预制烤鱼水分分布及关键挥发性风味物质分析

以即热型预制烤鱼为研究对象,采用低场-核磁共振技术(Low field-nuclear magnetic resonance,LF-NMR)、顶空固相微萃取与气相色谱质谱联用技术(Headspace-solid phase microextraction-gas chromatography mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)对不同电烤条件下烤鱼水分分布及挥发性风味物质进行研究。结果表明:250℃烤制20 min的烤鱼加工损失率最低,持水力最高。烤鱼中水分主要形式为不易流动水,200℃烤鱼的弛豫时间T22、T23最低,其次是250℃烤鱼,T2反演谱整体向左移动,说明水的自由度降低。250℃烤制20 min的烤鱼不易流动水峰面积占比(A22)最高,达94.03%,自由水峰面积占比(A23)最低,为1.93%,说明肌肉组织持水较优。在5组烤鱼中共鉴定出70种挥发性物质,主要为醛类、酮类、醇类及烃类等。通过相对气味活度值(Relative odor activity value,ROAV)筛选出关键挥发性风味物质分别为12、9、11、8和8种。5组样品贡献较大的风味物质为己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛等,其中愈创木酚和4-甲基苯酚是碳烤烤鱼特有的关键风味物质。通过主成分分析,不同条件烤制的烤鱼关键挥发性风味物质差异明显。相关性分析表明,A22与异戊醛、庚醛和2,3-辛二酮呈显著正相关(P<0.05),与壬醛和愈创木酚呈显著负相关(P<0.05)。该研究结果为预制烤鱼开发提供参考。

维生素C对禁食黄颡鱼抗氧化能力和肌肉品质的影响

【目的】研究添加不同浓度维生素C对禁食暂养黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)抗氧化能力和肌肉品质的影响,为提升鲜活黄颡鱼耐运性和肌肉品质提供理论依据。【方法】随机将黄颡鱼分为4组:T0-0(0 mg/L V_(C),暂养0 d)、T0-5(0 mg/L V_(C),暂养5 d)、T10-5(10 mg/L V_(C),暂养5 d)、T30-5(30 mg/L V_(C),暂养5 d),每组40尾鱼,检测血清、肌肉的抗氧化物质以及肌肉品质指标。【结果】T5-0组黄颡鱼血清中GSH-PX、CAT、GSH活性以及MDA浓度,肌肉中CAT、GSH活性和MDA浓度显著低于T1-0组(P<0.05);其纤维结构变得紧密,pH下降,白度增加,持水力增加,肌肉品质指标显著升高(P<0.05)。与T0-5及T30-5组相比,T10-5组血清中SOD、CAT、GSH、GSH-PX活性显著较高(P<0.05),MDA浓度较低;肌肉中SOD、GSH活性与血清中结果变化相同;持水力进一步增加。在质构方面,T10-5组剪切力、硬度、弹性、咀嚼性、黏性均高于T0-5组及T30-5组。【结论】添加10 mg/L的V_(C)能进一步显著提高黄颡鱼的抗氧化能力和肌肉品质(P<0.05),但30 mg/L V_(C)添加不利于黄颡鱼肌肉品质的提升,甚至对其产生负面影响。

英国红芸豆抗氧化肽对氧化应激斑马鱼的保护作用研究

为探究英国红芸豆抗氧化肽组分(BRKBPAPC)的体内抗氧化作用,利用2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐诱导建立氧化应激斑马鱼模型,研究BRKBPAPC对氧化应激斑马鱼的影响。结果表明:BRKBPAPC能显著提高(P<0.05)斑马鱼体内过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力和总抗氧化能力(T-AOC),显著降低(P<0.05)丙二醛(MDA)含量;同时BRKBPAPC还具有调节斑马鱼脂代谢的能力,随着处理浓度的增加斑马鱼脂代谢指标逐渐恢复正常水平;高剂量BRKBPAPC可使斑马鱼行为轨迹增多,高速运动次数、时间、距离显著上升。高剂量抗氧化肽处理21 d时,CAT、SOD、T-AOC、GSH-Px分别增至(28.29±3.29)、(126.59±6.39)、(2.07±0.18)、(84.75±7.77)U/mg prot,MDA含量降至(3.35±0.29)nmol/mg prot。由此可见,BRKBPAPC具有较好的体内抗氧化作用及脂代谢调节能力。

