Importance of Cell Wall Degrading Enzymes Produced by Fusarium graminearum during Infection of Wheat Heads

Cytological studies were carried out to elucidate the importance of cell wall degrading enzymes (CWDE) during infection of wheat spikes by Fusarium graminearum. Scanning electron micrographs revealed that at 6–24 hours after inoculation (hai) of single spikelets with macroconidia of F. graminearum, the fungus germinated by forming several germ tubes and developed a dense hyphal network in the cavity of the spikelet. At 24–36hai, the fungus formed infection hyphae which invaded the ovary and inner surface of the lemma and palea. Transmission electron microscopical studies revealed that the fungus extended inter- and intracellularly in the ovary, lemma and rachis and caused considerable damage and alterations to the host cell walls. In different tissues of healthy and F. graminearum-infected wheat spikes the cell wall components cellulose, xylan and pectin were localized by means of enzyme-gold and immuno-gold labelling techniques. Localization of cellulose, xylan and pectin showed that host cell walls which were in direct contact with the pathogen surface had reduced gold labelling compared to considerable higher labelling densities of walls distant from the pathogen–host interface or in non-colonized tissues. The reduced gold labelling densities in the infected host cell walls indicate that these polysaccharide degrading enzymes might be important pathogenicity factors of F. graminearum during infection of wheat spikes. The results revealed that, infection and colonization of wheat spikes by F. graminearum and reactions of infected host tissue were similar to those reported for F. culmorum.     

生物质炭和果胶对再生水灌溉下玉米生长及养分、重金属迁移的影响

利用根箱试验方法比较了生物质炭和果胶对再生水灌溉下土壤—植物系统养分和重金属迁移特征的影响及差异性。结果表明,再生水灌溉不利于植物的生长,果胶和生物质炭两个处理相比,虽然植株生长无显著差异,但果胶处理植株的生长状况优于生物质炭处理;再生水灌溉时,果胶处理地上部生物量比对照增加了59.32%。与蒸馏水灌溉相比,再生水灌溉增加了根际土壤pH;灌溉水源相同时,果胶处理根际土壤pH略低于生物质炭处理。生物质炭和果胶都增加了土壤养分的含量,果胶对土壤碱解氮、有效磷和有机质的增加效果优于生物质炭,生物质炭对土壤有效钾的增加幅度大于果胶。生物质炭增加了植株的养分含量,果胶提高了养分的转运能力。生物质炭降低了土壤有效态Fe、Mn、Cu、Ni的含量,果胶增加了土壤有效态Fe、Mn、Cu、Pb、Ni的含量。果胶处理植株根系重金属含量普遍高于生物质炭处理,如蒸馏水灌溉下果胶处理根系Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Ni含量分别比生物质炭处理增加了165.29%,113.01%,21.16%,92.74%,14.61%,26.86%和53.43%,但Cu、Zn、Pb、Cd、Ni等元素在果胶处理的转运系数最低。该研究可为再生水灌溉下生物质炭和果胶在北方碱性土壤的农业安全利用提供理论依据。     

热处理对轻度加工葡萄细胞壁组分及相关酶活性的影响

以红地球葡萄为试材,研究了热水与热空气处理对轻度加工葡萄细胞壁水解酶活性的影响。结果表明,热处理可极显著地抑制轻度加工葡萄PG活性的上升,可显著地抑制贮藏后期（60～90天）PE活性;热处理轻度加工葡萄的硬度与PE活性呈显著负相关性,相关系数达到-0．7573,但与PG活性无相关性;轻度加工葡萄在贮藏过程中Cx活性缓慢上升,热处理显著地抑制了Cx活性的上升;热处理葡萄硬度的变化与Cx活性呈极显著负相关,相关系数r达到-0．9289;热处理对果胶含量的影响与对照比较差异不显著。     

咖啡湿法发酵中使用果胶酶对脱胶时间与杯品质量的影响

以云南阿拉比卡咖啡为原料,在咖啡湿法发酵环节中加入Pectinex Ultra SP-L果胶酶进行脱胶,并对加工出的咖啡豆进行理化及感官分析。结果表明：与自然发酵脱胶相比,果胶酶脱胶能缩短脱胶时间,有效快速脱除咖啡果胶。其脱胶时间与果胶酶的浓度、脱胶温度、鲜果成熟度呈正相关。与自然发酵脱胶相比,果胶酶脱胶所得咖啡豆的内含物质无显著差异,杯品质量干净稳定。就咖啡豆的杯品质量而言,0.01%果胶酶添加量脱胶处理要高于自然发酵脱胶,而添加量为1.00%、0.10%果胶酶脱胶处理略低于自然发酵脱胶。综上所述,果胶酶脱胶能保证咖啡品质的稳定性及提高咖啡加工效率,具有应用前景。     

活性炭在果胶提取液脱色中的应用研究

采用活性炭对果胶浸提液进行脱色,分别对活性炭添加量、吸附时间、吸附温度开展单因素试验,不考虑交互作用,以吸附率和果胶得率为衡量指标。结果表明,在活性炭添加量1%,吸附时间20 min,吸附温度60℃条件下,果胶提取液脱色效果最佳。     

酸法提取柑桔皮果胶的条件研究

对采用酸法提取柑桔皮果胶的水料比、加热温度和时间进行了比较试验。结果表明,提取液的pH值为1.3～1.6,水料比为10:1,加热85℃、1～1.5小时,所得果胶溶液经浓缩、乙醇沉淀后,果胶的平均得率为9.9%～10.7%。     

