新疆褐牛不同部位肉宰后成熟过程中蛋白降解变化研究

为研究肌纤维类型对新疆褐牛肉宰后成熟过程中蛋白质降解变化的影响,选取背最长肌、腰大肌和股二头肌3个不同肌纤维类型组成的部位肉,分别在宰后4℃成熟1 h、6 h、12 h、1 d、3 d、7 d、14 d研究其蛋白质溶解度、肌原纤维小片化指数、肌纤维超微结构变化及进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析。结果表明:不同肌纤维类型的新疆褐牛肉蛋白质降解模式差异较大,Ⅰ型肌纤维含量高的腰大肌比Ⅱ型肌纤维含量高的背最长肌和股二头肌具有更高的初始肌原纤维小片化指数(MFI),但肌原纤维降解的速度比背最长肌和股二头肌要慢。ⅡA型肌纤维含量与初始蛋白质溶解度呈显著正相关,与蛋白质溶解度的变化率显著负相关。不同肌纤维类型组成的新疆褐牛肉在宰后成熟过程中蛋白质降解变化存在差异,研究结果可为宰后成熟过程合理控制、新疆褐牛肉产品开发提供理论依据。     

冻藏对牦牛肉蛋白质、脂质氧化和保水性的影响

通过测定蛋白质氧化产物(α-氨基己二酸半醛、γ-谷氨酸半醛、α-氨基己二酸、希夫碱)以及脂质氧化产物(硫代巴比妥酸、己醛)的含量,研究不同部位牦牛肉(腰肌、股四头肌、背最长肌)在冷冻贮藏期间(-18℃,0~140 d)蛋白质、脂质氧化规律及其对保水性的影响。结果表明:血红素铁和超氧化物歧化酶在背最长肌冻藏阶段的脂质氧化进程中发挥着重要作用,较低的血红素铁含量以及较高的超氧化物歧化酶是背最长肌脂质氧化程度较低的主要原因。冻藏显著影响腰肌和股四头肌蛋白质的氧化,血红素铁与超氧化物歧化酶、过氧化氢酶共同调控氧化反应的发生:冻藏140 d后,血红素铁的促氧化作用使腰肌和股四头肌中的α-氨基己二酸半醛、γ-谷氨酸半醛含量均显著增加(P0.05),尽管腰肌中的血红素铁显著高于股四头肌(P0.05),但腰肌中相对较高的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶使腰肌与股四头肌的α-氨基己二酸半醛、γ-谷氨酸半醛含量并无显著性差异;血红素铁含量更高的腰肌容易使其产生更多的α-氨基己二酸,但腰肌中相对较高的超氧化物歧化酶与过氧化氢酶协同作用使腰肌中的α-氨基己二酸含量极显著低于股四头肌(P0.05)。此外,冻藏引起的蛋白质羰基化反应显著影响牦牛肉的保水性,抗氧化酶活力最低、血红素铁含量相对较高的股四头肌保水性最差,其解冻汁液流失率是背最长肌的3.55倍。     

牛肉肌纤维类型差异及成熟过程中组织蛋白酶活性研究

为考察不同部位牛肉肌纤维类型的差异、比较两种肌纤维分型方法、研究肌纤维类型对宰后成熟过程中组织蛋白酶活性的影响,选取新疆褐牛冈下肌、菱形肌、背最长肌、背阔肌、腰大肌、股二头肌、半腱肌、腓肠肌共8个部位的牛肉,分别用ATPase染色法和RT-PCR法检测肌纤维类型组成和MyHC基因相对表达量,用Image-Pro Plus6.0软件分析ATPase染色图像,计算各类型肌纤维的面积和直径,并检测各部位牛肉宰后成熟0、3、7、9、11、14 d时组织蛋白酶B、L、H活性。结果表明:新疆褐牛不同部位肉的肌纤维类型组成不同,两种肌纤维类型的分型方法在确定Ⅰ型肌纤维数量时呈极显著相关,在8个部位牛肉中,均没有发现MyHCⅡb型基因的表达,ATPase染色法确定的ⅡB型肌纤维数量百分比与RT-PCR法确定的MyHCⅡx型基因表达百分比呈显著正相关,与MyHCⅡa型基因表达百分比呈极显著负相关。两种确定肌纤维类型的方法存在一定的相关性,ATPase染色法确定的ⅡB型肌纤维可能与RT-PCR法确定的MyHCⅡx基因相对应。在宰后成熟过程中,各部位牛肉组织蛋白酶活性基本表现为先升高、后降低的趋势,不同部位的牛肉达到活性最大值的时间不同;组织蛋白酶H活性非常低,相比于组织蛋白酶B和L,其在宰后成熟中的作用可以忽略不计,组织蛋白酶L活性是B活性的2.5～4倍,在宰后成熟中起更重要的作用。Ⅰ型肌纤维数量与宰后9、11 d组织蛋白酶B和L活性呈显著甚至极显著正相关关系,在新疆褐牛各部位肉中含有的Ⅰ型肌纤维越多,组织蛋白酶活性越高,越有利于牛肉宰后成熟嫩化。     