益神宁心方对斑马鱼睡眠剥夺模型行为学及神经递质的影响

目的观察益神宁心方对斑马鱼睡眠剥夺模型行为的影响,并对其机制进行初步探索。方法将受精后5 d(5 dpf)野生型AB系斑马鱼随机分为正常组、模型组(咖啡因300μmol/L)、褪黑素组(10μmol/L)、益神宁心方低剂量组(100 mg/L)、益神宁心方中剂量组(300 mg/L)和益神宁心方高剂量组(900 mg/L),咖啡因诱导建立斑马鱼睡眠剥夺模型。应用行为追踪系统定量监测自主活动1 h,明暗交替下连续测定斑马鱼的趋触性行为15 min,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测γ-氨基丁酸(GABA)、5-羟色胺(5-HT)和褪黑素(MT)的含量,实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应(RT-qPCR)法检测斑马鱼组织GABA A型受体a1亚单位基因(gabra1)、γ2亚单位基因(gabrg2)和5-HT受体1A类亚型基因(htr1aa)、1D类亚型基因(htr1bd)及MT受体1A类亚型基因(mtnr1aa)、1B类亚型基因(mtnr1ba)mRNA相对表达量。结果与正常组比较,模型组斑马鱼运动状态覆盖距离、运动状态持续时间及中运动时间均显著增加(P<0.05),静止状态持续时间显著减少(P<0.05);中心区域时间百分比及中心区域距离百分比均显著减少(P<0.05);GABA、MT含量及gabra1、gabrg2、mtnr1aa、mtnr1ba mRNA相对表达量均显著降低(P<0.05),5-HT含量及htr1aa、htr1bd mRNA相对表达量均显著升高(P<0.05)。与模型组比较,益神宁心方高、中剂量组运动距离、运动时间、中运动时间减少(P<0.05),静息时间增加(P<0.05);益神宁心方高剂量组中心区域时间百分比及中心区域距离百分比增加(P<0.05);益神宁心方高剂量组GABA、MT含量和gabra1、mtnr1aa、mtnr1ba mRNA相对表达量升高(P<0.05),5-HT含量和htr1aa mRNA相对表达量降低(P<0.05);益神宁心方中剂量组gabrg2、mtnr1ba mRNA相对表达量升高,5-HT含量和htr1bd mRNA相对表达量降低(P<0.05)。结论益神宁心方可以改善咖啡因造模斑马鱼的睡眠剥夺状态,改善焦虑行为,其机制可能与调节GABA、5-HT、MT相关紊乱的基因水平相关。

益生菌对幼鱼生长发育的影响及调控机制

近年来,高密度、集约化的水产养殖模式导致养殖鱼类疾病频发,其中幼鱼发病率和死亡率的上升严重影响水产养殖业的健康快速发展。如何保障幼鱼的健康是当前水产养殖业亟需解决的问题。益生菌能够通过多种方式提高幼鱼的抗病力、增强幼鱼对营养素的摄取、促进幼鱼的生长发育。已有大量的研究阐述了益生菌在幼鱼生长发育及免疫调节中的作用,但相关机制还需深入探究。本文综述了近年来益生菌在幼鱼生长发育及抗病方面发挥的有益作用及其可能的机制,讨论了益生菌在幼鱼养殖应用时可能存在的问题以及发展方向,为益生菌在水产动物幼体养殖中的应用提供了理论参考。