培养基组分对青杄离体花粉萌发和花粉管生长的影响

该文研究了青杄花粉在离体培养条件下,蔗糖、硼(H3BO3)和钙(CaCl2)对其萌发和花粉管生长的影响,同时还优化了培养基的组分配比.培养基中蔗糖浓度对青杄花粉的萌发影响显著,并有明显的域值效应;应用识别酯化果胶的单克隆抗体JIM7和酸性果胶的JIM5,分别对青杄花粉管进行免疫荧光标记,发现无硼培养可导致酸性果胶在其顶端细胞壁大量富集,而酯化果胶减少;荧光探针Fluo--3/AM标记实验揭示,无硼培养使其顶端胞质的Ca2 浓度梯度消失.研究结果表明,硼可能作为一种相关因子影响关键酶活性,改变细胞壁的延展性以至影响花粉管细胞壁的构建,同时破坏了花粉管顶端极性生长依赖的Ca2 梯度,从而影响其花粉管的生长.     

果胶的咔唑硫酸分光光度测定法研究

对咔唑硫酸光度法测定果胶粉的水解产物──半乳糖醛酸的条件进行了研究。结果表明,在 ０．０３５～０.０４０ ｇ果胶粉中加入８～１２ｍＬ ０.５ ｍｏｌ／Ｌ的稀硫酸和１５ ｍＬ蒸馏水,当温度控制在 ６５～８０℃时,果胶粉在 １５～２０ ｍｉｎ内完全水解。水解产物半乳糖醛酸在浓硫酸介质中与咔唑形成稳定的紫红色络合物,λ｛ｍａｘ｝＝５４０ ｎｍ,显色时间为１．５ ｈ ３０ ｍｉｎ,ε'＝１．３８ｘ１０３Ｌ（ｍｏｌ·ｃｍ）。在０～１００ｍｇ／Ｌ浓度范围内与吸光度成线性关系,相对标准偏差＝１．３２％,回收率为９６％～１０７％,用于实际样的测定时,结果满意。     

不同品种苹果果胶含量及结构差异分析

【目的】比较分析不同品种苹果原料果胶结构的差异性,为品种识别提供帮助,为苹果相关产品的加工以及苹果副产物的利用提供理论数据基础。【方法】以来自全国7个产区的14个品种20份苹果样品为研究对象,由每份苹果的细胞壁物质（alcohol-insoluble residue,AIR）提取3种类型果胶：水溶性果胶（water-soluble pectin,WSP）、螯合性果胶（CDTA-soluble pectin,CSP）及碱溶性果胶(Na₂CO₃-soluble pectin,NSP),研究分析果胶的半乳糖醛酸（galacturonic acid,GalA）含量、酯化度、重均分子量(weight-average molar mass,Mw)、中性糖含量以及结构官能团,并进行主成分分析以及热图分析。【结果】不同品种苹果样本间果胶特性存在一定差异性。3种类型果胶含量以NSP半乳糖醛酸含量最多,WSP次之,CSP含量最少,最富含果胶含量的苹果品种是‘澳洲青苹’（215.75 mg GalA·g^-1 AIR）,产自不同地区的‘富士’（栖霞、新疆、青岛‘烟6’、河北‘三优’）苹果的各果胶半乳糖醛酸含量有着较大的差异;‘秋锦’的WSP甲酯化度最高,CSP的甲酯化度偏高,且大多数为高酯化度果胶;WSP的乙酰化度均在3.5%以下;WSP的Mw在各品种苹果间差异性最为显著,辽宁‘华月’WSP的Mw最高;‘红将军’WSP的Mw/Mn高于其他品种,但其CSP的Mw/Mn低于其他品种;Mw/Mn在3种类型果胶间差异性较小;中性糖含量组成均以鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖3种单糖居多,岩藻糖、木糖、甘露糖呈微量状态,葡萄糖存在居多的原因可能是在果胶的提取过程中,有可溶性淀粉、糊精或低聚糖混杂;各果胶以同型聚半乳糖醛酸和鼠李聚半乳糖醛酸II型结构为主,且果胶侧链较多;主成分分析得出苹果样本间的主要差异性指标为WSP的半乳糖含量、阿拉伯糖含量、岩藻糖含量以及CSP的半乳糖含量、鼠李糖含量、中性糖比率（鼠李糖与半乳糖醛酸含量的比值）。【结论】不同品种苹果原料中3种类型果胶的含量及其结构存在一定的差异性,具有父本、母本等基因杂交关系的苹果品种的果胶结构特点间存在关联性,研究可为苹果育种与种植结构调整提供理论支持。     

海藻酸钠-高甲氧基果胶复合体系凝胶特性的研究

研究了海藻酸钠-高甲氧基果胶复合体系的凝胶特性及pH值、凝胶温度和时间对其凝胶特性的影响.结果表明海藻酸钠和高甲氧基果胶具有协同作用,且体系的凝胶强度、持水性、凝固点和融点与两种胶的质量比、胶体总质量分数、pH值、凝胶温度和时间密切相关.随海藻酸钠/果胶质量比增加,体系凝胶强度和凝胶融点增加,并在取得最大值后又下降,而持水性与凝固温度则变化不大;在pH3.0～3.5,体系可形成性能较好的凝胶,而当pH＞4.20时,不能凝胶,pH还对凝胶融点有影响,而对凝固点影响不大;随凝胶温度升高,体系凝胶强度显著下降,凝胶融点也下降;在15 ℃凝胶6 h,体系即可形成稳定的凝胶体.