宰后牦牛肉水分分布变化与持水性能关系研究

为探讨牦牛背最长肌宰后保水性机理,研究其宰后成熟过程中持水性变化规律、不同水分群的水分分布情况,以及相互之间的关系,选取了10头青海公牦牛,宰后在4℃环境中成熟,选择成熟过程的不同时间点(0、0. 5、1、3、5、7 d)进行加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数的测定,利用低场核磁共振(LF-NMR)与核磁成像(MRI)定量定性分析了牦牛背最长肌宰后水分分布情况,并以肉牛为对照进行了相关性分析。结果表明:加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数均在第3天达到最大值,显著高于其他时间点(p 0. 05),此时保水性最差;水分分布情况显示,宰后成熟初期不易流动水水分相对含量P22降低,自由水水分相对含量P23升高,成熟后期P22升高而P23降低,并且P22与P23呈显著负相关(p 0. 05),说明成熟期两种水分状态互相转变;核磁成像反映了水分空间分布,确定了当宰后成熟时间为5 d时,保水性最优。对比分析发现,整个成熟过程中牦牛背最长肌保水性低于肉牛。     

生理成熟度及牛肉肌纤维特征与嫩度关系试验研究

生理成熟度(牛龄)是牛肉质量分级的重要参考指标,研究牛龄与嫩度之间的定量关系,对建立牛肉质量分级标准及牛肉自动分级系统的开发具有重要意义。选取4组不同月龄的牛肉背长肌样本,采集其眼肌区域微观图像,通过图像处理的方法提取出每个样本的肌纤维直径、周长和密度,然后再用质构仪测定出每个样本的剪切力,研究分析不同牛龄的牛肉肌纤维直径、周长和密度的变化规律及其与剪切力之间的关系。结果显示,随着牛龄的增大,牛肉肌纤维直径和周长均线性增加,而肌纤维密度则线性下降(P0.05);同时,随着肌纤维直径和周长的增加、肌纤维密度的下降,牛肉剪切力线性增大(P0.05)。牛龄对肌纤维直径、周长、密度及牛肉剪切力具有显著影响。     

溶酶体组织蛋白酶参与宰后牛肉AIF介导细胞凋亡研究

为研究牛肉宰后成熟过程中凋亡诱导因子(AIF)介导细胞凋亡及溶酶体组织蛋白酶参与AIF活化机制,选取6头西门塔尔杂交牛进行屠宰,取其背最长肌于4℃条件下成熟,在不同成熟时间点(0、6、12、24、72、120、168 h)进行活性氧(ROS)相对含量、溶酶体膜稳定性、组织蛋白酶活性、线粒体膜通透性、AIF表达及细胞核形态的测定。结果表明,宰后成熟过程中,牛肉ROS相对含量呈先降低后升高的趋势(P0.05);溶酶体膜稳定性逐渐降低(P0.05);组织蛋白酶B、D和L的活性逐渐升高(P0.05);线粒体膜通透性增大(P0.05);AIF在线粒体中的表达量于宰后12 h显著升高,在之后的成熟时间降低(P0.05),AIF在细胞核中的表达呈上升的趋势(P0.05),与线粒体中的下降趋势相一致;细胞核体积逐渐增大、部分核溶解,并伴随细胞间隙变大的现象。表明牛肉在宰后成熟过程中生成ROS,ROS的累积导致溶酶体膜稳定性失衡,使组织蛋白酶被释放,作用于线粒体,之后线粒体膜通透性发生变化,释放AIF,活化的AIF进入细胞核内诱导凋亡发生。     

