衣藻二氧化碳浓缩机制及其调控的研究进展

当低浓度CO2限制微藻光合作用时,CO2浓缩机制(CCM)是一种有效的无机碳(Ci)吸收策略,以保证微藻的正常生存和繁殖.CCM主要是通过升高1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)附近的CO2浓度增强光合作用的效率,同时抑制光呼吸的进行.CCM的关键步骤包括无机碳的聚集吸收、Rubisco对CO2的固定和碳酸酐酶催化的不同Ci的转换.CCM中分子调控元件的有序协作,不仅可以帮助细胞感知周围CO2的浓度,诱导调节CCM基因的表达,还可以协调衣藻在低浓度CO2环境下光合作用中碳和其他代谢途径的相互作用.总结了目前以衣藻作为模式生物对真核藻类CCM的研究概况、调控机理,以及CCM机制在农业方面的应用和展望.     

脱二氧化碳装置对循环水养殖系统pH的影响

为了调节循环水系统中养殖水体的pH,根据气体交换原理,设计一种脱二氧化碳(CO_2)装置。采用该装置去除养殖水体中的CO_2,并对由于CO_2含量累积造成的pH下降进行调节,使养殖鱼类处在一个适宜的pH环境中。试验时水温控制在(25±0.5)℃,每1 h取水样测1次pH,每4 h测1次碱度。水样取自养鱼桶内的水,检测前先对水样用40μm孔径针头过滤器进行过滤处理,实验周期24 h。结果显示,循环水系统加装脱二氧化碳装置能有效去除CO_2,使水体稳定在一个适宜的pH范围(7.39~7.42);CO_2质量浓度呈降低趋势,24 h后由开始的13.16 mg/L降低到7~8 mg/L,降低近50%,而不加装脱二氧化碳装置的循环水系统CO_2质量浓度持续上升,24 h后增加到37 mg/L左右,pH持续降低,最终降低到6.72~6.81。研究表明,脱二氧化碳装置能够有效去除水体中的CO_2,使水体pH维持在一个适宜鱼类生长的范围。     

以普鲁兰多糖为载体的CO2型指示标签的研制

以普鲁兰为成膜材料制备一种CO2敏感型指示标签，以食品包装中CO2含量作为监控指标，以甲基红和溴百里酚蓝为指示剂，与成膜材料普鲁兰多糖及甘油混合制得对CO2敏感的凝溶液，以滤纸为基材制备指示标签，并研究普鲁兰多糖浓度、甘油添加量、倒板量对指示标签变色的影响，采用响应面分析法对指示标签的制作工艺进行优化。结果表明，指示标签制备的最佳工艺条件为：在甲基红溶液与溴百里酚蓝溶液体积比为3∶2，质量浓度为5%的混合指示液中添加普鲁兰多糖7.5 g/100 mL、甘油2 g/100 mL，将6.5 mL溶液倒入铺有滤纸的平皿中，浸泡2 h并自然晾干12 h，可制得CO2气敏性指示标签，对其进行验证，色差值为18.21。该指示标签制备工艺简单，可重复操作，具有较大的使用价值。     

大气环境变化导致水稻品质总体变劣

气候变化将改变作物的生长环境,进而影响作物产量和品质。气候变化对重要粮食作物水稻产量形成的影响已有很多报道,但对同样重要的品质研究较少。在简要介绍实验平台基础上,本文总结了气候变化对水稻品质影响的研究进展。品质性状分为加工、外观、蒸煮/食味、营养和饲用品质,气候变化包括大气CO_2浓度升高、近地层O_3浓度增高和气温升高等,本文重点聚焦大气组分变化及其与高温的互作。已有文献表明,气候变化对水稻品质的影响尚存在诸多不确定性,但本文也发现了一些重要趋势,这些趋势多为不利的变化。高CO_2浓度、高O_3浓度或高温环境下生长的水稻表现出垩白增加、碎米增多的趋势;高CO_2浓度导致稻米蛋白质和多种元素浓度下降,但食味品质可能变优;臭氧胁迫水稻的食用和饲用品质均有变劣趋势。目前这方面认知多来自于单一气候因子的影响研究,但已有少量研究观察到CO_2与温度或O_3之间的交互作用;另外,水稻品质性状对气候变化的响应可能还受熏蒸方式、基因型和施肥量等影响。未来这一领域需继续利用不同尺度的试验平台验证已有趋势并拓展研究内容,在这基础上评估气候变化因子之间以及与其他因子的交互作用,重点揭示这些交互作用的内在机制,以便开发出真正适应未来气候变化的稻作生产技术。     

