微生物谷氨酰胺转胺酶(MTGase)的分子生物学研究进展

谷氨酰胺转胺酶具有催化蛋白质分子内和分子间的交联,蛋白质和氨基酸之间的连接以及蛋白质分子内谷氨酰胺基水解的功能,被广泛应用于食品、医药及纺织等领域。微生物来源的谷氨酰胺转胺酶具有非Ca2+依赖性和底物特异性低等特点,在研究开发中更为引人注目。本文综述了微生物谷氨酰胺转胺酶的基因序列特点、结构特点、酶学特性以及基因表达研究方面的一些进展。     

剪切力对链霉菌谷氨酰胺转胺酶发酵的影响

考察了以摇瓶发酵过程中添加玻珠为剪切力,对链霉菌(Streptomyces sp.)HS-1发酵生产谷氨酰胺转胺酶的影响,在10 L发酵罐上不同搅拌转速对产酶的影响。结果显示,摇瓶发酵中,在种子阶段添加玻珠,提高剪切力不能促进产酶;在发酵阶段,加入4颗玻珠时,酶活相对最高,比对照增加20%;36 h时添加玻珠,与对照相比,酶活提高12%,菌体浓度增加40%,且氨基氮消耗明显。10 L发酵罐中,适宜的搅拌转速为250 r/min,36 h调整转速至250r/min,酶活比维持90 r/min提高21%。因此剪切力对谷氨酰胺转胺酶发酵有明显影响。     

果蔬复合重组鹿肉脯的加工特性与工艺优化

以不同营养、风味、加工特性的鹿肉和猪肉为原料,添加胡萝卜、膳食纤维(苹果皮)、低聚异麦芽糖、大豆蛋白、鸡蛋等营养物质,经谷氨酰胺转胺酶(TG)的粘合交联重组,研制开发风味独特、营养均衡的果蔬复合重组鹿肉脯。通过对肉脯的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性等质构特性的单因素试验研究,确定酶作用温度、谷氨酰胺转胺酶用量、大豆蛋白用量和食盐用量对肉脯品质与质构特性的影响。采用Box-Behnken设计,借助SPSS和Design-Expert7.1.6软件及拟合回归方程,对重组工艺参数进行优化,得出复合肉脯最佳工艺条件为:酶作用温度42.68℃,TG用量1.15%,大豆蛋白用量3.36%,食盐用量2.06%,对应样品的综合因子得分最大可达397.508。     

增强剂和交联剂对大豆分离蛋白膜性能的影响

研究了可溶性淀粉、明胶、琼脂、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)4种增强剂和谷氨酰胺转胺酶(TG)、单宁、多聚磷酸钠3种交联剂对大豆分离蛋白膜性能的影响.结果表明,膜液加入可溶性淀粉、明胶、琼脂和多聚磷酸钠,不能很好地改善膜的性能;加入CMC-Na和TG酶与单宁,能显著的增加膜的抗拉强度,但是,加入单宁的膜为棕黄色,表观效果较差;加入0.15%TG酶,膜性能最佳.     

谷氨酰胺转胺酶对豆腐加工的影响

考察了微生物谷氨酰胺转胺酶(TG)对豆腐加工的影响。结果表明,在点浆温度、石膏添加量、点浆后保温时间和加酶量4个因素中,TG的添加量对豆腐的产量影响最大。100g豆浆中TG的添加量为3U时豆腐的产量高达51.5g,且豆腐的感官特性也较好;但若添加过量的酶(5U),豆腐产量反而降低,原因可能是添加过量酶,会导致豆腐中蛋白的过度交联,降低了豆腐的保水性能。     

农产品加工技术成果转让

微生物转谷氨酰胺酶在乳制品中的应用技术本项目研究了微生物转谷氨酰胺酶在乳制品中的应用,通过此技术生产的酸奶,存放期间,乳清析出较少,增强了对酸、对热的抵抗性,提高了保水性,提高了酸奶质量。在重制奶酪生产中,添加微生物转谷氨酰胺酶处理后,使乳清蛋白和酪蛋白交联在一起,可以提高奶酪的质量,增加经济效     