叶灯鱼与异灯鱼两属鱼类的分类与仔稚鱼形态学比较

叶灯鱼与异灯鱼两属鱼类在全球有道氏叶灯鱼、日本叶灯鱼和异灯鱼3个物种,隶属于灯笼鱼目、灯笼鱼科。目前我国仅在台湾省东部海域有日本叶灯鱼成鱼和仔稚鱼分布以及东海外海黑潮流域有被鉴定为隶属于叶灯鱼属的盖氏翼胸灯笼鱼后期仔鱼和翼胸灯笼鱼稚鱼分布的记录。为厘清叶灯鱼和异灯鱼两属鱼类的分类地位与隶属关系,明确其发育形态,本文在归纳两属鱼类分类要点、构建分类检索表的基础上,对1984年6—7月(夏季)和1984年12月—1985年1月(冬季)于东海外海黑潮流域两个航次调查采集的仔稚鱼样品再次整理,将原被鉴定为盖氏翼胸灯笼鱼和翼胸灯笼鱼的仔稚鱼分别订正为日本叶灯鱼与异灯鱼。描述了体长5.10 mm日本叶灯鱼后期仔鱼和6.80 mm异灯鱼稚鱼的形态特征,同时引述了日本叶灯鱼和道氏叶灯鱼仔稚鱼以及异灯鱼稚鱼的发育形态。通过比较3种仔稚鱼的发育形态特征,明确了翼状胸鳍是它们区别于其他硬骨鱼类仔稚鱼的独特形态特征;发现仔稚鱼体表黑色素的形状和数量与不同地理群体的发育生物学和生境有关,而黑色素的分布趋势具有物种特异性,可作为物种鉴别的形态学依据之一;还明确了稚鱼发育过程中鳃盖条区发光器的发育顺序与分布位置。同时,综合分析各大洋的仔稚鱼分布资料,提出道氏叶灯鱼仔稚鱼在西北太平洋分布的可能性很小的见解;根据黑潮流域的冬、春、夏季均有日本叶灯鱼生殖群体进行产卵繁殖,提出日本叶灯鱼的繁殖生物学及其种群动力学需要深入调查与研究的科学问题。研究结果提高了我国对叶灯鱼和异灯鱼两属鱼类的认知及对这3种仔稚鱼的鉴别能力,丰富了灯笼鱼科鱼类早期生活史研究的内涵,为今后开展相关海洋生态调查的仔稚鱼种类鉴别提供了理论依据,也为灯笼鱼等小型鱼类的资源养护提供了重要参考。

基于鱼类上溯行为的导鱼堰设计与效果评估

河道内鱼类上溯路径不唯一,聚集位置更是难以预测,对鱼类上溯行为进行有效引导有助于提升过鱼设施进口的效率。为此,该研究提出了一种导鱼堰的概念和设计方法,结合姚家坪水电站的过鱼设施,利用流场三维数值模拟、鱼类洄游(active fish migration,AFM)模型和实鱼试验对导鱼堰的效果进行评估。结果表明:姚家平水利枢纽工程的导鱼堰上下游水面落差为0.36~0.40 m,过堰水流流速可达1.5~2.8 m/s,形成阻鱼的屏障,并在导鱼堰下游侧形成了诱导鱼类向集鱼渠进鱼口游动的唯一低流速上溯通道,鱼类聚集点趋于唯一,验证了导鱼堰方案的合理性。利用鱼类洄游模型对导鱼堰的导鱼效果进行预测,结果表明,下游高水位和低水位2种工况下,90%以上的鱼类游动路径均表现出相似的规律,鱼类沿河道右岸和导鱼堰下游侧的低流速通道上溯,并最终聚集在集鱼渠的进鱼口处。放鱼试验中试验个体全部进入集鱼渠,结果进一步证实导鱼堰可以有效引导鱼类游动路线,并在集鱼渠进鱼口处形成唯一的聚集区。本文提出的导鱼堰丰富了生态水工建筑物的形式,可为过鱼设施进口的水力设计及下游河道的局部整治提供参考。

