不同部位冷却牛肉成熟过程中水分变化研究

为探究宰后不同部位牛肉在成熟过程中的水分变化及其产生原因，以成熟1、2、3、5、7d的冷却牛背最长肌、半膜肌和腰大肌作为研究对象，通过测定贮藏损失率、弛豫峰面积和比例、肌节长度和肌纤维直径，从贮藏损失、横向弛豫特性和肌肉结构特性3方面阐述了3种部位冷却牛肉在成熟过程中保水性、水分分布及细胞组织学的变化。结果表明，在成熟过程中，3种部位冷却牛肉的贮藏损失均呈现显著升高的趋势，腰大肌的保水性显著高于背最长肌和半膜肌（P<0.05）；3种部位牛肉的各弛豫峰面积均显著降低（P<0.05），且各部位的结合水比例和不易流动水比例间的差异性不大（P>0.05）；半膜肌的肌细胞排列松散，且肌节长度短，腰大肌具有较长的肌节和较小的肌纤维直径。不同部位肌细胞结构的差异导致不同部位牛肉呈现出不同的保水性。     

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。     

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。     

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。     

牦牛肉成熟前后差异蛋白质组学分析

宰后成熟是改善肉类品质的重要方法。通过测定p H值确定牦牛肉成熟终点,研究新鲜牦牛肉与宰后成熟牦牛肉的差异蛋白质组学,为改善牦牛肉品质提供理论依据。选取青海大通牦牛,取背最长肌采用超速离心、双向凝胶电泳(2-DE)分离蛋白,应用PDQuest 8.0软件分析寻找差异蛋白质斑点,并经高效液相色谱串联离子阱质谱鉴定。结果表明:从背最长肌蛋白质组2-DE图谱中筛选出54个差异表达的蛋白质斑点,质谱鉴定出18个差异表达的蛋白质,其中14个蛋白质在成熟肉中表达量下降,1个只在新鲜肉中表达,3个只在成熟肉中表达,筛选出的差异表达蛋白质包括代谢酶、结构蛋白以及应激蛋白,说明青海大通牦牛肉成熟过程中代谢酶、结构蛋白及应激蛋白发挥了重要作用。实验结果对进一步阐明牦牛肉的成熟机制具有重要参考意义。     

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。     

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。     

不同海拔高度牛宰后牛肉AMPK活性及能量代谢研究

为了研究不同海拔高度生长的牛宰后牛肉一磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)活性与糖酵解指标,以探讨宰后肌肉生理机理,测定了玉树牦牛(海拔4 500 m)、甘南牦牛(海拔3 000 m)和西门塔尔杂交肉牛(海拔1 500 m)宰后成熟过程中牛肉AMPK活性、AMPK基因(PRKAA1、PRKAA2)mRNA表达量、糖酵解和能量代谢的变化。结果表明,12~168 h时间内,AMPK活性从小到大依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛;西门塔尔杂交牛PRKAA1基因的表达量比甘南牦牛和玉树牦牛略低;西门塔尔杂交牛PRKAA2基因表达量显著小于甘南牦牛和玉树牦牛(P0.05);72~168 h时间内,乳酸含量和游离葡萄糖含量从小到大依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛,p H值、肌糖原含量从大到小依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛;成熟前期ATP、ADP、AMP含量从大到小依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛。高海拔品种牛肉机体PRKAA1和PRKAA2基因表达量高时,AMPK被激活从而活性增加,ATP的浓度水平降低,AMP生成量增加,加速组织内的糖酵解,增加肌肉乳酸含量,降低p H值,进而影响牛肉品质。     

牦牛肉宰后成熟机理与肉用品质研究

以10头青海牦牛为研究对象,对其在宰后8d成熟期间的机理指标:pH值、糖原含量、肌原纤维小片化指数(MFI)、钙激活酶活性、组织蛋白酶L活性以及肉用品质:加压损失、蒸煮损失、剪切力、色度L*、a*、b*进行了测定分析,并对剪切力、MFI、钙激活酶活性、组织蛋白酶L活性进行相关性分析.结果表明:成熟过程中上述指标均发生变化,最直接的效应是改善了牦牛肉的嫩度.MFI和钙激活酶活性相关性极显著(P＜0.01)与组织蛋白酶L活性相关性显著(P＜0.05),钙激活酶活性与组织蛋白酶L活性呈显著负相关(P＜0.05).     

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。     

基于水循环及水资源转化率的农业用水策略

结合我国实际分析农业水循环结构以及农业水资源转化效率，通过农业水循环来提高我国农业用水效率，提出一些建议，以促进我国农业的健康发展。      

微咸水间歇供水方式土壤水盐分布分析

为了研究间歇供水微咸水不同入渗方式对土壤水盐分布的影响,开展了一维积水间歇入渗试验,研究了微咸水矿化度分别为1.75、3和5g/L,及不同周期数和循环率入渗条件下的入渗特性,并对比了不同矿化度、不同周期数与不同循环率对间歇入渗后土壤水盐分布的影响。结果表明,微咸水间歇入渗与一般的间歇入渗规律相同,但在试验取用范围内高矿化度、小周期数和高循环率可以有效促进水分入渗,矿化度提高土壤中盐分含量也随之增加,盐分含量随着间歇入渗周期数的增大而增大。     