猪肉鸡肉复合肌原纤维蛋白凝胶特性

研究复合肌原纤维蛋白凝胶特性对研制高品质的猪肉鸡肉复合肉制品至关重要。通过单因素试验和二次多元回归设计试验研究谷氨酰胺转胺酶(TG-B)、猪肉鸡肉比、复合磷酸盐、pH值、加热温度和保温时间对肌原纤维蛋白凝胶强度的影响并对工艺进行优化。研究表明,TG-B酶用量、保温时间和保温温度对肌原纤维蛋白的影响显著;优化出凝胶强度与影响因素间关系的回归数学模型,当TG-B为3.4%,保温时间2.0 h,保温温度45.2℃时,复合肌原纤维蛋白凝胶强度最大为14.03 N.mm,验证试验结果为14.02 N.mm。     

非肉蛋白对重组碎羊肉卷粘合特性的研究

分析了转谷氨酰胺酶在其最佳的作用浓度、反应温度和作用时间条件下,添加几种非肉蛋白对重组碎羊肉卷的粘合性能。将多组非肉蛋白处理组与空白处理组做比较,利用质构分析仪测定其流变学特性,由此筛选出作用效果比较好的非肉蛋白。结果表明,加入转谷氨酰胺酶可以提高肉块间的粘合性能,而且添加卵清蛋白、蛋黄蛋白、大豆分离蛋白和酪蛋白与转谷氨酰胺酶之间具有协同增效的作用,从而使碎肉形成致密的凝胶网络结构。其中,酪蛋白的添加对于成品凝胶硬度、凝聚性、粘着性以及咀嚼性的提高都较其他处理显著,即质量分数为0.04%的转谷氨酰胺酶、0.2%的酪蛋白为最优配方。这是一个用鲜肉原料制造重组肉制品的有效方法。     

7种添加剂对鱼糜凝胶强度和持水性的影响

以鳙鱼为原料,探讨转谷氨酰胺酶、大豆分离蛋白、谷朊粉、玉米淀粉、抗坏血酸、明胶和结冷胶7种添加剂对鱼糜凝胶强度和持水性的影响。结果表明,转谷氨酰胺酶、大豆分离蛋白、谷朊粉和玉米淀粉在本添加范围内均能提升鱼糜制品的凝胶强度;谷朊粉、玉米淀粉可提升鱼糜制品的持水性,降低其压出水分。     

发芽糙米米面包的加工工艺研究

试验以发芽糙米粉和小麦粉为原料,按一定比例采用直接发酵法制成米面包。工艺中通过添加转谷氨酰胺酶(TG)和谷朊粉提高面包品质、增加发芽糙米粉的添加量。通过单因素试验和正交试验确定发芽糙米米面包的最佳配方(质量分数)为:转谷氨酰胺酶(TG)0.15%,谷朊粉12%,发芽糙米粉22%,水55%(以小麦粉和发芽糙米粉的总量为基准);最佳工艺参数为:发酵时间2.5 h,醒发时间60 min,烘烤温度(底火)220℃(180℃),烘烤时间22 min。     

