科研产出
60Co-γ辐照对卵清蛋白糖基化体系结构和糖基化产物的影响
《中国食品学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究60Co-γ辐照对糖基化体系结构和糖基化产物的影响,以卵清蛋白(OVA)-葡萄糖体系为研究对象,经0,25,50,75,100 kGy的60Co-γ辐照后,采用SDS-PAGE、荧光光谱、圆二色谱测定其分子质量、三级结构及二级结构的变化.借助高效液相色谱法、紫外光谱法测定其体系内产生的有害糖基化产物(果糖胺、丙烯酰胺、荧光性AGEs、戊糖素、类黑精)的含量.OVA分子质量和表面疏水性的增加、内源荧光强度和α-螺旋含量的降低、β-结构(β-折叠和β-转角)含量的增加表明,60Co-γ辐照呈剂量依赖性,促进了 OVA与葡萄糖的糖基化反应.此外,60Co-γ辐照后体系内产生的果糖胺、丙烯酰胺的含量呈现先上升后下降的趋势,在辐照剂量为50 kGy时达到最大值.荧光性AGEs、戊糖素、类黑精的含量以剂量依赖性方式增加.综合来看,为了减少辐照加工过程中蛋制品内有害糖基化产物的含量,提高其安全性,需将60Co-γ辐照的剂量控制在25 kGy以内.本研究结果为未来扩展食品辐照技术在蛋制品方面的应用提供一定的科学依据.
关键词： 卵清蛋白 60Co-γ辐照 糖基化体系 结构 糖基化产物
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含钙添加剂处理下不同秸秆腐解产物可溶性有机质三维荧光特征变化
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：秸秆是优质的有机资源，研究含钙添加剂种类及添加量对不同秸秆腐解产物可溶性有机物（DOM）组成性质差异，可为秸秆高效腐熟利用提供理论依据和技术参考。以花生秸秆和水稻秸秆为供试物料，通过添加不同含钙添加剂草酸钙（CaC2O4）和氢氧化钙[Ca（OH）2]及不同添加量（4%、 8%）,进行秸秆腐解试验。测定腐解产物养分含量，并利用三维荧光光谱（3DEEM）技术和平行因子方法（PARAFAC）探究秸秆腐解产物DOM的化学组成变化特征。结果表明：（1）总体上，草酸钙处理的秸秆腐解物总碳含量显著大于氢氧化钙处理；高量添加剂处理的秸秆腐解产物总碳含量小于低量处理；花生秸秆腐解产物的总氮、总磷和总钾高于水稻秸秆腐解产物。（2）通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成，共识别出类胡敏酸（C1）、类胡敏酸（C2）和类色氨酸（C3）三种荧光组分；不同添加剂类型、添加量和不同秸秆类型对腐解产物DOM荧光组分的影响较为复杂，没有明显规律，但是总体上氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的C1和C2组分比例大于草酸钙处理，而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM的C3组分比例显著高于氢氧化钙处理；秸秆腐解产物DOM中组分C1、 C2与组分C3呈显著负相关；组分C2含量与总碳含量呈显著负相关。（3）氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的腐殖化指数（HIX）明显高于草酸钙处理，而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM生物源指数（BIX）明显高于氢氧化钙处理；高量草酸钙处理秸秆腐解产物DOM主要来自于微生物的转化，而其他处理DOM来自于微生物转化和陆生植物；不同添加量处理下秸秆腐解产物DOM的荧光指数没有明显变化规律；花生秸秆腐解产物DOM的HIX、 BIX和荧光指数（McKnight index）均高于水稻秸秆；秸秆腐解产物DOM中McKnight和HIX呈显著负相关，和BIX间呈极显著正相关，而秸秆腐解产物DOM中BIX和总碳含量呈显著正相关。上述结果表明，氢氧化钙可以促进秸秆腐解以及腐解产物的腐殖化，其中高量氢氧化钙处理的花生秸秆效果较好。
关键词： 含钙添加剂 秸秆 可溶性有机物 三维荧光 平行因子分析
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QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定牧草中氟喹诺酮类药物残留
《分析试验室 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：建立了 QuEchERS-超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测牧草中7种氟喹诺酮类药物残留的方法.样品采用0.1 mol/LNa2EDTA-Mcllvaine缓冲液和1%乙酸-乙腈提取,经QuEchERS净化后Ag-ilent ZORB AX Eclipse Plus C18色 谱柱分离,正离子模式扫描,多反应监测模式,内标法定量.7种氟喹诺酮类药物在0.5~50 μg/L范围内线性相关系数(R2)均大于0.9955,方法检出限为0.05~0.2 μg/kg,定量限为0.1~0.5 μg/kg.平均添加回收率为79.0%~115.4%,相对标准偏差为0.20%~8.5%.该方法适用于牧草中氟喹诺酮类药物检测分析,可为牧草中氟喹诺酮类药物残留风险评估、质量安全监管、牧草品质评价等提供技术支撑.
