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基于可解释机器学习与因果推断的豆科轮作土壤健康评估新框架:理论创新与生态应用
HighlightMethodological innovations of the CI-SHAP-NA framework随机森林与线性混合效应模型结果表明,土壤健康、施肥和气候因素以层级式和交互式作用共同调控土壤生产力。与先前研究强调气候因素为耕作系统主导因子不同,本研究凸显管理措施(尤其是施肥)的核心决定作用,而土壤健康则扮演关键协同调控者。尽管氮肥成为产量最主要预测因子,土壤属性通过增强施肥效率展现出显著协同效应。这一发现为基于"输入-输出"经济理论的土壤健康假说提供了坚实证据:健康土壤能以更低投入实现更高产出。双机器学习(DML)模型成功量化了土壤属性对产量的因果贡献,克服了传统相
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-09-22
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没食子酸酯抑制人及大鼠胎盘3β-羟基类固醇脱氢酶的作用机制:实验、3D-QSAR与计算模拟的整合分析
Highlight没食子酸酯通过竞争性抑制人胎盘3β-HSD1(h3β-HSD1)和大鼠同工酶(r3β-HSD4)显著干扰孕酮合成,其中十二烷基没食子酸酯抑制活性最强(IC50≈6 μM)。抑制效力与碳链长度呈正相关,疏水性和分子体积是关键决定因素。Introduction没食子酸酯作为广泛使用的抗氧化剂,其内分泌干扰效应尚未明确。本研究聚焦其对胎盘孕酮合成关键酶3β-HSD的抑制作用。该酶催化孕烯醇酮(P5)向孕酮(P4)的转化,依赖辅因子NAD+及催化三联体(人源:Ser125/Tyr155/Lys159;大鼠:Thr125/Tyr155/Lys159)。研究旨在揭示物种差异、抑制模式(M
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-09-22
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基于遥控潜水器(ROV)的大西洋鲑网箱拥挤强度监测及其水下风险分级体系构建(v0.1)
在大西洋鲑(Salmo salar)的网箱养殖过程中,crowding(聚集操作)是一项常见但高风险的生产环节。为了进行寄生虫处理或运输屠宰,养殖人员需要将鱼群聚集到网箱的特定区域。传统的操作依赖水面观察——通过观察鱼鳍露出、鱼体翻转或水面活动变化来判断鱼群状态。然而,水面之下的情况往往与表面所见不符,鱼群可能已面临缺氧、挤压、碰撞或被困于网袋等严重风险,而这些情况从水面上难以察觉。近年来,虽然遥控潜水器(ROV)开始被用于水下监测,但一直缺乏一套系统、可靠的水下风险评估标准。为此,来自挪威海洋研究所动物福利研究组的Lars Helge Stien等人开展了一项研究,旨在建立全球首个基于ROV
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-09-22
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不同壁材组合对富含虾青素的弱化雨生红球藻包封效果的比较评估及其在食品与营养递送中的应用研究
在健康营养领域,天然虾青素(Astaxanthin, ASX)作为一种强效抗氧化剂,因其卓越的抗炎、抗衰老和促进心血管健康等特性而备受关注。然而,这种源自雨生红球藻(Haematococcus pluvialis, Hp)的珍贵成分却存在明显的应用瓶颈:其稳定性差,易受光、热、氧气等环境因素影响而降解;同时,由于脂溶性的特点,其在人体内的生物可及性(Bioaccessibility)较低,大大限制了其生理功能的发挥。为了解决这些难题,科学家们将目光投向了微胶囊化技术。特别是离子凝胶法,利用海藻酸钠(Alginate, ALG)与钙离子交联形成水凝胶,被认为是一种温和且高效的包封手段。但单一AL
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乙醇协同密封处理提升醉枣风味品质与生物活性成分的作用机制研究