中国生态农业创新发展的重要原则：农业空龄生态位的合理开发与生产要素科学配置的优化耦合

中国人多耕地少,人地背反增减,我们必须利用生产对象和生产要素的特性,全方位开发利用空间生态位和巧妙利用时间生态位,科学组合农业生产,以充分发挥自然资源条件、生产对象和各种生产要素的潜在生产力,提高农业生态经济系统效益,弥补土地、资金短缺,缓解劳动力富余等带来的困扰。通过长时间的典型调查,充分根据农业生产对象的可选择性,空间布局的离散性,生产时段的可控性,市场需求的区域性和波动性,生产对象和生产要素的相互依存性和可替代性等特点,紧密结合生物学、生态学、社会经济学,运用聚类分析,系统比较,提出生态农业创新发展的不同优化模式。通过合理开发农业空龄经济生态位和科学配置生产要素的全方位、全过程动态精巧耦合,将空龄生态位开发从平面拓展为立体,农业结构从时间断面调整推展为全过程优化,促使物能转换的小循环助推系统大循环,从而有效增强物能转换的功放效应,提高了系统生产力。空龄生态位开发与生产要素配置的优化耦合,突破了静止的、孤立的空间开发和农业生产要素配置的落后方法,是中国生态农业创新发展的必然选择,对促进中国生态农业持续、高质、高效发展具有重要的理论和实践意义。     

生物炭的结构及其理化特性研究回顾与展望

建国以来,在党的正确领导下,我国作物育种和栽培研究工作,坚持理论联系实际、科学为生产服务以及“百花齐放、百家争鸣”的方针,取得了很大的成绩。为了适应形势发展的需要,中国作物学会自1962年起创刊《作物     

生长素调节植物生长发育的研究进展

为了了解生长素对植物不同器官的影响及调控作用,本研究总结了近年来生长素在植物根、茎、叶、花、果实和种子生长发育方面的研究进展。其主要包括：生长素可以促进植物侧根和不定根的发生及生长;促进细胞分裂、伸展和分化进而促进植物茎的伸长;促进花芽萌发及影响花的形态建成和衰老;促进果实的发育和单性结实,影响果实增大和果实成熟;促进光合产物的积累,影响种子胚的形成等。除此之外还对生长素运输的生理特点、运输机制和信号转导机制等进行了梳理,了解了生长素在植物体内的调节作用主要表现在顶端优势、组织分化、器官形成、向性反应、形态建成等方面。同时还提出了生长素在网络信号调控和各器官量的分配方面研究的不足,以期为日后进一步研究提供参考。     

稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素转化及固定的影响

为探讨稻壳生物质炭应用于羊粪堆肥过程中氮素的转化去向与固定途径,以羊粪、食用菌渣、450℃和650℃热解的稻壳生物质炭为原料,采用室外高温好氧堆肥方法,监测堆肥体氨挥发总量及不同形态氮素含量;采用室内吸附解吸浸提方法,分别对经稻壳生物质炭吸附后、稻壳生物质炭解吸后的浸提样品进行水溶性总氮、铵态氮含量等测定分析。结果表明：对比CK,BC450、BC650处理的氨挥发累积量分别降低了68.99%、75.09%、氮素固持率分别提高了26.2%、33.1%,降低了堆肥体水溶性总氮、铵态氮、腐殖态氮,提高了堆肥体微生物量氮,其中BC650处理的作用效应强于BC450处理;稻壳生物质炭对相同氮素含量载体进行吸附浸提后,BC450、BC650处理的氮素载体中全氮含量分别较吸附前降低了21.79%、28.6%,铵态氮含量分别降低了13.68%、32.45%;稻壳生物质炭解吸之后,BC650处理解吸液中的全氮、铵态氮含量均显著大于BC450处理;堆肥过程中生物质炭对氮素物理与化学吸附作用并存,吸附的氮素未能提高堆肥体的腐殖态氮含量,并且具有可逆解吸性,其中650℃热解的生物质炭比450℃热解的生物质炭具有更强的可逆性。     

