基于工程教育专业认证下的《文献检索》课程教学改革——以湘潭大学食品科学与工程专业为例

本文以湘潭大学食品科学与工程专业为例,探索围绕在工程教育认证、一流专业建设中《文献检索》课程的教学改革措施。本文主要从课程性质、教学方式、教学内容及考核方式改革等方面来论述《文献检索》课程的教学改革内容,通过教学改革学生学习的兴趣度和收获都得到提升;最后,从增加课时数、师资力量分布及建设、学生参与项目的兴趣度培养等方面提出进一步进行教学改革的展望。

“食品工程虚拟仿真”课程实践与探索——以湘潭大学食品科学与工程专业为例

学生工程能力有效提高已成为新工科背景下食品类专业人才培养的关键。湘潭大学食品科学与工程专业根据学生工程能力培养实际情况,独立设置了“食品工程虚拟仿真”课程。该课程是基于工程能力培养的食品类专业“虚实结合”实践教学模式的一门应用性和实践性很强的专业课程,有助于培养解决实际工程问题能力的应用型及产业化人才。对该课程实践进行了总结与分析,旨在为国内其他院校食品类专业的学生工程能力培养提供参考。

“虚实结合”实践教学体系模式提升食品类专业学生解决“复杂工程问题”能力

新工科背景下食品类专业人才培养的关键是提升学生“解决复杂问题”的工程能力。为了探索培养出理论基础扎实、实践能力强、具备运用所学专业知识去分析问题和解决问题的专业人才,湘潭大学通过深度融合虚拟仿真教学实习、专业设计、实习环节和学生科技创新等多个环节,给学生构建一个“虚实结合”的多元化实践教学体系。教学实践表明,经过该模式的系统培养,学生的实践和创新能力得到提高,具备了在实际问题中解决复杂工程问题的能力。

虚拟仿真技术对食品专业工程能力培养的影响

开展工程教育认证既是我国工程教育改革的内在要求和必然趋势,也是建设新工科的重要抓手。工程能力培养是工程教育认证体系中的核心要点。通过简述虚拟仿真技术在国内高校食品科学与工程专业工程能力培养过程中的现状,介绍该技术在工程能力培养专业基础课程、专业核心课程及其他专业课程教学中的主要应用,并对未来发展趋势提出建议。

外源植物激素对胶球藻生物量和油脂富集的影响

该文探讨了胶球藻在不同生长时期外源添加水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)对其生物量和油脂富集的影响.研究显示,胶球藻在生长初期添加4 mg/L ABA诱导培养168 h获得最佳生物量、油脂含量和油脂产量分别为6.77 g/L、70.25%和4.76 g/L,分别是生长初期添加10 mg/L SA培养168 h最佳生物量、油脂含量和油脂产量的1.57、1.19和1.88倍,也比稳定期添加5 mg/L MeJA诱导48 h的最大生物量、油脂含量和油脂产量分别高1.15、1.16和1.34倍.ABA诱导胶球藻以C16和C18的脂肪酸为主,其中α-亚麻酸和亚油酸分别占总脂肪酸的30.06%和37.18%,较对照组分别提高了22.8%和17.66%.进一步研究显示,ABA显著下调胶球藻固碳路径PGK活性,同时上调甘油磷脂通路GPD和GDPD、丙酮酸路径ME、油脂合成积累路径FAS,以及TAG合成路径MGAT活性,使得光合固碳路径减弱,中心碳代谢流流向油脂路径,加之甘油酯路径增强,为油脂合成提供了能量和前驱物,从而协同促进了胶球藻油脂富集.研究结果为揭示激素诱导微藻油脂积累机制及拓展食源性胶球藻脂质应用奠定基础.

草鱼肠道胰蛋白酶同工酶GT-B的结构信息

为了解草鱼胰蛋白酶GT-B的组成、结构与其性质之间的关系,用仪器分析结合化学分析方法,研究草鱼肠道胰蛋白酶同工酶GT-B的氨基酸组成、紫外吸收特性及其二级结构单元.氨基酸组成分析表明,GT-B有很高的酸性氨基酸对碱性氨基酸比例,含有较多的亲水性氨基酸残基,较少的半胱氨酸残基和较少的芳香性氨基酸残基.GT-B在280nm处只有微弱的吸光度,在变性剂存在下,其紫外吸收大幅度增加,依据二状态模型"计算得到其变性自由能为39·825 kJ·mol-1.圆二色谱(CD)测定表明,GT-B酶蛋白分子具有较少的α-螺旋、β-折叠以及β-转角等规则二级结构单元和较多的无规则卷曲结构.这些信息结合起来可以合理解释GT-B的理化、动力学和热力学等性质.