阿根廷滑柔鱼能量积累的食物组成及其生态角色的研究进展

阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)是生长速度快、终生一次繁殖产卵、生命周期短的大洋浅海性头足类,也是世界上重要的经济物种。在西南大西洋生态系统中,阿根廷滑柔鱼发挥着重要的“生物泵”作用。在短暂的生命周期里,阿根廷滑柔鱼具有索饵–生殖洄游的生活史特征,并采取收入–资本混合型的生殖投入策略,即以现场摄食饵料吸收转化的能量投入为主、肌肉存储能量投入为辅。在不同的栖息海域与生长发育阶段,阿根廷滑柔鱼具有不同的食物组成。本文扼要概述阿根廷滑柔鱼的组织能量积累特点、能量积累过程的食物组成变化以及在西南大西洋生态系统中作为能量传输者的生态角色。同时,探讨了阿根廷滑柔鱼能量积累需求与洄游、摄食策略的关系,并对阿根廷滑柔鱼作为海洋食物网能量传输者的生态角色在气候变化、渔业活动背景下的变化做了展望分析,可为持续开发该种类资源提供资料参考。

施氮量对川东南冬水田稻鱼共作系统下杂交稻产量和土壤养分的影响

【目的】利用川东南冬水田区连续多年稻鱼共作系统,研究施氮(N)量对免耕栽培杂交稻产量形成和土壤养分的影响,为制定稻鱼共作系统下免耕栽培杂交稻长期、合理的氮肥管理策略提供理论依据。【方法】于2018—2022年在川东南冬水田区开展了5年大田定位试验,供试杂交稻品种为蓉优1015和内6优103,耕作方式为免耕。设置N 0、45、90、135 kg/hm^(2)4个施氮水平,分别记作N_(0)、N_(45)、N_(90)、N_(135)。在水稻收获期,调查杂交稻产量及产量构成因素,分析0—20 cm土层土壤全量和速效氮、磷、钾含量,以及有机质含量和pH,通过回归分析,研究施氮量与水稻产量和土壤养分因子含量变化之间的关系。【结果】稻鱼共作系统下,年份、施氮量对杂交稻产量及产量构成的影响达极显著水平。5年间,杂交稻产量与施氮量均呈极显著正相关(r=0.9070^(**)~0.9720^(**)),与低氮量处理N_(45)相比,N_(90)和N_(135)处理杂交稻产量分别增加了6.37%~26.53%、9.11%~25.11%,单位面积有效穗数和每穗粒数也显著增加。而N_(90)处理杂交稻产量与N_(135)处理相当或更高。逐步回归分析结果表明,杂交稻产量构成(单位面积有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重)与产量的偏相关系数达显著或极显著水平(t=2.20*~9.17^(**))。通径分析结果表明,杂交稻单位面积有效穗数和每穗粒数对产量的直接贡献(分别为0.8754和0.4987)和总贡献(分别为0.6364和0.3598)较大,表明单位面积有效穗数和每穗粒数是影响产量的主要因素。在N_(0)、N_(45)处理下,土壤全氮、碱解氮含量随稻鱼共作年限的增加而下降,而在N_(90)、N_(135)处理下随稻鱼共作年限的增加而增加。土壤全氮、碱解氮含量随施氮量增加而提高,而全磷、全钾、速效磷、速效钾含量则随施氮量增加而下降。杂交稻产量与土壤养分含量呈极显著正相关,可见提高磷素、钾素供给能力是稻鱼共作系统杂交稻高产的重要基础。【结论】川东南冬水田区稻鱼共作系统下,年施氮90 kg/hm^(2)可以提高杂交水稻的单位面积有效穗数和每穗粒数,进而维持甚至提高水稻产量。连续施用中、高量氮肥还可以提升土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量,且随稻鱼共作年限延长呈增加趋势;土壤pH值则随稻鱼共作年限延长呈下降趋势。

眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)发育中体色花纹时序发生的色素细胞变化和控制基因表达的分析Ⅱ.仔稚幼鱼时期

眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)属于鲈形目、雀鲷科、双锯鱼属,是热带珊瑚礁观赏鱼类的首选品种,其不同发育时期各种色素细胞的动态变化及其控制基因表达情况有待深入研究。记录了眼斑双锯鱼仔稚幼鱼体色花纹模式建成的发育过程,对比不同发育时期体色变化的特点,筛选出仔稚幼鱼时期体色花纹变化较为明显的9个发育时期,并利用荧光定量PCR检测了眼斑双锯鱼各发育时期的10个体色控制基因的表达情况。结果显示:眼斑双锯鱼的体色发生存在明显的时序性,仔鱼时期鱼体呈现半透明状,黑色素细胞排列在身体两侧,随着生长发育数量逐渐增多;稚鱼时期,体表开始出现红色素细胞和黄色素细胞,身体慢慢变得不透明,9 dph开始出现第一道条纹,虹彩色素细胞数量逐渐增多,10 dph时期观察到第二道条纹出现;幼鱼时期,三道白色条纹完全形成,体表的橙红色和白色条纹被黑色素细胞分隔开来,界线逐渐清晰,长成完整的花纹。结合荧光定量PCR结果分析发现:在仔稚幼鱼阶段,10个体色控制基因在各发育时期均有表达,不同功能分类的基因在不同发育时期的表达变化趋势差异较大,在仔稚幼鱼前期表达量变化较大的基因主要为TYR、Dct、Ednrb、Sox10等与黑色素细胞迁移、分化、合成相关的基因;随着幼鱼不断的生长发育,白色条纹逐条出现,与虹彩色素细胞相关的Fms、Foxd3等基因也开始出现表达量显著上升的趋势。

一种面向鱼眼图像的行人检测算法

鱼眼镜头非线性光学畸变导致鱼眼图像行人检测算法精度低,且校正算法也无法完全克服鱼眼图像的边缘严重变形。针对上述问题,文中以Faster R-CNN架构为基础,建立了鱼眼图像校正光路模型。针对鱼眼图像畸变,提出一种基于微分方程的鱼眼图像校正模型,并提出一种改进算法用于鱼眼图像的行人检测。构建了ResNet 50融合特征金字塔网络结构,以增强网络的多尺度特征提取能力,提高网络对行人小目标的定位和识别能力;优化平滑L1损失函数解决大梯度难学样本与小梯度易学样本间的不平衡问题,提高训练效果。实验结果表明,文中算法与现有鱼眼图像行人检测算法相比,检测精度提高了39.68%。在边缘轻微畸变及小尺度行人的检测精度可以达到90%以上,有助于提高极端条件下鱼眼图像的行人检测性能。

