱。相关性分析显示,密码子的偏好性与碱基第3位的组成和基因长度有关,而碱基第1位的GC含量则影响基因的表达水平。菠萝蜜叶绿体基因组密码子的中性绘图、奇偶偏好性以及有效密码子绘图分析结果显示,内部突变和自然选择都会影响密码子的使用模式。最优密码子分析结果显示,有16个密码子满足筛选条件,进一步验证了密码子偏好以A/U结尾。对各基因的有效密码子相对使用度进行聚类分析的结果显示,基因的偏好与基因功能之间的进化模式相互独立。

菠萝蜜优良新品种琼引8号的选育

琼引8号菠萝蜜是从泰国本地种实生后代中选育的优良品种。该品种为矮乔木,5年生树中等冠幅,冠高和宽分别为3.83 m和3.76 m,树冠呈多伞形或金字塔形;平均树高3.54 m,主干平均径周为55 cm;叶椭圆形,叶长、宽分别为14.01 cm和7.89 cm。成熟果实为椭圆形,果皮黄绿色,果苞金黄色至橙黄色,肉厚浓甜,质脆,果肉纤维含量低,果胶含量少;平均单果质量13.70 kg,最大单果质量20.59 kg,果形指数1.65;可食率为38.6%;平均每果实含种子粒数231.67个。可溶性固形物含量(w)为25.53%,品质上等。该品种在海南昌江地区(经度109.05559°、纬度19.29828°)具有3个成熟高峰期分别为2月中旬—3月下旬、6月中旬—7月上旬、9月下旬—10月中旬,果实生育期分别为120~125 d、105~110 d和105~110 d;5年生植株每株挂果16~18个,开花坐果率在85.0%以上,单株产量为232.9 kg,666.7 m^(2)产量为5356.7 kg,单株产量最高能达350 kg。具有较强抗旱性和耐热性,但不耐涝,对叶片病害抗性较强。货架期4~7 d,冷藏期1个月左右。适宜在海南昌江、东方、乐东和三亚等西南部市县菠萝蜜产区种植,第1.5年即可开花结果,早结丰产性好。

白化菠萝蜜茎2个蛋白激酶和4个转录因子家族分析

为探究蛋白激酶(PKs)和转录因子(TFs)在白化菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)幼苗茎次生生长中的表达变化,基于转录组数据对其差异表达基因(DEGs)进行预测及分类,并对挑选出的2个PKs和4个TFs家族构建系统进化树。结果表明,胞质类受体激酶(RLCK)-VIII家族的DEGs上下调表达各4个,亮氨酸富集重复类受体激酶(LRR-RLK)-X家族Xa和Xb-2分支中的DEGs均下调表达,Xb-1中的均上调,TCP家族的20个DEGs中有15个上调表达,zf-HD和GRF家族中的大多数DEGs上调表达,Alfin-like家族中的DEGs均下调表达。因此,这表明6个家族可能在菠萝蜜茎的次生生长过程和应对非生物胁迫中发挥重要作用。

白化对菠萝蜜叶片生长及光合、呼吸特性的影响

为了研究白化对菠萝蜜叶片生长及光合、呼吸特性的影响,以白化菠萝蜜幼苗(AAS)和正常幼苗(CK)为材料,通过石蜡切片、LI-6400光合仪测定等方法,观察并测量了AAS和CK叶片的长度、宽度、面积、叶绿素质量分数、呼吸速率、净光合速率、胞间CO_(2)浓度、气孔导度及蒸腾速率等指标,比较两者的差异.结果表明:AAS叶片长度、宽度和面积及其日增长量均显著小于CK;AAS叶片长度、宽度和面积在1~17 d为正增长,18 d后因叶片萎缩死亡而呈现负增长;AAS叶片下表皮、栅栏组织、海绵组织及整片叶的厚度均较小;AAS叶片呼吸速率和胞间CO_(2)浓度均显著大于CK,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均较小,且当光合有效辐射强度在0~1 600μmol·m^(-2)·s^(-1)的范围内这些指标的数值几乎不变.

磁性菠萝蜜壳生物炭对水中重金属铅的吸附性能研究

以废弃果皮菠萝蜜壳为原料,以磷酸活化后的菠萝蜜壳生物炭(AJSB)为基体,采用共沉淀法负载MnFe_(2)O_(4)纳米磁性颗粒制备出磁性菠萝蜜壳生物炭(MAJSB),并将MAJSB用于去除水中铅离子。采用SEM、Zeta电位、XRD、FTIR和VSM手段对MAJSB进行表征,探究MAJSB的结构特性,考察了MAJSB投加量、吸附时间、初始pH等因素对废水中铅离子吸附效率的影响。从表征结果分析可知,MnFe_(2)O_(4)纳米磁性颗粒成功负载到了AJSB上使其携带磁性的同时,也增加了表面官能团种类和吸附点位;实验结果表明,MAJSB用于处理pH为5,浓度为100 mg/L的铅离子废水时,在MAJSB投加量为0.75 g/L、温度为25℃、吸附时间为60 min的条件下,对铅的吸附效率达98.17%;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。