多级粗滤料滤床一慢滤综合净水工艺研究

为了寻找一种工艺简单、设备耐用、操作管理方便的净水工艺，对多级粗滤料滤床-慢滤综合净水工艺进行了试验研究。根据所设计的试验流程，对两种水质的原水进行试验。苯酚采用4-氨基安替比林直接光度法测定，氨氮采用氨测定的蒸馏滴定法中的预处理方法，溶解氧采用碘量法测定，浊度用光电浊度仪测定。最终得出了多级患联粗滤成熟期有机物去除率与时间关系、氨氮的浓度变化曲线，并对试验结果进行了分析讨论。     

水资源合理利用与节水灌溉

本文提出水资源的概念，指出水资源量不仅取决于水量，还取决于水资源的可利用程度，水资源合理利用主要考虑水资源利用前后水的可利用程度是否充分发挥效用，而不是单纯考虑水资源利用前后水的总量的变化。节水灌溉对水资源的合理利用已经和将发挥重大作用。     

淡水与微咸水入渗特性对比分析

为了研究淡水与微咸水连续和间歇入渗特性的差异，采用矿化度1.33g/L的淡水与矿化度3g/L的微咸水，在黏质土壤条件下进行了一维积水连续入渗及间歇入渗试验。研究结果表明，采用微咸水入渗可以改变土壤的结构特性，从而增大土壤的入渗能力；利用一维代数入渗模型对试验资料进行处理，结果表明模型可以比较精确地描述微咸水入渗过程；入渗水为淡水时，间歇入渗减渗，而入渗水为微咸水时，间歇入渗增渗；间歇入渗的循环率不同，其减渗效果及增渗效果都略有差异。     

咸水灌溉下土壤水盐变化的试验研究

2002年在内蒙古河套灌区红卫节水示范园进行了咸水灌溉试验,分析试验结果得出:咸水灌溉下的土壤经过秋浇后含盐量可以降到咸水灌溉前水平。以荷兰Wageningen农业大学等单位开发的土壤水分大气作物系统模拟软件SWAP为工具,应用示范园的土壤、水、盐分试验资料对模型的参数进行了率定和验证,模型模拟结果和田间试验结果符合较好。     

优化调度水资源促进节约用水

优化调度水资源,是实现水资源合理利用,节约用水,扩大灌溉面积,为农业高产和持续发展创造条件的重要举措。以位山灌区为例,介绍了引黄灌区搞好水量调配,促进节约用水的实践经验。     

多级粗滤料滤床─慢滤综合净水工艺研究

为了寻找一种工艺简单、设备耐用、操作管理方便的净水工艺 ,对多级粗滤料滤床慢滤综合净水工艺进行了试验研究。根据所设计的试验流程 ,对两种水质的原水进行试验。苯酚采用 4-氨基安替比林直接光度法测定 ,氨氮采用氨测定的蒸馏滴定法中的预处理方法 ,溶解氧采用碘量法测定 ,浊度用光电浊度仪测定。最终得出了多级串联粗滤成熟期有机物去除率与时间关系、氨氮的浓度变化曲线 ,并对试验结果进行了分析讨论。     

基于灰水足迹的流域水环境评价

为实现更加科学的评价流域水环境,基于水足迹理论,提出了更为全面的流域灰水足迹核算评价方法,解决了以往流域灰水足迹评价中污染核算不全面、参数选取原则不统一的问题。以大连市复州河流域为例,从工业、居民生活、畜禽养殖业和种植业四个污染源分析了2018年流域灰水足迹量值与空间特征,同时进行流域水环境评价。结果显示:2018年复州河流域灰水足迹为29.23亿m³,其中工业灰水足迹为0.27亿m³,居民生活污染灰水足迹为6.31亿m³,畜禽养殖业灰水足迹为13.03亿m³,种植业灰水足迹为9.62亿m³,总体上呈现沿河流自上游向下游逐渐递增,在入海口处有所降低的趋势。2018年复州河流域水污染程度为846.35%,表明流域内地表水纳污能力已全部耗尽,无法吸收净化流域内每年产生的污染物数量。研究结果较好的评价了流域水环境现状,可为复州河流域水环境治理与其他流域水环境评价提供参考。     

咸水灌溉对棉花耗水特性和水分利用效率的影响

采用田间对比试验,连续3 a研究了1、3、5、7 g/L 4个矿化度咸水(记作S1、S2、S3、S4)灌溉对棉田土壤水盐、土壤蒸发、棉花阶段耗水量、籽棉产量和水分利用效率的影响。结果表明,棉花生育期内根系层土壤含水率和电导率有随灌溉水矿化度的增加而增大的趋势,土壤电导率增加尤为明显;年际间,各处理土壤含水率和电导率差异非常大,经过连续3 a灌溉,根系层土壤电导率均未逐年增加。S3和S4处理的平均土壤蒸发强度大于S1处理,S2与S1处理间的差异很小;7 g/L以下咸水灌溉对棉花耗水过程产生了一定影响,但对总耗水量影响并不明显。3 a的平均籽棉产量和水分利用效率由大到小顺序均为:S2、S1、S3、S4,S2比S1处理增产2.43%,水分利用效率增加1.15%,S3和S4比S1处理减产1.67%和8.88%,水分利用效率降低0.25%和7.31%,其中,S2和S3与S1处理间差异不显著,S4处理产量和水分利用效率降低显著。