投喂水平和投喂频率对多纹钱鲽鱼幼鱼生长、血清生化指标、肝脏和肠道组织消化酶的影响

为研究投喂频率和投喂水平对多纹钱鲽鱼(Selenotoca multifasciata)幼鱼生长、血清生理生化指标、消化酶和肝脏蛋白质代谢相关酶的影响,在流水养殖模式下,分别进行投喂频率和投喂水平实验,以确定适宜投喂策略。投喂频率实验,为表观饱食投喂,设1、2、3、4次·d^(-1)共4个投喂频率组,分别记为F1、F2、F3、F4组;投喂水平实验采用2次·d^(-1)的投喂频率,设饱食投喂和体质量的4%、6%、8%共4个投喂水平,分别记为G1、G2、G3、G4组。进行60 d养殖实验。结果显示:1)血清生理生化指标:总蛋白、白蛋白含量均在F2组最高,其余各组含量差异不显著(P>0.05)。血糖和高密度脂蛋白胆固醇含量在高投喂频率组较高。G1组总蛋白和白蛋白含量最高(P<0.05)。甘油三酯含量G2组显著高于其余各组(P<0.05)。低密度脂蛋白G1组含量显著低于其余各组(P<0.05)。谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性在G1组显著升高(P<0.05)。碱性磷酸酶G2组含量显著升高(P<0.05)。2)消化酶:肝脏胃蛋白酶活性F3、F1组显著高于F2、F4组(P<0.05);肝脏胰蛋白酶和淀粉酶活性在F3组显著升高(P<0.05);肝脏脂肪酶活性在F4组显著降低(P<0.05)。肠道胃蛋白酶活性F1组显著低于F4组(P<0.05),其余各组差异不显著(P>0.05);肠道脂肪酶活性,F4组最低,F1、F2、F3组肠道脂肪酶活性差异不显著(P>0.05);肠道淀粉酶活性F3组显著升高(P<0.05)。G3和G4组肝脏淀粉酶活性显著降低(P<0.05)。G1组肠道胃蛋白酶显著高于G2组(P<0.05),G1、G3、G4组各组间胃蛋白酶活性差异不显著(P>0.05);G1组肠道脂肪酶活性最高;G2组肠道淀粉酶活性显著高于其余各组(P<0.05)。3):F1组肝脏谷丙转氨酶活性显著高于F4组(P<0.05),F4组肝脏谷丙转氨酶活性最低;投喂频率对肝脏谷草转氨酶活性无显著影响(P>0.05)。G1组肝脏谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性显著高于G2组、G3组和G4组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05)。4)生长:终末湿体质量、增重率和特定生长率且均在F2组取得最高;终末湿体质量、增重率和特定生长率G1和G4组显著高于其余各组(P<0.05)。在本实验条件下,从生长性能来看,多纹钱鲽鱼幼鱼适宜投喂频率为2次·d^(-1),投喂水平饱食投喂较好。

基于非靶向代谢组学分析不同包装方式预制烤鱼代谢物的差异

为探究不同包装预制烤鱼的代谢物差异,采用液相色谱-串联质谱技术,基于非靶向代谢组学方法分析比较托盒包装、真空包装和气调包装预制烤鱼的代谢物组成。结果表明,在二级质谱信息下,3种包装的预制烤鱼共鉴定出318种代谢物。依据正交偏最小二乘法判别分析模型的变量重要性投影值(variable importance projection value,VIP,VIP>1)和P<0.05,共筛选出47种差异代谢物,包括脂肪酸类10种,核苷酸类10种,氨基酸类9种,有机酸及衍生物类7种,苯及衍生物类3种,醇胺类2种,其他类6种。通过对47种差异代谢物相对含量的聚类热图分析,发现3种不同包装方式预制烤鱼的代谢物相对含量存在差异。其中,气调包装烤鱼的多种呈味氨基酸和单磷酸腺苷相对含量明显高于常规的真空和托盒包装。研究结果初步表明,气调包装对保持烤鱼鲜味有积极作用,将为烤鱼包装多样化发展提供方向。

导向式活鱼分级装置设计及试验

鱼类养殖过程中的大小分级有利于生长管理和饲料控制,提高养殖效益。针对目前国内活鱼分级劳动强度大、效率低等问题,设计了一种导向式活鱼分级装置,介绍了该分级装置的结构组成及工作原理,并对鱼体输送机构进行力学分析和参数设计。基于鱼类体质量和体型参数关系,测定了试验鲫鱼形态数据,并运用幂函数拟合方法得到鲫鱼体厚与体质量关系方程,作为分级通道间距设定依据。分级时通过调节分级通道两侧导鱼板之间的间距,设定分级通道适合待分级鱼的规格要求,利用鱼的体厚,通过分级通道实现分级。开展了活鱼分级性能试验,分级鱼体质量范围为0.14~0.33 kg,鱼体厚度范围为30~39 mm,并对进鱼输送速度为0.15、0.20、0.25 m/s三种条件下分别进行分级测试和效果分析。试验结果显示,在正常条件下分级准确率可以达到90%以上,合适的输送速度和分级通道间距设定效率更高。研究表明,该导向式分级装置能够快速、准确地对活鱼进行分级,提高养殖过程机械化作业效率。