鲜枣(Ziziphus jujuba)作为一种营养丰富且具有药用价值的水果,富含碳水化合物、维生素C、矿物质和多种生物活性成分,如多糖和黄酮类化合物。然而,鲜枣在采后极易腐烂,常温下仅能保存约一周,易受霉菌侵染、失水、变色和软化等问题影响。呼吸作用产生的活性氧(ROS)会加速果实衰老并消耗抗氧化物质,因此开发有效的采后保鲜技术对维持枣果品质和营养价值至关重要。传统醉枣加工方法采用40–50%乙醇短暂浸泡后密封储存,形成非发酵型甜酸风味和浓郁香气,但其科学机制尚未明确。为此,研究人员系统评估了乙醇与密封处理对枣果生理特性、风味属性和代谢谱的影响,研究成果发表在《LWT》期刊上。本研究主要采用以下
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磁场辅助冷冻技术提升竹笋冻藏品质:冰晶调控与水分状态优化的双重机制解析
随着人们生活水平的提高,果蔬作为日常营养的重要组成部分,在维持正常生理功能方面发挥着关键作用。竹笋不仅味道鲜美,还具有抗氧化、降脂、抗肥胖、抗高血压和抗炎特性,具有极高的营养和经济价值。中国每年生产约700万吨竹笋,其中只有40%被鲜食,其余部分需要加工处理。由于竹笋生长在偏远山区,从采收到消费时间较长,容易发生褐化和木质化,造成严重浪费。因此,开发更有效的保鲜和加工技术以减少浪费,成为竹笋生产中亟待解决的问题。冷冻作为一种长期保存食品的物理方法,能有效保持食品的外观、风味和营养价值。在冷冻状态下,化学反应、微生物活动和细胞代谢被显著抑制,使食品不易腐败。然而,冷冻已被证明会以多种方式对食品质
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阿魏胶与杏仁胶共包封辅酶Q10:特性表征、释放行为与生物可及性研究
辅酶Q10(Coenzyme Q10, CoQ10)是一种脂溶性维生素样物质,具有苯醌环结构和长度可变的异戊二烯侧链,在哺乳动物体内参与电子和质子传递以及三磷酸腺苷(ATP)的产生过程。尽管人体能够内源性合成部分CoQ10,但约25%需要通过日常饮食补充。随着年龄增长,组织中的CoQ10水平逐渐降低,且在多种疾病状态下会出现缺乏现象。然而,CoQ10的实际应用面临重大挑战:其水溶性极差、生物可及性和生物利用度低,且对光、氧和温度高度敏感。这些特性使得CoQ10在食品强化和药物制剂中的应用受到严重限制。为了突破这些限制,研究人员将目光投向了 encapsulation(包封)技术。通过将活性成分
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水酶法同步提取花生油与蛋白过程中油脂在水相体系内的存在状态及稳定机制研究
花生作为全球重要的油料作物,其油脂和蛋白质的高效提取一直是食品工业的关注焦点。传统压榨法和有机溶剂萃取法虽提油率较高,但存在能耗大、溶剂残留及环境污染等问题。水酶法提取技术因其绿色、温和的反应条件,成为同步提取油脂与蛋白的理想替代方案。然而,该方法的工业化应用仍面临一大瓶颈:水相体系(Aqueous System, AS)中残留约4%-10%的油脂难以回收,显著降低了整体提油效率。这些残留油脂究竟以何种形式存在?又是如何被稳定的?这些问题至今尚未得到系统阐明。为此,来自河南工业大学的研究团队在《LWT》发表论文,深入探究了水酶法提取过程中AS内油脂的存在状态及稳定机制。研究人员通过优化粉碎预处
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铁观音乌龙茶新梢关键香气组分解析:不同部位加工过程中的动态变化与风味贡献
乌龙茶作为中国特有的半发酵茶,以其独特的花果香气备受青睐,其中铁观音更是以优雅浓郁的花香著称。茶叶的香气品质形成与加工过程中挥发性有机化合物(VOCs)的转化密切关联,而茶鲜梢的不同部位(茎、第一叶、第二叶)由于组织结构与代谢特性的差异,可能对最终产品的风味产生不同贡献。虽然前人研究已揭示部分香气化合物在加工过程中的变化规律,但多数研究或局限于有限种类的代谢物,或未能涵盖完整的加工工序,对于不同部位在全程加工中香气组分动态变化的系统解析仍显不足,这限制了我们对于铁观音特征风味形成机制的深入理解。为系统解析铁观音加工过程中新梢不同部位的香气组分动态变化规律,研究人员于2024年4月采集铁观音品种
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短期回生行为对干米粉品质与结构的影响机制研究及其在淀粉基食品调控中的应用
在中华美食的版图上,米粉作为南方地区和东南亚的传统主食,早已深入人心。特别是近年来,预包装干米粉因其保质期长、口感佳而备受青睐,其中柳州螺蛳粉更是成为产值达百亿规模的特色产业。然而,与小麦面筋网络不同,米粉需要依靠淀粉回生过程形成凝胶结构来获得适宜的黏弹性——这一关键工艺步骤的调控精度直接影响着产品的最终品质。淀粉回生(Starch retrogradation)是一个复杂的过程,特别是在干米粉这种实际食品体系中,短期回生(short-term retrogradation)行为(通常持续4-12小时)对产品质量的形成至关重要。回生不足会导致产品缺乏弹性、蒸煮损失率高;而回生过度则会使产品质地