牦牛肉宰后成熟嫩化与细胞凋亡酶活力变化研究

为研究宰后牦牛肉成熟过程中前驱肱三头肌(TB)、中部背最长肌(ML)、后驱半膜肌(SM)的剪切力、肌原小片化指数及细胞凋亡酶(caspase)的变化趋势,选取24头甘南黑牦牛进行屠宰,于0~4℃、风速0.5 m/s条件下成熟,在宰后成熟过程中的不同时间点(0.5 h、2 h、5 h、10 h、1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d、7 d)进行剪切力、肌原纤维小片化指数和caspase-3、caspase-8、caspase-9活力测定。宰后7 d,TB、ML和SM 3个不同部位肉的剪切力值分别下降了35.6%、27.4%、33.5%;肌原小片化指数值分别升高了69.7%、65.7%、63.0%。TB和SM在宰后1 d caspase-3活力达到最高值(P0.001),ML则在宰后10 h后达到活力最高值。TB和ML在宰后5 h达到caspase-8活力最高值(P0.001),比ML提前达到caspases-8活力最高值。宰后5 h后caspase-9活力显著高于宰后0.5 h(P0.001),且ML和SM的caspase-9活力达到最高值,而TB的caspase-9在宰后10 h后达到最高值,是其初始值的2.39倍;3个不同部位肉的caspase-3与caspase-8活力分别与剪切力和肌原小片化指数呈显著相关性(P0.01),caspase-3活力与caspase-8和caspase-9活力相互之间都呈显著相关性(P0.05)。结果表明:宰后成熟过程使牦牛肉的剪切力降低、肌原小片化指数提高,率先激发caspase-8、caspase-9活力,同时活化了caspase-3,破坏肌原纤维结构,降解细胞骨架蛋白,从而提高牦牛肉的嫩度。     

仪器测定客观评定冷却猪肉肉色

研究了仪器测定对冷却猪肉肉色客观评定分级的效果。对宰后冷却24h的猪胴体,切开第3～4肋骨间背最长肌,发色60min,用色度计仪器测定断面肉色参数(L*,a*,b*,Chroma和Hueangle),并进行感官评分。获取的80头猪胴体背最长肌肉色参数经逐步回归和BP人工神经网络建立了肉色预测模型,对其预测效果进行了比较评价。结果表明,仪器测定能够对冷却猪肉肉色进行客观评定。     

宰后牦牛肉保水性变化与差异蛋白的生物信息学分析

牦牛肉营养丰富，但保水性较低，影响了食用加工品质。为了探究牦牛肉保水性影响机制，利用蛋白质组学及生物信息学方法对高、低保水性组间差异蛋白质进行了研究。以牦牛背最长肌为实验材料，根据滴水损失和蒸煮损失，将18份样品分为高保水性组（HWHC）和低保水性组（LWHC），利用双向电泳（2DE）技术筛选出6个差异倍数大于3倍且达到显著水平（P<0.05）的蛋白点，通过基质辅助激光解吸/电离飞行时间（MALDI-TOF/TOF）质谱进行鉴定，并利用生物信息学方法对差异蛋白质进行了疏水性分析和亚细胞定位分析。结果表明，HWHC和LWHC组间的差异蛋白分别是乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶M型（CKM）、磷酸丙糖异构酶（TIM）、肌球蛋白轻链（MLC）、肌钙蛋白T（TnT）和热休克蛋白27kDa（HSP27）。对影响牦牛肉蒸煮损失的6种关键蛋白质进行了疏水性分析，结果显示LDH、CKM和TIM蛋白疏水性较高，构成蛋白质的氨基酸的高疏水性可以增强蛋白质和水之间的排斥，这可能是导致牦牛肉中保水性差异的原因之一。亚细胞定位分析显示，差异表达的蛋白质在细胞中分为5个位置，差异蛋白质均位于细胞质和细胞核中。研究结果明确了宰后牦牛肉保水性变化趋势，并通过差异蛋白的生物信息学分析揭示了蛋白质影响牦牛肉保水性的作用机理。     

宰后牦牛肉细胞凋亡对肌肉内环境与嫩度的影响

为探究牦牛肉宰后成熟过程中细胞凋亡对肌肉内环境、细胞凋亡因子及嫩度的影响,以经环孢菌素A(CsA)处理的牦牛背最长肌为研究对象,测定了成熟过程中肌肉内环境指标、凋亡因子及嫩度指标的变化。结果表明,24~120 h时间内,CsA组肌纤维直径和肌纤维横截面积均显著(P0.05)或极显著(P0.01)大于对照组;宰后6 h、72~120 h,CsA组pH值显著低于对照组(P0.05),宰后6~168 h,CsA组ATP含量均高于对照组,且在宰后12 h、72~168 h两者之间ATP含量存在显著差异(P0.05);成熟过程中CsA组MPTP开放程度极显著低于对照组(P0.01);成熟前期CsA组胞浆中Cyt-c浓度显著或极显著低于对照组,成熟后期CsA组胞浆中Cyt-c浓度显著或极显著高于对照组;在整个成熟过程中(除72~120 h),CsA组caspase-3活性均显著或极显著低于对照组,CsA组Hsp27表达量均显著或极显著低于对照组;12~24 h,CsA组剪切力显著(P0.05)或极显著(P0.01)高于对照组。表明CsA能够通过抑制MPTP的开放而抑制细胞凋亡的发生并影响肌肉内环境、caspase-3活性、Hsp27表达,剪切力及肌原纤维微观结构的变化,说明细胞凋亡的发生对肌肉内环境变化及宰后牦牛肉嫩化具有重要影响,且可以通过控制宰后肌肉细胞凋亡发生进程来调节肌肉内环境变化及肌肉嫩化程度。     

