代谢组学在肉及肉制品品质监测中的应用

代谢组学是通过研究机体受外界干扰前后小分子代谢物（分子量＜1 500 Da）的变化,进而探究其代谢机制的新兴科学。近年来,代谢组学在肉品科学研究领域受到广泛关注。但目前基于该技术监测宰前因素（遗传因素、肌肉部位及饲喂方式）及宰后成熟（时间、方式）对肉及肉制品品质影响的相关研究仍缺乏系统总结。同时,代谢组学技术的引入,也为肉品货架期预测、肉制品加工工艺优选、产地溯源及真伪鉴别提供了新的思路。因此,该研究概述了近年来代谢组学常用的分析检测技术（核磁共振技术、气相色谱质谱联用技术、液相色谱质谱联用技术）及数理统计方法（主成分分析、偏最小二乘判别分析等）,重点对代谢组学在肉品生产诸多环节（动物饲喂、屠宰、加工等）中的最新研究进展进行综述,最后总结了目前肉品代谢组学研究中存在的代谢产物检测有限、试验重复性差等问题并认为多组学联合分析是监测肉品品质的未来发展方向,以期为其在肉品科学领域的应用提供参考。     

多肽组学技术在乳品研究中的应用

多肽组学是蛋白质组学的一个分支,是对生物样品中的肽进行全面定性和定量描述的技术。本文综述了多肽组学技术研究的步骤以及其在乳品研究中的应用,为运用多肽组学技术到牛乳中鉴定内源性肽谱,有效控制牛乳生产,鉴定牛乳生物活性肽提供理论依据。     

丛枝菌根真菌AMF提高植物抗逆性的组学技术研究进展

【目的】丛枝菌根真菌(AMF)可以显著提高植物对逆境胁迫的抵抗能力,本文综述了国内外针对代表性组学技术(转录组学、蛋白质组学和代谢组学)在AMF提高植物抗逆领域(干旱、温度、盐碱、重金属)的研究进展,分析了在逆境胁迫下,植物–菌根共生体在分子层面上的应答调控机理,为深入理解AMF提高植物耐逆的分子机理提供一定的科学依据。【主要进展】植物主要通过根系与AMF建立共生关系,进而从土壤中吸收更多的水分和营养物质,提高植物对非生物胁迫的抵抗能力。菌根植物在转录、翻译以及表观遗传层面应答非生物胁迫。AMF在不同程度上上调或下调某些与非生物胁迫相关基因的转录或蛋白的翻译及降解,从而提高植物对非生物胁迫的抵抗能力,维持植物的生长发育,提高其对水分和营养物质的吸收和利用效率。通过转录组学、蛋白质组学和代谢组学分析关键基因、蛋白及代谢物的变化,为深入挖掘AMF提高植物抗逆机理提供理论依据。【研究展望】揭示丛枝菌根共生体抗逆机理的组学技术研究仍处于起步阶段,单一组学的应用限制了信息表达的完整性和深层次网络调控机理的精确性。随着测序技术和手段在速度、精度等方面的提高以及生物信息学的更新发展,AMF提高植物抗...     

基于全谱非靶向代谢组学技术的川芎不同部位代谢物深度解析

为了深度解析川芎中不同部位代谢物特征,本研究采用高效液相色谱法（HPLC）对川芎的根茎、茎、叶中的活性成分进行含量测定,并整合超高效液相色谱-质谱联用仪（UPLC-MS）和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）的全谱非靶向代谢组学技术,对川芎的根茎、茎和叶的挥发性成分、非挥发性成分进行全面的定性和定量分析。结果表明,川芎根茎中活性成分含量高于茎、叶。川芎的全谱非靶向代谢组学共检出2 891个代谢物,总丰度为茎>叶>根茎,各部位化学成分种类相同、含量差异较大,包括氨基酸及其衍生物、萜类、酚酸类等32类化合物。其中LC-MS检出1 726个代谢物,GC-MS检出1 216个代谢物,两个平台共同检出51个代谢物。对川芎不同部位的差异代谢物进行分析,根茎与茎、根茎与叶、茎与叶中筛选到差异代谢物1 683、2 054和1 844个,差异代谢物总丰度为根茎≈茎>叶。根茎中显著富集含氮化合物、酚类、其他类（糖类、内酯类）,茎中的醇、胺类、醚类高度富集,叶中的萜类、酮类、黄酮类高度富集。川芎中大多数活性成分如川芎嗪、阿魏酸、藁本内酯等,呈现根茎>茎>叶的趋势,但茎和叶中也含有...     