柠檬醛对指状青霉菌丝体膜脂过氧化的影响

探讨柠檬醛对指状青霉菌丝体膜脂过氧化的影响。研究发现,经最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC,2.0μL/m L)和最小杀菌浓度(minimal fungicidal concentration,MFC,4.0μL/m L)柠檬醛处理后,指状青霉菌丝体发生扭曲变形且表面出现明显褶皱,表明细胞完整性遭到破坏。不同质量浓度柠檬醛处理指状青霉后,其胞外电导率及K+泄漏量均显著增加,而总脂质含量降低,说明柠檬醛处理能增加指状青霉细胞膜通透性,导致细胞膜结构遭受破坏。进一步研究发现,MIC、MFC柠檬醛处理促使指状青霉总丙二醛含量、过氧化氢含量和脂氧合酶、过氧化物酶活性升高。本研究结果表明:柠檬醛处理可诱导指状青霉菌丝体发生严重的膜脂过氧化损伤,损伤细胞膜结构,从而抑制指状青霉菌丝体生长。

黄枝瑚菌多糖提取工艺优化及其体外抗氧化活性研究

以黄枝瑚菌子实体为原料,探索料液比、浸提时间和温度对热水浸提黄枝瑚菌多糖得率的影响,并采用响应面分析法优化浸提工艺.利用热重分析仪和傅里叶红外光谱(FITR)分别表征多糖热稳定性和结构,并测定其体外抗氧化活性.结果表明:最佳提取工艺为料液比(1∶34)g/mL、浸提温度83℃下浸提5 h,此条件下多糖得率达(19.21±0.15)mg/g.该多糖是主要由吡喃糖构成的杂多糖,含少量蛋白质和糖醛酸,具有良好的热稳定性.同时该多糖具有较强的1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)自由基(ABTS+·)、超氧阴离子自由基(O_(2)^(-)·)清除能力.研究结果为黄枝瑚菌多糖的提取与综合开发利用提供了理论支持.

p-茴香醛抑制柑橘酸腐病菌的作用机制

为探讨p-茴香醛对柑橘酸腐病菌的抑制作用和机制,本实验结合体外实验和活体实验测定了p-茴香醛对病原菌的抑制能力,以菌丝体细胞壁、细胞膜和菌丝形态为研究对象,分析了p-茴香醛对病原菌的抑菌机制。结果表明,p-茴香醛能显著抑制柑橘酸腐病菌菌丝体生长,其最低抑菌浓度和最低杀菌浓度(minimum fungicidal concentration,MFC)均为4.48 g/L;果蜡中添加10 MFC p-茴香醛能有效降低柑橘果实酸腐病发病率,接种13 d后发病率仅为30%,显著低于对照的100%(P<0.05)。进一步研究发现,p-茴香醛诱导胞外碱性磷酸酶活力上升,破坏酸腐病菌菌丝体细胞壁完整性,添加保护剂山梨醇也无法缓解其对病原菌的抑制;碘化丙啶染色实验表明p-茴香醛对病原菌细胞膜造成损伤;通过扫描电子显微镜观察到,p-茴香醛处理的酸腐病菌菌丝呈现褶皱、干瘪、不规则扭曲状。以上结果说明:p-茴香醛能有效抑制柑橘酸腐病菌的生长,并能有效延缓柑橘酸腐病的发病进程,其作用机制可能与p-茴香醛诱导病原菌菌丝体细胞壁和细胞膜损伤有关。