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生物胺在牛奶新鲜度评估中的应用:与传统质量参数的比较研究
Highlight(研究亮点)热浪显著影响沉积物-水界面的氧气和营养盐交换,表现为耗氧量增加以及铵离子(NH4+)和磷酸根(PO43-)通量的上升。这些效应的强度随入侵物种Arcuatula senhousia密度的增加而显著增强,并呈现明显的季节依赖性——春季实验中影响更为突出。这些发现强调,热浪发生的季节性、其强度与非本地生态系统工程师(如A. senhousia)的 colonization 水平之间的相互作用,共同塑造了潮滩生态系统的功能结局。我们的结果进一步证实,气候变化可能深刻加剧生物入侵的影响。Mesocosm experiments(中宇宙实验)为评估大气与海洋复合热浪对底栖通
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苦荞来源芸香糖苷酶的底物特异性与反应优化及其在乙基芸香糖苷生物合成中的应用研究
苦荞(Fagopyrum tataricum)作为一种营养与药用价值俱佳的作物,富含黄酮苷类化合物,其中芦丁(rutin)含量尤为突出。这些黄酮苷可通过内源芸香糖苷酶(rutin-hydrolysing enzyme, RHE)转化为生物活性更强的苷元或衍生化合物,例如在乙醇存在下可生成乙基芸香糖苷(ethyl rutinoside, ER)。ER作为一种烷基糖苷,不仅具有抗菌、抗炎、表面活性等多种生物活性,还被报道可改善皮肤状态、抑制乙酰胆碱酯酶以及发挥抗癌作用,在食品和化妆品行业中应用前景广阔。然而,由于商业化RHE酶的缺乏,其催化特性和最适反应条件一直未得到系统研究,限制了ER的定向生产
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静电纺丝明胶/κ-卡拉胶纳米纤维封装槲皮素环糊精纳米海绵的构建及其在抗菌抗氧化活性食品包装中的应用研究
随着消费者对食品安全、保鲜效果和环境可持续性要求的提高,开发新型活性包装材料已成为食品科学领域的重要研究方向。天然多酚类化合物槲皮素(Quercetin)因其卓越的抗氧化和抗菌性能受到广泛关注,但其在实际应用中面临水溶性差、易降解和生物利用度低等问题。为解决这些瓶颈,研究人员尝试通过纳米封装技术和生物可降解材料结合,构建能够控制释放活性成分的智能包装系统。在此背景下,来自伊拉克Mustansiriyah大学的研究团队在《LWT》期刊上发表了一项创新性研究,他们成功将槲皮素封装于环糊精纳米海绵(Cyclodextrin Nanosponges, NSP)中,并将其整合到明胶(Gelatin, G
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不同pH下冷冻处理对马铃薯蛋白凝胶特性影响机制及其抗冻性优化研究
随着冷冻食品市场需求增长,植物蛋白凝胶在鱼丸、冷冻肉制品等产品中的应用日益广泛。然而冷冻过程中形成的冰晶会破坏凝胶网络结构,导致持水性下降、质地硬化等问题,严重影响产品质量。马铃薯蛋白因其高消化率和均衡氨基酸组成被视为优质植物蛋白来源,但其凝胶在冷冻储存中的稳定性机制尚不明确。特别是pH值通过影响蛋白质分子间作用力(离子键、氢键、疏水作用和二硫键),可能成为调控凝胶抗冻性能的关键因素。为系统解析pH对马铃薯蛋白凝胶冷冻特性的影响机制,山西农业大学山西省马铃薯遗传改良与种质创新重点实验室的研究团队在《LWT》发表论文,通过多尺度分析揭示了不同pH条件下凝胶在冷冻前后的结构演变规律。研究人员采用1
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探究低聚果糖与糖醇对南美白对虾冻融循环中微结构与品质的优化作用及冷冻保护优势
在全球水产养殖业快速发展的背景下,南美白对虾(Litopenaeus vannamei)作为重要的经济物种,其产量和需求量持续增长。然而,虾类产品因其高水分含量和丰富营养成分,在采收后极易腐败,品质迅速下降。冷冻储存是常见的保鲜方式,但在运输和销售过程中,反复冻融循环会导致冰晶生长、蛋白质变性、水分流失和肌肉结构破坏,严重影响产品的感官品质和消费者接受度。传统上,食品工业常使用磷酸盐和氯化钠(NaCl)作为冷冻保护剂以提高持水性和减少蒸煮损失,但过量使用磷酸盐可能带来健康担忧和法规限制(欧盟规定P2O5残留不得超过0.5 g/100 g样品),且不符合当前清洁标签和天然成分的市场趋势。因此,开