计算流体力学方法在仿生机器鱼中的应用研究进展

计算流体力学是研究仿生机器鱼水动力特性的重要数值模拟方法,已在仿生学及海洋学等众多领域得到广泛应用。本文利用CNKI中文数据库及Web of Science核心合集数据库分别检索到201篇中文文献和146篇英文文献,运用Cite Space软件的文献计量学分析方法,对文献类型、期刊分布、发文量趋势、作者、研究机构和高被引文献进行了系统分析,并结合关键词网络知识图谱、关键词聚类图谱,探讨了计算流体力学在仿生机器鱼领域中的应用研究热点。结果表明:仿生机器鱼领域中外文献发文量呈现逐年上升趋势,且仿生类期刊及文献具有较高的影响因子与被引频次;研究学科领域涉及工程学、机器人学、力学与材料科学等多个交叉性学科;该领域内研究热点与重点方向为动力学模型、三维流场仿真、设计与制作。针对现有研究的不足,建议未来研究应深入探讨水生生物集群运动仿真、鱼类侧线感知机制和仿生机器鱼水动力试验,以期促进多学科融合,为仿生机器鱼的发展提供科学参考。

侧喷射流的仿生鱼表面减阻优化研究

为了研究射流孔结构参数对水下射流减阻的影响,以金枪鱼为仿生对象建立仿生鱼模型,通过模拟鲨鱼鳃在仿生鱼模型侧面添加射流孔建立了射流模型.采用数值模拟方法,分析主流场速度及射流孔的形状、高度、位置、高宽比等单因素对仿生鱼表面减阻的影响规律.通过Design-expert软件对射流孔的结构参数进行响应面多目标参数优化,进一步分析了不同射流孔的结构参数在相互作用时对仿生鱼表面减阻的影响,最终确定了在距离鱼首5 mm处添加形状为后三角形,高度为6 mm,高宽比为4的射流孔时能够达到比较理想的减阻效果,此时模型的总阻力为2.51021 N,相应的减阻率为6.49%.本文通过深入分析射流孔结构参数的影响,为水下射流减阻技术提供了重要的理论基础和实验指导,为仿生技术在水下流体力学领域的应用拓展了新的可能性.

单宁和芦丁氧化前、后对河鲀鱼皮明胶特性的影响

为改善鱼皮明胶性能,通过添加不同比例的单宁、芦丁及其氧化态(0%,0.5%,1%,2%,4%),探究其对河鲀鱼皮明胶性质、颜色、水分分布、蛋白结构和蛋白条带的效应。结果表明,添加单宁、氧化单宁和芦丁,显著提高了河鲀鱼皮明胶强度、凝胶和融胶温度(P<0.05),而氧化芦丁的作用不显著。单宁酸、氧化单宁酸对河鲀鱼皮明胶的颜色影响不显著,而芦丁、氧化芦丁有显著影响,尤其是氧化芦丁,导致胶冻样品的L*值显著降低(6.07%~8.26%),提高了a*值(88.89%~93.88%)和b*值(85.94%~91.67%)。低场核磁共振结果显示,加入两种多酚及其氧化态,缩短了T2弛豫时间,促进了明胶与水分子的结合。冷场电镜显示,添加单宁、芦丁及其氧化态,有利于形成致密的凝胶网络结构。SDS-PAGE结果显示,明胶的蛋白条带无明显变化,多酚与明胶分子共价交联不显著,主要通过非共价方式相互作用。红外光谱显示,酰胺-A带和酰胺-I带均向蓝移,表明形成氢键数量增加。综合分析,单宁、芦丁及其氧化态可能通过非共价方式(氢键)与明胶分子结合,从而提高河鲀鱼皮明胶凝胶特性。本研究为提升河鲀鱼皮明胶性能贡献了一定依据。