冷藏过程中原料乳脂质代谢变化的靶向脂质组学分析

为探究原料乳在4 ℃冷藏过程中的脂质变化，从而指导乳及乳制品的后期加工，该研究采用超高效液相色谱-三重四级杆复合线性离子阱质谱技术分别对冷藏第0、2、3、4、6天的原料乳脂质进行绝对定性定量分析。结果表明，原料乳共检出20种脂质亚类、880种脂质分子，其中甘油三脂、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱亚类含量最高；以P值 <0.05，变量重要性投影（variable importance projection，VIP）>1为标准共筛选出420种显著性差异脂质代谢物，以P值 <0.01，VIP >1为标准共筛选出98种极显著性差异脂质代谢物。整个冷藏过程中，极显著性差异脂质分子含量呈下降趋势，其中第3天与第4天对比组（D3 vs D4）脂质变化最为明显，冷藏3～4 d是原料乳脂质变化的关键阶段。对D3 vs D4组的极显著差异脂质进行京都基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路分析，10种脂质分子被注释到6条代谢途径中，其中磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰基丝氨酸被注释到甘油磷脂代谢及神经酰胺、鞘磷脂被注释到鞘脂代谢是该阶段的主要代谢途径。研究结果为探明原料乳冷藏过程中的脂质变化、划定脂肪水解的关键期提供理论依据，进而为后期乳制品的加工提供数据参考。     

利用代谢组技术研究南林895杨响应盐胁迫的生理代谢机制

为揭示林业树种在盐胁迫下的响应机制,以中等耐盐的美洲黑杨无性系后代南林895杨为材料,研究对照和盐胁迫(100 mmol·L^-1 NaCl)条件下杨树的生长情况,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UHPLC-QTOF-MS)技术分析叶片代谢物,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测部分关键基因表达。结果表明,盐胁迫16 d导致杨树生长受抑制,但对其叶和根中的丙二醛含量无显著影响。正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)鉴定出两组的差异成分,筛选出5条代谢组分差异显著的代谢通路。盐胁迫下,南林895杨叶片中α-酮戊二酸、磷脂酰胆碱(PC)以及棉子糖家族低聚糖(RFOs)积累,而苹果酸和延胡索酸减少;核酸、细胞分裂素B、氨基酸和大部分有差异的酚类含量下降。同时,三羧酸循环、RFOs合成、果糖代谢,以及谷氨酸合成主途径等相关基因上调表达;而海藻糖激酶、酚类合成及谷氨酸合成支路等相关基因下调表达。本研究结果有利于深入了解林木树种耐盐机制,可为更好地发展杨树产业提供理论基础。     

延迟采收对豫中烤烟上部叶生理指标和代谢组学的影响

为探究延迟采收对豫中烤烟上部叶生理指标和代谢组学的影响,本研究以中烟100为试验材料,研究延迟采收对上部叶抗氧化性指标、氮代谢关键酶活性、还原糖含量以及代谢组学的影响。结果显示,随着延迟采收时间的延长,烟叶中抗氧化系统中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量较常规采收时上升。与常规采收相比,延迟采收8 d时烟叶中还原糖含量达到最高,增加了97.10%。氮代谢中的关键酶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性随着采收期延长逐渐降低,延迟16 d时活性达到最低。不同处理的上部叶代谢物经过时间序列分析(STEM)发现变化趋势相似的代谢物聚为一类,经过代谢途径分析(KEGG)发现,随着采收期的延长,主要富集在萜类化合物和类固醇的生物合成,D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成,托品烷、哌啶和吡啶生物碱的生物合成等代谢途径中的代谢物表达持续下调,富集在淀粉和蔗糖代谢途径、酪氨酸代谢、植物激素的生物合成等途径中的代谢物在延迟采收8 d时表达下调。综上表明,豫中烟区烤烟上部叶延迟采收8 d为最佳采收期。本研究为确定豫中上部烟叶的适宜采收时间,科学指导田间采收提供了重要的理论依据。     

利用"组学"技术检测转基因作物非期望效应的潜在性

检测由遗传修饰引起的非期望效应是进行转基因作物安全性评价的一项重要内容.以“实质等同性”概念为基础的评价方法,重点对转基因作物和非转基因亲本中的关键性成分进行定性、定量分析和比较难以充分考虑到一些不可预见因素的发生.“组学”技术通过对转基因作物的整个功能基因组、蛋白质组以及代谢组进行分析,将结果与非转基因亲本进行比较,完善了目前所广泛采用的以“实质等同性”概念为基础的定向方法.“组学”技术是很有潜力的.综述介绍了功能基因组学、蛋白质组学和代谢组学所用技术的原理和方法,重点讨论了这三大“组学”技术在评价转基因作物非期望效应中的应用和局限性,介绍了转基因食品食用安全性评价中非期望效应检测方面的最新进展.     