超临界CO_2对哈密瓜汁中大肠杆菌的杀灭效果研究

以哈密瓜汁中的大肠杆菌为研究对象,采用超临界CO_2技术(压力10、20、35 MPa,温度35、45、55℃),以温度、压力、保压时间为自变量,以大肠杆菌存活对数为因变量,对哈密瓜汁中大肠杆菌进行超临界CO_2(SCCO_2)杀菌效果的研究。采用一级反应动力学模型分析超临界CO_2对大肠杆菌的杀菌动力学;采用透射电镜观察超临界CO_2对大肠杆菌超微结构的影响。试验结果表明,在35～55℃、10～35 MPa的条件下对哈密瓜汁中大肠杆菌进行超临界二氧化碳处理,灭菌速率分为先快后慢两个阶段;随温度和压力的提高,大肠杆菌的灭菌速率均逐步上升;经超临界二氧化碳处理后,大肠杆菌细胞出现明显的缺陷,部分细胞壁消失。     

气调包装对花生原料品质的影响

为探索气调包装贮藏技术对花生品质的影响,以赣花7号花生为试验材料,研究了不同二氧化碳浓度对花生贮藏品质的影响。结果表明:花生的水分和粗蛋白含量受外界因素影响较小,而其酸价与过氧化值随着贮藏时间的延长而逐渐增加,粗脂肪含量随贮藏时间的增加而逐渐降低,二氧化碳气体浓度越大,花生品质越好。因此,二氧化碳气体密闭室温贮藏技术可抑制花生的氧化酸败并延长其贮藏期,保障花生的贮藏品质。     

二氧化碳浓度升高对茶树生理代谢的影响及应对技术

大气中的二氧化碳(CO2)浓度升高是工业革命以来全球范围内最重要的生态变化之一,将直接影响植物的生长发育和代谢过程。尽管CO2浓度升高对粮食作物的影响已经得到了广泛的研究,但其对茶树等重要经济作物的影响却很少受到关注。本文回顾和总结了CO2浓度升高对茶树的初级代谢(包括光合作用、呼吸作用和碳氮代谢)和次级代谢的影响,并探讨了CO2浓度升高环境下茶叶生产过程中的应对技术,旨在为CO2浓度升高背景下茶树优质高产栽培提供一定的理论基础和科学依据。     

高密度二氧化碳对食品中蛋白质结构及其加工特性影响研究进展

非热加工技术已广泛应用于食品加工行业，高密度二氧化碳（dense phase carbon dioxide，DPCD）加工技 术作为一种新型的非热加工技术，因其无毒无害、能耗低、对食品品质影响小等特点，成为国内外食品加工技术研 究的焦点。蛋白质作为食品的重要组成成分，直接影响食品的风味、质构及营养。本文简要介绍DPCD加工技术概 况和特点，总结关于DPCD对蛋白质结构及加工特性影响和DPCD钝酶作用的最新研究进展，展望了DPCD加工技术 的发展前景，为今后非热加工技术应用于食品加工提供重要研究思路。     

城市绿化要顺其自然

树木是城市之＂肺＂。大树吸收二氧化碳、制造氧气的功能是草坪的5倍,吸尘量是草坪的3倍,成片树荫下的气温比草坪绿地气温低5摄氏度左右。大树构成都市绿色的骨架,带来生命的诗情画意,它在改善城市生态与绿色人文环境方面的优越性能是小树或幼苗难以比拟的,在城市生态系统中起着巨大作用。没有树的世界是一个死寂的世界——即使在沙漠里,也会有顽强的胡杨。生活在现代化城市里的人不能没有树。     

新疆碳排放估算及其特征分析

由于二氧化碳有较长的寿命年限及超高排放量，已成为温室效应的标志性气体。依据IPCC（2006）自上而下一阶估算的参考方法，计算得出新疆2003-2011年能源消费产生的二氧化碳量，结果表明：该地区二氧化碳排放量逐年迅速增长，主要表现为固体燃料燃烧产生的二氧化碳的增长，且排放量较高的重点行业主要以化工、电力、钢铁、水泥为代表的高耗能行业。结合新疆能源、经济及环境现状，提出了建立市场准入机制、碳交易机制、优化产业结构及提高能源利用效率等一系列促进新疆低碳经济发展的相关建议。