关键词： 牧草 QuEchERS 超高效液相色谱串联质谱 氟喹诺酮 残留
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QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱测定青贮牧草中23种农药残留
《分析试验室 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用改进的QuEchERS前处理方法结合超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS),建立了青贮皇竹草中23种农药残留的检测方法.样品经超纯水浸泡,1%甲酸乙腈提取,无水MgSO4、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、十八烷基硅烷(C18)和石墨化炭黑(GCB)基质分散净化,Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱分离,电喷雾串联质谱多反应监测(MRM)模式测定.23种农药在0.5~20μg/L范围内线性关系良好(R2>0.9986),检出限为0.002~0.1 μg/kg,定量限为0.005~0.2 μg/kg.在0.5,1,5 μg/kg 3个添加浓度水平下,回收率在76.2%~105.9%,相对标准偏差(RSD)在2.3%~11%.该方法适用于青贮皇竹草中23种农药的定性定量分析.
关键词： 皇竹草青贮 超高效液相色谱串联质谱 QuEchERS 农药残留
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有机肥处理对旱地红壤细菌群落及玉米生产力的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明旱地红壤细菌群落特征及玉米生产力对不同有机肥处理的响应,基于自2002年设置在中国科学院鹰潭红壤生态实验站的有机培肥长期定位试验,采用Illumina高通量测序,研究不同有机肥(不施肥,MO;低量有机肥,M1;高量有机肥,M2;高量有机肥加石灰,M3)处理下土壤细菌群落多样性和结构以及玉米生产力的变化.结果发现,与M0相比,土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)含量和玉米生产力在不同有机肥(M1、M2和M3)处理下均显著增加,其中M3处理的提升效果最佳.施用有机肥显著提高了土壤细菌群落的Shannon、Evenness、Chao1与ACE指数,重塑了细菌群落结构.基于随机森林模型分析,土壤性质中的pH和TP显著影响土壤细菌多样性,而pH、SOM、TP和TN对土壤细菌群落结构影响显著.相关性分析和结构方程模型分析表明,土壤TP和SOM可以通过改变土壤细菌多样性和群落组成间接影响玉米生产力.研究结果从指导我国南方红壤区农田合理施肥的角度,为农田土壤质量提高及耕地产能提升提供科学依据.