植物精油与环糊精包合物的制备及对柑橘绿霉病的抑制作用

植物精油及其活性组分能降低柑橘采后病害且不影响果实品质,是一种潜在的生物杀菌剂,但存在易挥发和不稳定等问题,限制了其实际应用。将植物精油与环糊精包合能有效克服上述缺陷,提高植物精油的应用效果。为了提升植物精油组分反式-2-己烯醛对柑橘绿霉病菌的控制效果,该研究拟采用饱和水溶液法制备反式-2-己烯醛与α-环糊精(α-CD)、β-环糊精(β-CD)、γ-环糊精(γ-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)包合物,并考察包合物对指状青霉的离体和活体控制效果,在此基础上解析效果较优包合物的结构特点和包合模式。结果显示,通过饱和水溶液法成功制备了反式-2-己烯醛与α-CD、β-CD、γ-CD和HP-β-CD的4种包合物(α-CDTH、β-CDTH、γ-CDTH和HP-β-CDTH)。外观形态结果显示,α-CDTH、β-CDTH和γ-CDTH粉末细腻绵密,HP-β-CDTH粉末粗糙,颗粒分明。4种环糊精包合物均能有效抑制P.digitatum菌丝体的生长且具有浓度依赖性,β-CDTH和γ-CDTH抑制P.digitatum菌丝体生长的最小杀菌浓度(Minimum Fugicide Concentration,MFC)为1.00 mg/mL。包合率结果显示,γ-CDTH包合率最高,为75.36%。相溶解度结果表明,4种环糊精包合物的溶解性大小依次为HP-β-CD、γ-CD、β-CD、α-CD。综合离体抑菌效果、包合率和溶解性可知,γ-CDTH综合表现最佳。活体接种试验结果表明,不同浓度γ-CDTH处理能不同程度降低柑橘果实绿霉病发病率(P<0.05),以8.00 mg/mLγ-CDTH处理效果最佳。此外,γ-CDTH处理能有效维持柑橘果实硬度,且对柑橘果实失重率、色泽、维生素C含量、可溶性固形物无不良影响。微观结构观察表明,γ-CDTH与γ-CD、γ-CD与反式-2-己烯醛物理混合物的形状和大小有明显差异,表现在γ-CD形态大小不一,大部分呈无规则晶体,而物理混合物表面粗糙,γ-CDTH表面光滑,有类似片状的形态;γ-CD的H-3′和H-5′与反式-2-己烯醛的H-6之间的氢键相互作用是γ-CDTH的形成基础。研究结果可为γ-CDTH用于降低柑橘采后病害提供直接的依据,也为植物源天然防腐剂开发提供理论基础。

柠檬醛和辛醛混合物对指状青霉的抑制作用

本研究采用琼脂稀释培养法测定柠檬醛、辛醛以及柠檬醛+辛醛混合物(V/V,4:1)对指状青霉菌丝体生长的影响,并对柠檬醛+辛醛混合物抑菌机制进行初步探讨。结果表明,柠檬醛+辛醛混合物(V/V,4:1)能明显抑制指状青霉菌丝体生长,最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)和最小杀菌浓度(minimal fungicidal concentration,MFC)均为2.50μL/m L,而柠檬醛的MIC和MFC分别为2.50μL/m L和5.00μL/m L,辛醛的MIC和MFC分别为0.63μL/m L和2.50μL/m L。扫描电镜结果显示,经MIC(MFC)的柠檬醛+辛醛混合物处理后,指状青霉菌丝体表面发生严重塌陷和多重褶皱,菌丝结构发生不规则扭曲,表明细胞完整性遭到严重破坏。此外,指状青霉菌丝体胞外p H、胞外电导率以及260 nm处的吸光度值均随柠檬醛+辛醛混合物(V/V,4:1)浓度增加显著增加。本研究结果表明,柠檬醛+辛醛混合物(V/V,4:1)能破坏指状青霉细胞结构的完整性,增加细胞膜通透性,导致细胞内物质泄漏,从而导致菌丝体死亡。

柠檬醛对指状青霉糖酵解的影响

本研究测定了不同浓度柠檬醛对指状青霉呼吸代谢及糖酵解途径相关指标的影响。结果表明,柠檬醛能明显抑制指状青霉的呼吸代谢,1.0μL/m L浓度下柠檬醛与糖酵解途径、三羧酸循环途径以及磷酸戊糖途径典型抑制剂(碘乙酸,丙二酸,磷酸钠)的叠加率分别为15.00%、12.60%和30.70%,且此结果显示糖酵解途径受到了柠檬醛的影响。经最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC,2.0μL/m L)和最小杀菌浓度(minimal fungicidal concentration,MFC,4.0μL/m L)柠檬醛处理后,指状青霉糖酵解途径重要的中间产物葡萄糖和丙酮酸的含量显著增加,己糖激酶(Hexokinase,HK)的活性下降,6-磷酸果糖激酶(Phosphofructokinase,PFK)和丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,PK)的活性增加。本研究表明柠檬醛能够抑制指状青霉的呼吸代谢,改变指状青霉糖酵解途径关键酶的活性和重要中间产物的含量。