长江宜宾-江津段漂流性鱼卵纵向分布特征及与环境因子关系

通过2023年4-7月对长江上游宜宾、合江和江津断面鱼类早期资源的逐日监测,了解漂流性鱼卵种类组成、鱼卵径流量、产卵高峰期及产卵场的纵向分布特征,分析逐日产卵径流量变动与水文、水温条件的关系,明晰不同断面鱼卵径流量峰值出现的流量区间,辨识影响鱼卵径流量变动的关键环境要素。结果表明:共采集到漂流性鱼卵24种,包括长江上游特有鱼类鱼卵8种,其中红唇薄鳅(Leptobotia rubrilabris)、长薄鳅(L.elongata)、长鳍吻鮈(Rhinogobio ventralis)为国家二级保护动物;流经宜宾、合江和江津断面的漂流性鱼卵总径流量分别为729.45×10^(4)、17301.92×10^(4)和76027.44×10^(4)粒,鱼卵总径流量从上游到下游呈明显增加的特征;3个断面鱼卵径流量的高峰期出现在5月下旬以后,其中宜宾断面最早,江津断面次之,合江断面最晚;金沙江一期工程蓄水后,保护区干流江段产卵场的纵向分布特征发生了明显改变,主要产卵场位置下移;流量上涨量、水位上涨量和流量日上涨率是影响3个断面鱼卵径流量变动的最重要因素。研究结果可为长江上游保护区干流鱼类早期资源保护、生态调度等提供科学依据。

静水环境下草鱼幼鱼摆尾-滑行动力学研究

为研究静水环境下幼鱼摆尾-滑行时的推、阻力形成过程和鱼体周身流体作用机理,以草鱼幼鱼(Ctenopharyngodon idella)为研究对象,利用粒子图像测速技术(PIV)测量了草鱼幼鱼周身流场,计算了草鱼幼鱼周身由流体正压和流体负压产生的作用力,比较了草鱼幼鱼头、中、尾部产生的推、阻力占比和游泳效率。结果表明:摆尾阶段的幼鱼推力主要来源于流体负压;滑行阶段的幼鱼则主要依靠鱼体周身流体正压形成的推力推动自身前进。整个摆尾-滑行周期内,草鱼幼鱼尾部流体形成的推力占总推力的48.81%,是推力的主要产生部位,且尾部的平均游泳效率(77.28%±16.87%)要明显高于头部和中部;草鱼幼鱼中部集中的阻力最多,占总阻力的67.82%,是幼鱼的主要阻力形成部位。

定位键指数用于含氧多环芳烃对斑马鱼胚胎的急性毒性预测

含氧多环芳烃化合物是一种在多环芳烃苯环上,含有一个或数个羰基氧原子的持久性污染物,它具有比亲代多环芳烃更强的毒性、致癌、致畸和致突变性,因此探究高效的研究方法来建立毒性数据库非常重要.为研究含氧多环芳烃对斑马鱼胚胎的急性毒性与其分子结构之间的定量结构-毒性关系,根据含氧多环芳烃分子中原子空间拓扑结构,提出了一种新的结构指数–定位键指数L,并分别计算了32个含氧多环芳烃化合物分子的电性拓扑态指数Em、电性距离矢量M_(n),分析优化筛选了电性拓扑态指数其中的E16、电性距离矢量其中的M_(14)、M_(21)和M_(32)作为结构描述符,将它们与定位键指数L有机结合,与含氧多环芳烃化合物对斑马鱼胚胎的生物毒性进行回归分析,以5种结构参数为输入变量点价值,神经网络结构采用5-3-1,建构了一种预测含氧多环芳烃急性毒性lgEC_(50)的神经网络模型,该预测模型的总相关系数R_(T)值达到较高的0.9826,对毒性的预测值与实验值两者之间的平均误差仅为0.112;结果表明,含氧多环芳烃的急性毒性与定位键指数、电性拓扑态指数、电性距离矢量等结构参数有良好的非线性关系.研究可为含氧多环芳烃的环境污染及生态风险评估提供理论指导.