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磷脂酶A1(Lecitase Ultra)脱胶优化牛油工艺及其对理化特性与氧化稳定性的影响研究
牛肉脂肪(beef tallow)因其独特风味和丰富饱和脂肪酸含量,深受消费者喜爱,且在烘焙和烹饪食品中能赋予产品良好的质构与风味。然而,粗牛油中含有大量磷脂等杂质,严重影响其品质、稳定性以及在高附加值产品中的应用。传统脱胶方法如酸法脱胶和水化脱胶,虽然能部分去除磷脂,但普遍存在脱胶不完全、能耗高、环境污染大等问题。近年来,随着生物技术的发展,酶法脱胶因其反应条件温和、效率高、环境友好等特点,成为植物油精炼中的研究热点,然而在动物脂肪尤其是牛油中的应用却鲜有系统研究。为此,来自武汉轻工大学食品科学与工程学院的研究团队在《LWT》上发表论文,系统研究了磷脂酶A1(PLA1, Lecitase U
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基于尺寸排阻色谱的香肠模型亚硝酸盐残留分析新方法与添加水平优化研究
亚硝酸盐(NaNO2)作为加工肉制品中广泛使用的添加剂,能够增强腌肉色泽、抑制氧化和微生物生长,并改善风味与质地。然而,亚硝酸盐在体内可转化为一氧化氮(NO),进而形成潜在致癌物亚硝胺,与高铁血红蛋白血症、糖尿病、甲状腺疾病及癌症风险相关。因此,准确监测肉制品中的亚硝酸盐残留对保障消费者健康至关重要。目前,常用的亚硝酸盐检测方法包括Griess比色法和反相高效液相色谱(HPLC),但这些方法存在明显局限性。Griess法通过量化NO间接估算亚硝酸盐含量,易受基质干扰(如肉制品中天然存在的NO或制备过程中亚硝基肌红蛋白的释放),导致准确性不足。反相色谱虽能分离化合物,但常用有机溶剂作为流动相,反
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揭示克氏原螯虾外壳在冻藏过程中维持肌肉品质的保护作用及分子机制
随着克氏原螯虾(Procambarus clarkii)在全球消费市场的迅速崛起,其季节性集中上市与易腐特性对保鲜技术提出严峻挑战。虽然冷冻贮藏是延长水产品货架期的核心手段,但冰晶形成导致的肌肉组织损伤、蛋白质变性和水分流失等问题仍严重影响产品品质。特别值得注意的是,在加工过程中是否保留外壳这一关键因素,其对冻藏品质的影响机制尚未得到系统阐释。为探究外壳在冻藏过程中的保护机制,华中农业大学双水双绿研究院的研究团队在《LWT》发表论文,通过多维度分析揭示了外壳对克氏原螯虾肌肉品质的维持作用。研究人员从武汉白沙洲农贸市场采购体重25±1.5克的活体克氏原螯虾,经冰浴麻醉、沸水煮制4分钟后,分别制备
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创新集成技术高效富集澳洲坚果油中棕榈油酸(PA):工艺优化与抗氧化活性评估
棕榈油酸(Palmitoleic Acid, PA)作为一种omega-7单不饱和脂肪酸,近年来因其显著的生物活性功能备受关注。研究表明,PA对动脉粥样硬化、心血管疾病、肥胖、脂肪肝和糖尿病等多种健康问题具有改善作用,同时在化妆品领域也能有效增强皮肤水合作用与弹性,延缓衰老。然而,PA的自然来源十分有限,主要依赖深海鱼油提取,不仅难以满足日益增长的市场需求,过度开发海洋资源还可能引发生态风险与可持续性挑战。在这一背景下,富含PA的澳洲坚果油成为理想替代资源。澳洲坚果(Macadamia integrifolia)作为原产澳大利亚的常绿坚果树种,其坚果含油量高达70%以上,且不饱和脂肪酸占比超过
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负载铁元素的复合凝聚微胶囊:食品营养强化领域的前沿策略与突破性应用
在全球范围内,铁缺乏性贫血仍然是困扰儿童和妇女健康的主要营养问题,尤其在社会经济脆弱地区更为突出。这种微量营养素缺乏不仅导致贫血,还与认知功能障碍、免疫力下降和围产期死亡率升高密切相关。传统食品铁强化策略虽然有效,但面临重大技术挑战:直接添加铁化合物会引发食品氧化变质、产生不愉快的金属味和颜色变化,严重限制消费者接受度和技术可行性。面对这一难题,巴西联邦大学北部米纳斯吉拉斯州教育科技研究所的研究团队在《LWT》发表创新性研究成果,开发出基于复合凝聚技术的铁负载微胶囊系统。研究人员采用乳清蛋白分离物(WPI)和阿拉伯胶(GA)作为壁材,通过精确控制的双乳液(W/O/W)制备工艺和复合凝聚过程,成