高原作物青稞根及根际内生细菌群落结构的高通量分析

利用高通量测序技术分析了西藏青稞主栽品种藏青2000根及根际内生细菌的16S V4变异区序列,同时应用UparseRON、KA等软件整理和统计样品序列数和操作分类单元（OTU）数,分析物种丰度及Alpaha多样性等指标。获得的用于分析青稞根部内生细菌的有效序列和OTUs为55 192/3 613,用于分析青稞根际土壤内生细菌的有效序列和OTUs为62 181/4 399;根部及根际土壤Chao1指数分别为3 443.4290和4 632.5820,shannon多样性指数分别为8.542和9.967。在门水平对代表性OTU进行注释发现,青稞根及根际土壤内生细菌主要是变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）。在属水平上主要是假单胞菌属（Pseudomonas）、链霉菌属（Streptomyces）、土地杆菌属（Pedobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、红游动菌属（Rhodoplanes）。结果显示,青稞根及根际内生细菌具有丰富的多样性,且二者的优势菌属一致。     

气候变暖对冬小麦生长发育、产量和品质的影响

以‘扬麦13’和‘徐麦31’作为试验材料,采用数理统计等方法,分析气候变暖对冬小麦生长发育、产量和品质等方面的影响机理。结果表明：气候变暖使冬小麦的物候期提前,总生育时期天数缩短;穗长、总小穗数和结实小穗数下降,不孕小穗数增加,有效穗数、千粒重下降,产量三要素的共同下降,导致冬小麦减产;冬小麦籽粒总淀粉含量和支/直比不同程度下降;冬小麦籽粒总蛋白含量不同程度增加,但谷/醇比略微下降。随着气候变暖,冬小麦的生育时期将会缩短、产量下降,而淀粉含量和蛋白质含量变化较为复杂,增减不一。     

Influence of P and Cd Interaction on Spinach Growth and Uptake P and Cd in Calcareous Soil

采用盆栽试验，研究了石灰性土壤中磷、镉交互作用对菠菜生长的影响。结果表明，磷的添加可减轻镉对菠菜生长的毒害，随着向土壤中添加磷浓度的增加，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量呈先增后降的趋势。当镉浓度相同条件下，随着向土壤中添加磷浓度的升高，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量也呈现先增后降的趋势，其中土壤中磷浓度为150 mg/kg时，菠菜的生物量达到最大，且叶片中叶绿素含量也最高。当向土壤中添加镉浓度为1.5、20 mg/kg时，施磷均明显降低了菠菜植株中镉的含量。研究还发现，植株体内磷、镉的含量与土壤环境中的     

蒸渗仪在农业科研上的应用现状及发展趋势

蒸渗仪对研究农田水分循环具有重要意义,为了厘清蒸渗仪的应用现状和发展趋势,更好地应用其进行农业科学研究。笔者通过系统梳理中国近二十年来蒸渗仪的发展情况,总结了蒸渗仪的测量原理及分类,大型称重式蒸渗仪和微型蒸渗仪等制造工艺的发展,以及蒸渗仪在作物蒸发蒸腾量、地下水浅埋区地下水利用、干旱半干旱区凝结水等方面的实际应用。认为未来蒸渗仪应面向网络信息化发展需求,以实现网络终端调控、在线交流和网络信息共享等目标;应综合考虑观测任务及长期应用等,结合其他仪器以站（群）方式发展,同时考虑环境效应;应参考研究区土壤状况、水文气象等统一制定微型蒸渗仪区域参考标准,而非大范围行业规范;应重视地下水-土壤-作物-大气连续体各界面水分运移机理与应用研究;应考虑其在学科、行业等基础研究中的支撑作用,研究对象应更加广泛。     