土壤水分对半干旱区石灰性土壤有机碳矿化的影响

为明确土壤水分对我国北方半干旱区域石灰性土壤有机碳矿化的影响,采用室内恒温培育试验,以栗钙土、栗褐土、褐土为研究对象,研究了不同土壤水分条件下土壤有机碳(SOC)矿化差异。土壤含水率设置为田间持水率(WHC)的40%、70%和100%。结果表明,随着土壤含水率升高,3类土壤2种利用方式(玉米地、果园)土壤有机碳累积矿化量及矿化率增大,较高水分下的增幅(70%WHC~100%WHC)小于较低水分下的增幅(40%WHC~70%WHC);土壤有机碳矿化动态符合一级动力学方程,土壤潜在矿化碳库(Cp)为33.10~193.56 mg/kg,潜在矿化率Cp/SOC为0.41%~3.35%,Cp及Cp/SOC随土壤含水率升高而增大,Cp及Cp/SOC较高水分条件下的增幅较小;40%WHC下Cp/SOC与土壤有机碳量显著负相关,70%WHC及100%WHC下则与土壤有机碳量及黏粒量显著负相关(P0.05)。半干旱区域石灰性土壤有机碳矿化及土壤有机碳固存能力在较低水分条件下(40%WHC~70%WHC)受土壤水分变化影响较大。     

基于计算机视觉的冷却牛肉新鲜度评价方法

利用计算机视觉技术对冷却牛肉的新鲜度进行了分析研究，应用BP神经网络对牛肉脂肪组织进行了分割，分割正确率可达97％以上。选取图像原始颜色信息作为评价新鲜度的特征值组成特征向量，采用HSI、RGB和CMYK3种彩色模型评价冷却牛肉的新鲜度，其准确率分别为82．1％、78．6％、75．0％。基于计算机视觉技术的冷却牛肉新鲜度评价方法与实验室分析方法相比，评价准确率有明显提高，并且没有繁琐实验过程，是一种更高效的牛肉新鲜度评价方法。     

基于计算机视觉的冷却牛肉嫩度分析方法

分别运用大理石纹和灰度空间相关矩阵两种方法对含脂肪组织和不含脂肪组织冷却牛肉的图像特征进行了分析。在含脂肪组织牛肉图像中提取了能反映牛肉大理石纹结构分布和数量信息的特征量，在不含脂肪组织牛肉图像中提取出3个反映牛肉纹理粗细的特征量，并用线性回归方法分别建立了特征量与肉嫩度等级间的数量关系。研究表明，灰度空间相关矩阵法适于不含脂肪组织牛肉的嫩度评价，大理石纹方法适于含脂肪组织牛肉的嫩度评价。     

Peak crop coefficient values for Shaanxi,North-west China

Lysimeter and soil water instruments were used in North-west China to determine peak crop coefficients and calibrate irrigation scheduling software developed for commercial use in Scotland. The (1963) Penman equation, previously used in Scotland, was compared with a particular formulation of the Penman–Monteith (PM) equation proposed by Allen et al. [Allen, R.G., Smith, M., Perrier, A., Pereira, L.S., 1994a. An update for the definition and calculation of reference evapotranspiration. ICID Bull. 43 (2), 1–34; Allen, R.G., Smith, M., Perrier, A., Pereira, L.S., 1994b. An update for the calculation of reference evapotranspiration. ICID Bull. 43 (2), 35–92]. Measures of soil water loss for winter wheat, maize and peaches were compared with scheduling model predictions. Predicted values of cumulative actual water use were comparable for the two ET equations when a soil water stress function was applied. However, the new PM equation provided slightly higher model efficiency, when used with a peak crop coefficient of 1.25 for maize. A peak value of 1.25 also appeared appropriate for wheat, though the evidence was less strong. Inclusion of the slow mobile water concept slightly improved agreement between measured and predicted soil water changes for the maize and peaches. For peaches, the revised PM equation provided minimum values of root mean square error (R.M.S.E.) and bias, when combined with a slow mobile water representation and using a peak crop coefficient of 0.75.     

