A comparison of the effects of carbon dioxide and medical air for abdominal insufflation on respiratory parameters in xylazine-sedated sheep undergoing laparoscopic artificial insemination

AIMS: To determine if abdominal insufflation with medical air will improve oxygenation and ventilation parameters when compared to insufflation with CO₂ in xylazine-sedated sheep undergoing laparoscopic artificial insemination (AI).

METHODS: Forty-seven sheep underwent oestrus synchronisation and were fasted for 24 hours prior to laparoscopic AI. Each animal was randomised to receive either CO₂ or medical air for abdominal insufflation. An auricular arterial catheter was placed and utilised for serial blood sampling. Respiratory rates (RR) and arterial blood samples were collected at baseline, after xylazine (0.1?mg/kg I/V) sedation, 2 minutes after Trendelenburg positioning, 5 minutes after abdominal insufflation, and 10 minutes after being returned to a standing position. Blood samples were collected in heparinised syringes, stored on ice, and analysed for arterial pH, partial pressure of arterial O₂ (PaO₂), and CO₂ (PaCO₂). The number of ewes conceiving to AI was also determined.

RESULTS: Repeated measures ANOVA demonstrated temporal effects on RR, PaO₂, PaCO₂ and arterial pH during the laparoscopic AI procedure (p<0.001), but no difference between insufflation groups (p>0.01). No sheep experienced hypercapnia (PaCO₂>50?mmHg) or acidaemia (pH<7.35). Hypoxaemia (PaO₂<70?mmHg) was diagnosed during the procedure in 14/22 (64%) ewes in the CO₂ group compared with 8/23 (35%) ewes in the medical air group (p=0.053). Overall, 15/20 (75%) ewes in the CO₂ group conceived to AI compared with 16/22 (72.7%) in the medical air group (p=0.867).

CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE: There were no statistical or clinical differences in RR, PaO₂, PaCO₂, pH, or conception to AI when comparing the effects of CO₂ and medical air as abdominal insufflation gases. None of the sheep experienced hypercapnia or acidaemic, yet 42% (19/45) of sheep developed clinical hypoxaemia, with a higher percentage of ewes in the CO₂ group developing hypoxaemia than in the medical air group. Based on the overall analysis, medical air could be utilised as a comparable alternative for abdominal insufflation during laparoscopic AI procedures.     

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。     

伐地那非增加EGCG-β-乳球蛋白纳米粒对肝癌细胞的抑制作用

较高浓度的EGCG才能抑制癌细胞的增殖,通过纳米化和EGCG与其他药物的联合使用是提高EGCG生物活性的重要策略。本研究将EGCG和伐地那非（VD）同时包埋于β-乳球蛋白（β-Lg）纳米载体中,制备出EGCG-VD-β-Lg纳米粒（EVβ-NPs）,体外试验证实,EVβ-NPs能提高人肝癌细胞（HepG2细胞）中Caspase-3活性,使HepG2细胞在S期产生明显的阻滞,诱发细胞核分裂,从而导致HepG2细胞凋亡。研究结果表明,将EGCG与微量的VD联合使用,并通过纳米化包埋可以显著提高EGCG的抗癌活性。这一方法在EGCG抗癌制品的开发方面具有潜在的价值。     

农田水样中微囊藻毒素-LR拉曼检测方法的研究

本研究建立了基于表面增强拉曼散射技术(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的农田水样中微囊藻毒素-LR(Microcystin-LR,MC-LR)的检测方法。采用柠檬酸钠还原法制备金种(Au nanoparticles,Au NPs),通过媒介增长法制备了刺状金纳米颗粒(Spiny gold nanoparticles,SGNPs),使用紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet visible,UV-vis)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)和探针分子(对巯基苯甲酸,4-mercaptobenzoic acid,4-MBA)对SGNPs进行了表征及鉴定。研究以三角状金纳米颗粒作为基底,选择MC-LR在1 007 cm~(-1)和1 309 cm~(-1)处的特征峰作为定量峰,激光器激发波长为785 nm,积分时间20 s,建立检测方法。本研究建立的检测方法在1.0～100 000μg·L~(-1)的浓度范围内具有良好的线性关系,检测限(LOD)和回收率分别为1.0μg·L~(-1)和80%～102%,使用本方法对镇江市内运粮河及古运河的灌溉水样进行检测,MC-LR的检出率为40%,含量最高达1.81μg·L~(-1),检测结果与LC-MS/MS比对,相关系数为0.84。本研究建立的方法快速准确,前处理简单,能满足农田水样中MC-LR的现场快速检测的要求。     