关键词： 旱地红壤 猪粪 细菌多样性 细菌群落结构 玉米生产力
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基于光谱技术分析不同还原糖对Ara h2糖基化反应的影响
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：糖基化反应能诱导食品中蛋白质的结构发生改变；Ara h2是花生中的主要蛋白组分之一，可以作为一种模式蛋白研究花生蛋白糖基化产物的结构变化。不同还原糖对Ara h2糖基化反应的影响目前未见相关报道。以花生蛋白Ara h2为研究对象，通过SDS-PAGE、内源荧光、同步荧光、紫外、圆二色谱、红外等光谱技术研究Ara h2糖基化前后分子量、二级、三级结构以及官能团的变化，分析六种还原糖（核糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、果糖、乳糖）对花生蛋白Ara h2糖基化产物结构的影响，阐明经不同还原糖修饰后花生蛋白Ara h2的结构变化。SDS-PAGE电泳表明木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2电泳条带明显上移，糖基化程度最大；紫外光谱分析表明糖基化反应会改变花生蛋白Ara h2的吸收峰强度。五碳糖修饰的花生蛋白Ara h2具有最强的吸收强度，其中五碳糖中木糖的吸收峰强度最大；内源荧光、同步荧光和三维光谱实验结果表明，糖基化修饰会使花生蛋白Ara h2的荧光强度降低，且五碳糖修饰的Ara h2荧光强度最低。分析认为由于糖基化修饰使花生蛋白Ara h2的结构展开，导致芳香族氨基酸暴露在水环境中，从而引起荧光猝灭；圆二色谱分析表明不同还原糖修饰的Ara h2糖基化产物α-螺旋含量都增加，其中木糖修饰的α-螺旋含量最大（15.6%）;红外光谱分析表明木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2的吸收峰分别从3 327.41 cm-1红移至3 318.43和3 321.09 cm-1, 1 700～1 600 cm-1处木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2吸收峰强度略高于其他还原糖修饰的该蛋白。不同还原糖对Ara h2糖基化反应后的糖基化产物结构的影响不同，还原糖的碳链越短、空间位阻越小，糖基化反应程度越高，对Ara h2的结构影响越大。
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基于高光谱成像和Att-BiGRU-RNN的柑橘病叶分类
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现对柑橘叶片病虫药害种类的快速精准识别,针对多种类柑橘病叶设计一种融合注意力机制(Attention mechanism)的双向门控循环单元-循环神经网络(Attention-bidirectional gate recurrent unit-recurrent nural network,Att-BiGRU-RNN)分类模型.该模型在编解码模块分别采用BiGRU和RNN结构,能够利用高光谱数据前后波段光谱信息的关联性,有效提取光谱信息的深层特征;根据不同波段光谱信息的差异性引入注意力机制动态分配权重信息,提高重要光谱特征对分类模型的贡献率,提升模型的分类准确率.获取6类柑橘叶片高光谱信息,构建实验样本集,利用Att-BiGRU-RNN、VGG16、SVM和XGBoost分别建立柑橘病叶分类模型,Att-BiGRU-RNN模型总体分类准确率(Overall accuracy,OA)平均可达98.21%,相较于其他3种模型分别提高4.71、10.95、3.89个百分点,对光谱曲线重合度高的除草剂危害和煤烟病叶片的分类准确率有显著提升.实验结果表明,深度学习方法可有效利用高光谱不同波段间的关联信息,识别准确率较机器学习方法有大幅提高,为柑橘病虫药害快速无损检测和防治提供了一种新方法.
关键词： 柑橘病叶 高光谱成像 深度学习 注意力机制 特征提取
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QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定畜禽毛发中5种违禁药物残留
《分析试验室 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：毛发样品采用0.5%乙酸-乙腈提取,经45℃水浴震荡2 h,通过QuEChERS(PLS-A/PSA)分散净化,Agilent ZORBAX SB-Aq色谱柱(3.0 mm×100 mm,1.8 μm)分离,正离子扫描,电喷雾串联质谱多反应监测模式测定,内标法定量.5种违禁药物在0.2~20μg/L范围内线性关系良好(R2>0.997),阿奇霉素和地西泮检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.1 μg/kg和0.2 μg/kg,氯霉素、金刚烷胺和利巴韦林检出限和定量限分别为0.2 μg/kg和0.5 μg/kg,回收率范围为84.8%~119.2%,相对标准偏差(RSD)均小于10%.本方法适用于畜禽毛发中5种违禁药物的定性定量分析,可实现对养殖过程的质量安全监管.