基于代谢组学的湖南典型地方茶树种质资源代谢物差异研究

湖南处于茶树遗传演化的过渡带,茶树种质资源丰富,这些资源不仅在植物学特征上差异显著,而且在茶类适制性、适应性、耐寒性等方面各有特点,然而目前对湖南茶树资源功能成分差异的深度解析尚缺乏深入研究.为了进一步探明湖南典型地方茶树种质资源的功能成分差异,本研究采用超高效液相色谱-串联四极杆质谱(UPLC-MS/MS)分析技术,...     

高压脉冲电场杀菌技术在肉品加工中的应用进展

近年来,高压脉冲电场作为一种新型冷杀菌技术,在牛奶、果汁等流质食品杀菌中已得到广泛应用。目前,高压脉冲电场对肉品的杀菌效果研究较少且存在争议。本文综述了高压脉冲电场技术的杀菌机理和应用现状;对其应用在肉品中的杀菌条件以及对肉品中主要腐败微生物的杀灭效果进行了总结和分析;概述了高压脉冲杀菌技术对肉品理化品质影响的研究进展,以期今后为高压脉冲电场杀菌技术在肉品中应用研究提供参考。     

NIRS分析技术在农业中的应用进展

近红外光谱分析技术是一种间接测量技术。它是应用化学计量学方法建立校正模型,从而实现对未知样品的定性或者定量分析,已经在很多领域得到应用。该文论述了近红外光谱分析技术的分析步骤及其技术特点,以及近年来在国内农产品品质分析、食品分析、饲料工业分析、土壤分析、农产品在线快速检测分析等农业领域中的应用研究现状,并分析该技术在应用中存在的主要问题和相应的解决方案。同时指出了未来几年国内关于近红外光谱仪器硬件的开发及其化学计量学方法和模型优化方面的进一步探索,将成为国内未来几年近红外光谱技术研究的热点。     

Mid-infrared spectroscopy and chemometrics for the authentication of meat products.

Mid-infrared (MIR) spectroscopy is used to address certain issues connected with the authentication of beef and ox kidney and liver: is it possible to distinguish muscle from offal tissue; does the condition, cut of meat, or type of offal influence the distinction; can pure minced beef be distinguished from that adulterated with offal? Using partial least squares (PLS) and canonical variate analysis, predictive models are developed to identify MIR spectra of beef, kidney, and liver. Using modified SIMCA, the pure beef specimens are modeled as a single class; this model identifies spectra of unadulterated beef as such, with an acceptable error rate, while rejecting spectra of specimens containing 10-100% w/w kidney or liver. Finally, PLS regressions are performed to quantify the amount of added offal. The prediction errors obtained (+/-4.8 and +/-4.0% w/w, respectively, for the kidney and liver calibrations) are commensurate with the detection limits suggested by the SIMCA analysis.     

Changing pesticide technology in meat and poultry products

In response to consumer concerns about pesticide residues in meat and poultry, a National Residue Program was introduced in the 1960s. Rapidly developing analytical methods and instrument capability resulted in a laboratory-based program of sufficient size and technical capability to quantitatively determine an increasing number of pesticides. In 1985, at the request of the Food Safety and Inspection Service, the National Academy of Sciences evaluated the program and recommended that more emphasis be placed on preventing residues and providing a higher degree of safety to consumers. In response, FSIS made a commitment to increase and improve capability to test for more residues, including pesticides, and to develop or purchase rapid test systems to facilitate the planned expansion of the National Residue Program. Such systems are now being evaluated and integrated into the program. Factors important for acceptability of rapid tests are reviewed in detail.     

Mass spectrometry analysis of volatile compounds in raw meat for the authentication of the feeding background of farm animals