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。     

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。     

SiO2纳米颗粒对杉木幼苗生长发育的影响

【目的】近年来,硅对于的植物影响受到人们广泛关注,人们试图将硅确定为植物生长发育的的“必要元素”。因此如何提高植物对硅的吸收利用来增加植物的农艺性状和产量,是当前农业和林业研究的一个重要课题。【方法】以黄枝杉Cunninghamia lanceolata和罗田垂枝杉C.lanceolata var.luotian为材料,采用盆栽的方式,研究施加不同浓度的纳米SiO2颗粒(0、1、2、4 g/盆)对杉木幼苗光合参数、叶绿素荧光、叶片厚度、氮磷钾含量及其分配、生物量累积的影响。【结果】本研究结果显示,SiO2纳米颗粒对杉木根系的生长发育有很大的促进作用,使之能更好的吸收养分,加强了氮磷钾含量的累积。且叶片的厚度也有所增加,在较低的浓度下,气孔导度、光合作用机制、以及光合作用效率增加;地上的生物量也随着施入SiO2纳米颗粒浓度的增加而增加。【结论】我们的实验表明,SiO2纳米颗粒通过促进根系发育加强对营养的吸收和提升叶片厚度,以及提高净光合速率和气孔导度来提高植物的生长机理,进而增加植物的生物量来提升产量。鉴于其对植物生长发育及产量的多种积极影响,硅纳米材料将会为农林植物增产有重要的影响和广阔的前景。     

SiO2纳米颗粒对黄瓜“新唐山秋瓜”幼苗根系 解剖结构和气体交换的影响

硅是地壳内含量第二丰富的元素。近年来,人们开始探索硅的纳米材料在农业领域的运用。为更好地将二氧化硅纳米颗粒应用于园艺植物生产,以黄瓜栽培品种新唐山秋瓜(Cucumissativuscv."QiuguaofNew Tangshan")为材料,采用盆栽的方式研究不同施入量下(0、5、10和20m L)浓度为30%的二氧化硅溶液对黄瓜根系解剖结构、根毛形成、黄瓜叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数以及气体交换的影响。结果表明,二氧化硅纳米颗粒对黄瓜的根系解剖结构并没有显著的影响,但对根毛形成的影响较大,在每盆20m L二氧化硅溶液条件下的根毛密度最高。施入不同量的二氧化硅溶液对黄瓜叶片光合色素含量均有提高但并不明显,且在较低施入浓度下,光合作用机制得到一定的提高。黄瓜叶片的净光合速率随着二氧化硅施入量的增加逐渐增加,但施入量对蒸腾速率的影响不明显。综上,二氧化硅纳米颗粒通过促进根毛形成以及提高净光合速率能够提高植物的生长机理,进而促进植物生长和产量的提高,将其运用于农业生产及园艺作物生产上具有广阔前景。     

Application and mechanisms of metal-based nanoparticles in the control of bacterial and fungal crop diseases

Nanotechnology is a young branch of the discipline generated by nanomaterials. Its development has greatly contributed to technological progress and product innovation in the field of agriculture. The antimicrobial properties of nanoparticles (NPs) can be used to develop nanopesticides for plant protection. Plant diseases caused by bacterial and fungal infestations are the main types of crop diseases. Once infected, they will seriously threaten crop growth, reduce yield and quality, and affect food safety, posing a health risk to humans. We reviewed the application of metal-based nanoparticles in inhibiting plant pathogenic bacteria and fungi, and discuss the antibacterial mechanisms of metal-based nanoparticles from two aspects: the direct interaction between nanoparticles and pathogens, and the indirect effects of inducing plant resilience to disease. © 2022 Society of Chemical Industry.