关键词： 违禁药物 畜禽毛发 QuEChERS 超高效液相色谱-串联质谱
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秧龄和基土比对机插大钵体毯状苗晚稻群体质量和产量的影响
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明秧龄和基土比对机插大钵体毯状苗晚稻群体质量和产量的影响,确定机插晚稻的适栽秧龄和基质育秧技术,该研究以常规籼稻穗香农占的大钵体毯状苗为研究对象,设置3种秧龄(25、30和35 d)和3种复合基质与自然土配比(基土比1:1、2:1和纯基质),解析秧龄、基土比对秧苗素质、机插质量、群体质量和产量及其构成因素的影响.结果表明,基土比1:1和2:1处理的容重显著高于纯基质,含水量、孔隙度、pH值、有机质和速效营养元素则显著低于纯基质处理;基土比1:1处理的基质总孔隙度为57.21%,速效氮含量为223.62 mg/kg,纯基质处理的基质速效氮含量为331.25 mg/kg,均不在适宜秧苗生长范围内.基土比2:1处理的秧苗素质、群体质量和产量及其构成因素均优于其他两种处理.秧龄35 d和基土比2:1处理的盘根力最大,为73.19 N,秧龄30 d和纯基质处理的成苗率、基本苗数和相对均匀合格率较好,以上两种处理的漏插率、漂秧率、伤秧率和翻秧率均不具有优势,但均符合机插秧要求.秧龄越长,秧苗素质越好,越有利于壮秧的形成.基土比2:1处理的适栽秧龄为35 d,移栽后各时期群体茎蘖数、有效分蘖数、分蘖成穗率、地上干物质积累量、收获指数均优于短秧龄处理,说明长秧龄秧苗更有利于机插晚稻高产群体构建.秧龄35 d处理的实际产量分别比秧龄25和30 d处理显著高42.5%、19.4%,湿谷含水率分别显著低2.67、1.29个百分点,籽粒成熟度好,有效穗数与实际产量的相关系数最大,为0.971,有效穗数的提升是长秧龄处理获得高产的主要原因.采取两次化控时,机插大钵体毯状苗晚稻的适栽秧龄和基质育秧技术为秧龄35 d和基土比2:1.研究结果可为南方双季稻区机插大钵体毯状苗晚稻育秧及提高其机械化种植水平提供参考.
关键词： 水稻 产量 秧龄 基质 机插晚稻 大钵体毯状苗 群体质量 理化性质
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高光谱成像的多种类柑橘病虫药害叶片检测方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2022 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：影响柑橘生长的病虫药害种类繁多,目前的检测方法大多针对单一病症,开发基于高光谱成像和机器学习的多种类柑橘病虫药害叶片快速精准检测方法,对果园精准施药和柑橘产业健康发展具有重要意义.以果园自然发病的柑橘叶片为研究对象,包括柑橘正常叶(50片)、溃疡病叶(50片)、煤烟病叶(103片)、缺素病叶(60片)、红蜘蛛叶(56片)和除草剂危害叶(85片),采集350~1050 nm波段内的高光谱数据.分别利用一阶求导(1stDer)、多元散射校正(MSC)和中值滤波(MF)方法对原始(Origin)高光谱数据进行预处理,对预处理后的高光谱数据采用主成分分析(PCA)和竞争性自适应重加权(CARS)算法提取特征波长,C A RS降维得到的特征波长分别为10个、5个、12个和10个,4组PC A提取的特征波长均为7个,两种方法所得特征波长范围都集中在700~760 nm波段内.对全波段(FS)使用极限梯度提升树(XGBoost)算法,特征波长使用支持向量机(SVM)建立柑橘病叶多分类模型.采用XGBoost建立的检测识别模型有Origin-FS-XGBoost,1stDer-FS-XGBoost,MSC-FS-XGBoost和MF-FS-XGBoost,对6种病虫害叶片检测得到的整体分类准确率(OA)分别为94.32%,93.60%,95.98% 和96.56%;SVM建立的检测识别模型为Origin-CARS-SVM,1st Der-CARS-SVM,MSC-CARS-SVM,MF-CARS-SVM,Origin-PCA-SVM,1st Der-PCA-SVM,MSC-PCA-SVM和MF-PCA-SVM,各模型OA依次为93.63%,90.26%,87.90%,91.95%,87.53%,90.82%,83.50% 和90.98%.结果表明,以FS为输入的XGBoost模型识别率整体优于以特征波长为输入的SVM模型,MF-FS-XGBoost模型OA为96.56%,召回率(Recall)为95.91%,模型训练时间(Train-time)为63 s,综合性能最好;CARS-SVM建模效果优于PCA-SVM,在3种预处理方式下,CARS-SVM模型识别率均高于87%,PCA-SVM模型识别率均在83% 以上.结果证实了,高光谱成像技术结合机器学习方法可实现多种类柑橘病虫药害分类识别,为柑橘病虫药害快速无损检测和防治提供科学依据.
关键词： 高光谱成像 柑橘病叶 特征波长提取 XGBoost 支持向量机
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