亚表层有机培肥调控盐渍土孔隙结构与水盐运移机制

为探明亚表层有机培肥结合地膜覆盖对土壤孔隙结构及其水盐运移的调控机制,以内蒙古河套灌区典型盐渍土为研究对象,设置了地表不覆膜(CK)、地膜每年覆盖(PM)和亚表层单次有机培肥+地膜每年覆盖(OMP)3个处理,3年后采用X射线CT扫描和图像处理技术获取了部分亚表层(15 ～21 cm)与深层(35 ～41 cm)土壤孔隙...     

高压静电场辅助牛肉湿腌过程传质动力学分析

为明确高压静电场（High voltage electrostatic field,HVEF）辅助牛肉腌制过程中的传质动力学规律,将HVEF与传统湿腌法结合,分析比较了1.5kV HVEF和3.0kV HVEF对腌制过程中牛肉的总质量、含水率、NaCl含量变化量的影响,并通过扫描电镜对不同腌制处理牛肉的微观结构进行观察。结果表明：与传统湿腌比较,HVEF辅助处理可显著提高腌制牛肉含水率、总质量以及NaCl扩散速率（P<0.05）,且3.0kV处理组效率更高,传统湿腌、1.5kV HVEF辅助湿腌、3.0kV HVEF辅助湿腌的NaCl表观扩散系数分别为5.593×10-10、6.284×10-10、1.142×10-9;HVEF辅助腌制的牛肉肌原纤维束膜被破坏,肌原纤维之间更松散,有利于NaCl和水分在肌肉中扩散。     

A mathematical model of the United States beef production system

Dynamic linear programming was used to model the US beef production system, to determine the cattle cycle effects on feeder cattle supplies and to select feeding options that would maximise USDA choice and prime quality grade beef production. The model represented the US as a five-region beef production system with inter-regional transportation of offspring for feeding purposes. Cow weights, offspring weaning weights and feed efficiency were different for each region, but the feeding activities were the same in each region except for region two. In region two the feeding of grain to steer and heifer offspring was not an industry practice. Dynamic properties of the model were achieved through constraints that transferred animals from year zero (initial condition) to year five using calving, cow culling, replacement heifer and death loss rates as controlling parameters. The results of model exercises that used historical parameter values indicate that there will be a significant decrease in the supply of beef at all grade levels over the next five years. They also suggest that it is more economically efficient to feed calves from the southeastern and northern parts of the USA if they are transported to the southwestern region.     

采用作物系数法和PM模型估算南京地区玉米田蒸发蒸腾量

蒸发蒸腾量(ET)是农田水平衡中的重要环节,ET的准确估算有助于提高农田水分管理水平。在测定农田小气候、土壤蒸发和玉米生长旺季液流量基础上,比较了单作物系数法(Kc法)、双作物系数法(Kcb法)、不同冠层阻力计算的Penman-Monteith模型(PM1和PM2法)估算南京地区玉米田ET的适用性,并对玉米整个生育期ET变化及其影响因素进行分析。结果表明以液流法和土壤蒸发测定的总ET为基准,PM1方法估算的夏玉米ET误差最小,与实际测定ET的决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)和一致性指数(d)分别为0.52、0.8 mm/d和0.48。以PM1模型估算的夏玉米全生育期ET为310mm,日均ET为3.16mm/d,最大值出现在拔节期和抽穗期,整体变化呈单峰型。ET与气象因素响应顺序为净辐射饱和水汽压温度风速。本研究可为优化玉米田水资源管理和提高水资源有效利用提供参考。     

北京不同树种吸滞PM2.5特征研究

以北京市6种常见树种为研究对象,测定不同园林绿化区PM2.5吸附量和质量浓度,探究绿化树种叶片在不同地区吸附PM2.5的变化规律及其与PM2.5质量浓度间关系。结果表明,不同树种叶片单位面积PM2.5吸附量差异显著,且在不同地点叶片吸附量变化规律基本表现为由"近郊—城区"逐渐下降,各树种叶片PM2.5的吸附量均与大气中PM2.5质量浓度呈正相关关系,其中,柳树(p0.05)、杨树(p0.05)和油松(p0.01)相关性显著;不同地点大气PM2.5质量浓度变化为西山森林公园(108.238μg/m~3)松山自然保护区(80.522μg/m~3)北京植物园(76.905μg/m~3)南海子公园(74.153μg/m~3),表明树种叶片PM2.5吸附量随空气污染的加重而增加。