The authentication of the conditions of animal production, based on the analysis of meat commercial cuts, is a major challenge on both societal and analytical grounds. The aim of the present work was to propose a method for the extraction of the volatile compounds from ruminant raw muscles trimmed of fat and to assess by mass spectrometry-based techniques the relevance of these compounds for the authentication of the type of feeding offered to the animals. The first step of the study consisted of validating conditions of dynamic headspace (DH) extraction of volatile compounds that enabled us to minimize the appearance of heat-induced artifacts and to maximize the richness of the DH-gas chromatography-mass spectrometry profile (DH-GC-MS) of raw lamb muscle. An extraction temperature of 35 degrees C (vs 60 and 90 degrees C) and a sample mass of 6.25 g (vs 12.5, 25, and 50 g) were shown to be suitable. The second step aimed at identifying volatile compounds enabling us to discriminate muscle samples from 16 experimental lambs fed either concentrate (n = 8) or pasture (n = 8). Before, to carefully explore the information given by the DH-GC-MS signal, the MS spectra acquired along the chromatogram were summed and then converted in a virtual-DH-MS spectral fingerprint to have a quick overview of the discriminative potential of the volatile fraction. According to univariate (analysis of variance) and to multivariate (principal component analysis) data treatments performed on virtual-DH-MS fingerprints, the meat volatile fraction was relevant to reveal the type of feeding of the living animal. The detailed examination of the information given by the GC dimension showed that 33 volatile compounds among the 204 detected in the muscle by DH-GC-MS enabled us to discriminate the type of feeding of the lambs. The relevance of these results is discussed in light of previous studies performed on adipose tissues.     

氰氨化钙在农业生产中的应用研究进展

简述了氰氨化钙的发展概况,阐述了氰氨化钙的水解机理,以及氰氨化钙颗粒肥作为药肥、土壤改良剂和植物生长调节剂的作用机理。对其在大田作物和园艺作物中的应用研究现状进行了综述,并对未来的研究方向和重点提出了建议。     

冷却牦牛分割肉酶嫩化技术研究

牦牛肉色泽鲜红,风味纯正,营养丰富,但肌纤维较粗,易出现“冷收缩”现象,使质地坚硬,嫩度下降。为提高冷却牦牛肉的嫩度,改善肉质,该研究将木瓜蛋白酶用于冷却牦牛分割肉嫩化,通过L₉(3⁴)正交试验选择出最佳嫩化工艺参数,即酶浓度9 mg/kg,处理温度15℃,处理时间3 h。采用注射嫩化法,真空包装、急速冷却后在0～4℃条件下贮藏。结果表明,木瓜蛋白酶可明显提高肉的嫩度,使剪切力值(48.44 N/cm²、肌纤维直径(8.03 μm)、失水率(5.91%)下降,口感改善,对冷却肉的贮藏性无影响(0～4℃,9 d),操作方法简单,成本低,适合工厂化生产,实用性强。     

原料肉的机械前处理工艺对猪肉切片火腿品质的影响

为了改善猪肉切片火腿出水、质构和口感问题,以精选猪后腿肉的股四头肌为主要原料,研究5种机械处理工艺对猪肉切片火腿系水性(蒸煮损失率、压榨失水率和杀菌失水率)、质构特性(硬度、弹性、内聚性和咀嚼度)、色泽和感官品质的影响。5种对原料肉的机械处理工艺包括只滚揉、注射腌制液后滚揉、嫩化后滚揉、注射后嫩化滚揉、腰刀绞制后滚揉。结果表明:注射和嫩化均可显著降低火腿的蒸煮损失率和压榨失水率,注射后嫩化滚揉的火腿的蒸煮损失率最低,为7.90%,而腰刀绞制后滚揉的火腿切片杀菌失水率最低,为2.66%,注射后嫩化滚揉与腰刀绞制后滚揉的火腿压榨失水率均最低,并且均显著低于其他处理组。注射和嫩化均可提高产品的硬度、内聚性和咀嚼度,注射嫩化滚揉组合处理与进行1种机械处理或2种机械处理相比,样品具有更好的质构特性,但是5种机械处理工艺中,腰刀绞制后滚揉的猪肉火腿硬度、内聚性和咀嚼度均最大。注射和嫩化有利于提高产品的亮度值(L*)和红度值(a*),降低产品的黄度值(b*)。通过感官评价可知,只经过滚揉的火腿具有最差的感官品质,注射后滚揉和嫩化后滚揉火腿的感官品质差异不大,注射后嫩化滚揉的火腿的质地和切片性低于腰刀绞制后滚揉的火腿,但是显肉性和色泽优于腰刀绞制后滚揉火腿。因此,工业化生产建议原料肉采用注射后嫩化滚揉处理,猪肉切片火腿具有最好的品质。     

浅谈多媒体技术在教学中的应用

多媒体教学是建立在多媒体技术基础上的一种现代化的教学模式,以其独有的媒体手段和展现形式,达到形象、直观、生动、高效的目的,越来越被学校和教师所接受,且在教学中能充分发挥学生的主体作用,因材施教。因此,在教学中广泛应用多媒体教学技术,对于提高教学质量有着十分重要的意义。本文就多媒体技术在教学中的应用问题谈几点粗浅的看法。