不同采后处理对‘水晶蜜柚’果实品质的影响

为探究不同采后处理对水晶蜜柚品质的影响,对成熟采收的柚子进行撞击、套袋、保鲜和贮藏4个因素的试验,研究不同采后处理对‘水晶蜜柚’贮藏期间果实品质的动态变化,并对果实感官品质进行评分,探讨不同处理下柚子内在品质与感官品质的关系。结果表明,果实失重随试验时间延长而加剧,失重率1.7%~35.7%,相对于撞击处理和清水浸果处理,非撞击和咪鲜胺浸果处理可减少柚子损坏率,0.01 mm聚乙烯膜套袋处理和冷库低温贮藏可降低柚子失重。随贮藏时间推移,果实内在指标变化趋势总体一致,表现为可溶性固形物先略微增加再降低,可滴定酸先降低再增加再降低,Vc逐渐降低,木质素含量先降低再增加,且不同处理柚子可溶性固形物在19~40天达最大、木质素含量达最低。套袋和保鲜较未套袋和清水浸果处理分别增加柚子可溶性固形物133.8%和72.3%;撞击和冷库贮藏柚子可滴定酸含量较未撞击和常温贮藏处理分别增加82.4%和86.3%;套袋和冷库贮藏Vc含量分别增加17.6%和15.9%;撞击方式处理木质素含量增加85.0%,套袋、咪鲜胺保鲜和冷库贮藏处理分别降低柚子木质素34.3%、33.3%和51.7%。不同处理柚子果实感官评分随着试验时间延长呈先增加后降低的趋势,撞击加速柚子感官品质降低,较未撞击处理增加12.9%,套袋、咪鲜胺保鲜和冷库贮藏减缓柚子感官品质的降低,较未套袋、清水浸果保鲜和常温贮藏增加2.5%、7.7%和10.5%。柚子感官评价与果实内在品质存在高度一致性,随着贮藏时间的推延柚子感官评价和内在品质均呈现先增加后降低的趋势,采后1个月左右柚子品质最佳。综合而言,采取轻拿轻放、0.01 mm聚乙烯膜、咪鲜胺浸果和冷库贮藏组合处理(T1)可保持柚子的新鲜品质,并延长货架期。     

植物生长调节剂对甘薯产量和激素含量的影响

为了探讨植物生长调节剂对甘薯产量和激素含量的影响,以济薯18、徐薯18和商薯0110为试验材料,在开始进入块根膨大期时(移栽后第35天),叶面喷施矮壮素·DA-6合剂和烯效唑,观察植物生长调节剂对不同生长类型甘薯的产量、光合作用和叶片、块根中的激素含量的影响。结果表明,植物生长调节剂处理促进同化物向根部的转运,提高了块根的产量。其中每hm2喷施1 500 m L矮壮素·DA-6合剂处理显著提高了3个品种的产量,225 g烯效唑处理显著提高了济薯18和徐薯18的产量。调节剂处理对不同类型甘薯光合作用的影响不同,矮壮素·DA-6合剂处理显著提高了徐薯18的光合速率,而对济薯18和商薯0110的光合速率的提高没有达到显著水平,烯效唑处理对甘薯叶片的光合作用没有显著影响。烯效唑处理降低了3个甘薯品种的叶片IAA含量,显著降低了济薯18膨大中期的GA3和叶片ZR含量,降低了徐薯18膨大后期的块根ZR和ABA含量;增加了济薯18和徐薯18膨大中、后期的叶片ABA含量、膨大前、中期块根IAA含量以及整个商薯0110膨大期的块根IAA含量。矮壮素o DA-6合剂处理显著降低了济薯18膨大中期的叶片IAA、膨大后期的块根和叶片ZR含量,降低了徐薯18膨大前期叶片IAA、ZR、ABA、块根ZR含量以及降低了商薯0110膨大前期的叶片GA3和后期的ZR含量;增加了济薯18膨大前期的块根ABA、GA3、叶片ZR、中期的叶片ABA和整个膨大期的块根IAA含量,增加徐薯18膨大前期的叶片ZR、中期的块根GA3和ZR含量、叶片IAA、ABA、后期的块根IAA含量,增加了商薯0110膨大期的块根ZR、ABA、中期的叶片ZR、后期的叶片GA含量。植物生长调节剂处理部分改变了甘薯内源激素的变化动态,促进了地上部同化物向块根的转运,提高了甘薯的块根产量,植物生长调节剂对甘薯光合作用的影响因品种类型而异,并不是影响甘薯块根产量的主要因素。