高压电场选育高产酸性木聚糖酶菌株的研究

为获得适用于动物饲料的木聚糖酶高产菌株,并验证高压电场诱变方法的有效性,于农田土壤中筛选出高产菌株,在高压电场中进行诱变,筛选最佳的突变菌株。出发菌株初步鉴定为沙福芽孢杆菌,命名为Bacillus safensis B16。该菌株所产木聚糖酶在pH 5、60℃下酶活性为217.34 U/mL,且60℃时的半衰期为229 min,热稳定性良好。在6～24 kV、极间距为3 cm的高压电晕电场中处理0～10 min,最终在10 kV下处理6 min选育出一株木聚糖酶高产菌株B16106-2,酶活性达到256.73 U/mL,较出发菌株提升了18.12%,且传代7次后菌株的产酶能力基本不变,具有良好的遗传稳定性。突变菌株所产木聚糖酶的最适酶反应条件不变。研究证明,高压电晕电场是一种有效的诱变方式,且筛选出的菌株B16106-2性能良好。     

不同高压电场对大肠杆菌诱变效应的比较

为探讨不同高压电场处理对大肠杆菌的诱变效应及诱变效应的比较,本试验以野生型大肠杆菌K12W3110为研究对象,采用3种不同的电场处理:高压静电场(HVEF)、高压变频电场(HVFEF)和高压芒刺电场(HVPEF),考察菌体的存活率、突变率,绘制各高压电场处理在显著剂量处理条件下的突变谱,并进行比较分析。结果表明,3种电场在不同场强处理下,突变率和存活率都呈振荡趋势,低场强时先是抑制作用,随着场强增加逐渐变成刺激效应,其中表现最明显的是高压芒刺电场处理。高压芒刺电场在1 k V·cm~(-1)场强下处理大肠杆菌时,突变率最高为对照组的12倍;而高压变频电场在4 k Hz·4k V·cm~(-1)场强下处理时,突变率最高为对照组的7.36倍;高压静电场在场强为4 k V·cm~(-1)处理时,突变率最高为对照组的5.47倍。因此,相对于对照组,3种高压电场的突变效应均有提高,其中突变效应最明显的是高压芒刺电场,其次是高压变频电场,最后是高压静电场。本研究初步探索了不同电场处理对大肠杆菌诱变效应的影响,为大肠杆菌的电场诱变处理选择提供了理论参考依据。     

基于Weibull分布函数的熟牛肉电流体学干燥过程模拟

为了研究Weibull分布函数中各个参数的影响因素及其在电流体动力学干燥中的应用,以熟牛肉为对象进行电流体动力学干燥和对比试验,电压取值分别为0、6、14、21、32 kV,用Weibull分布函数和均方根误差、约化卡方值、建模效率等统计参数对干燥数据进行了模拟和分析;同时基于Fick第二定律对电流体动力学干燥过程中熟牛肉的水分扩散系数进行研究.结果表明,电流体动力学能够提高熟牛肉的干燥速度,且干燥速度随电压升高而升高;发现Weibull模型比较适合薄层熟牛肉的电流体动力学干燥;干燥过程中熟牛肉的有效水分扩散系数随着电压的增加而增加.     

电流体动力学作用下马铃薯切片的干燥特性变化

电流体动力学干燥作为一种新型干燥技术,以成本低、干燥均匀、高效节能等优势,为热敏性物料的干燥提供了新的方法。为探究电流体动力学作用下马铃薯切片的干燥特性和理化特征,该研究将马铃薯切片在0、14、18、22、26 、30 kV的交流电压下进行干燥,利用红外光谱和低场核磁共振技术分析电流体动力学干燥对马铃薯切片中分子结构、水分迁移的影响。结果表明,马铃薯切片在30 kV电压下的平均干燥速率、有效水分扩散系数、复水比分别为0.9227 g/g·h、2.2653×10^?10 m²/s、4.78,明显优于其他电压下的试验数据。电流体动力学干燥后,马铃薯切片中的官能团没有发生明显变化,蛋白质以β-折叠结构为主。干燥可提高马铃薯切片内部自由水的流动性和降低组织对不易流动水的束缚力,从而促进水分的去除和迁移。电流体动力学干燥技术较好地保留了马铃薯的营养成分,该研究结果为马铃薯切片的干燥提供了理论依据。     

低能离子注入对丛枝菌根真菌及其与蒺藜苜蓿共生的影响

[目的]研究低能离子注入对丛枝菌根真菌及其与蒺藜苜蓿共生的影响。[方法]以丛枝菌根真菌Arbuscular mycorrhizal fungi为试验材料,以豆科模式植物——蒺藜苜蓿为寄主,经低能离子注入后,考察丛枝菌根真菌的孢子萌发率和菌丝长度;然后建立蒺藜苜蓿与丛枝菌根真菌的共生关系,并对根的侵染、孢子产量以及根外菌丝的生长进行评估。[结果]低剂量的离子注入能刺激丛枝菌根真菌孢子的萌发和早期的生长;高剂量的离子注入则抑制丛枝菌根真菌孢子的萌发和早期的生长;在所选剂量范围内,离子注入不影响丛枝菌根真菌与蒺藜苜蓿建立共生关系。[结论]可以利用离子束生物技术对丛枝菌根真菌进行改良;该研究为提高豆科牧草抗逆性的研究提供了新思路和新方法。     

NaCl协同高压电场提高紫花苜蓿辐射敏感性的研究

以紫花苜蓿为诱变材料,通过研究NaCl和高压电场的协同作用,探究高压电场诱变紫花苜蓿的有效方法.结果表明,经过NaCl和高压电场的协同处理后,存活率达到对照组的50％以下,处理组紫花苜蓿的茎长、根长、苗高和鲜重都比对照组低,活性氧(ROS)含量较对照组显著升高.结果表明,NaCl能够提高电场对紫花苜蓿的辐射敏感性.同时,为研究高压电场中的非均匀电场和离子风的各自贡献,利用高压电场加遮挡处理紫花苜蓿,结果证明,在NaCl与高压电场的协同作用中,离子风起了重要的作用.该研究找到NaCl与高压电场联合处理提高紫花苜蓿致死率的方法,并为紫花苜蓿的诱变工作提供了新方法,为高压电场诱变技术更广泛的应用提供了试验基础.     

高压电晕电场生物效应研究评述

高压电晕电场生物(HVCEF)技术是近年来发现的具有装置简单、生物效应明显、环境友好等特点的新型物理诱变技术。本文综述了高压电晕电场生物技术装置的结构和组成,分析了高压电晕电场诱变大肠杆菌和对其他物种的生物效应,以及高压电晕电场的物理特性和生物效应机制,为高压电晕电场技术的进一步应用研究提供了借鉴。