基于自加权变量组合集群分析法的近红外光谱变量选择方法研究

变量选择技术是光谱建模的重要环节.本研究提出了一种新的变量选择方法——自加权变量组合集群分析法(AWVCPA),首先通过二进制矩阵采样法(BMS)对变量空间进行采样;其次通过对变量出现频率(Fre)和偏最小二乘回归系数(Reg)两种信息向量(IVs)做加权处理,得到了每个光谱变量的贡献值,进而考虑到了Fre和Reg两类IVs对于光谱建模的影响;最后通过指数衰减函数(EDF)删除贡献小的波长点,进而实现特征变量选取.以啤酒和玉米两组近红外光谱数据为例,基于偏最小二乘法(PLS)建立啤酒中酵母浓度预测模型和玉米中油浓度预测模型,对比其它变量选择方法.研究表明,在相同条件下,基于AWVCPA变量选择方法建立的预测模型都取得了最优的预测精度,对啤酒中酵母浓度的预测,相比全光谱PLS模型,RM-SEP由0.5348下降到0.1457,预测精度提高了72.7%;对玉米含油量的预测,相比全光谱PLS模型,预测均方根误差(RMSEP)由0.0702下降到了0.0248,预测精度提高了64.7%.
分析了目前国内广泛使用的麦芽中的脂肪氧化酶的活性,并研究了脂肪氧化酶对啤酒抗氧化性能的影响.同时对麦芽中的脂肪氧化酶的基本酶学性质进行了调查,跟踪了工业化生产规模的制麦和糖化过程中的脂肪氧化酶的活性.结果表明麦芽含有脂肪氧化酶,在通常的糖化工艺条件下,仍有催化活性,导致麦汁和啤酒TBA增加.麦芽脂肪氧化酶的最适pH为6.5,在20～40℃之间表现出较高的活性,温度高于50℃时,热稳定性迅速下降.大麦经发芽之后脂肪氧化酶大幅度增加,峰值为原大麦的5倍左右,但是经过焙焦之后,酶活又大幅度下降.在糖化过程中,当醪液的温度低于60℃时,醪液中能检测出脂肪氧化酶的活性,是脂肪氧化酶催化氧化脂肪酸的关键阶段.
[目的]进行中国自行筛选的专利菌种酒酒球菌SD-2a(Oenococcus oeni SD-2a)的苹果酸-乳酸酶基因在酿酒酵母中的整合型表达,使葡萄酒生产过程中的酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)同时进行. [方法]克隆Oenococcus oeni SD-2a的苹果酸-乳酸酶基因mleA,以PGK1强启动子和ADHl终止子为调控元件,以酵母整合型质粒YIp5为载体,构建重组表达质粒pYILmleA,并转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)YS59,经筛选鉴定获得酵母转化子YS59/pYILmleA.进行转化子的营养缺陷型和交配型鉴定、菌落PCR鉴定、SDS-PAGE检测及斑点杂交检测,并对酵母转化子培养上清液进行L-苹果酸及L-乳酸含量的HPLC分析,检测目的基因的功能性表达.[结果]转化子的营养缺陷型和交配型鉴定、菌落PCR鉴定表明获得了阳性转化子;SDS-PAGE检测表明获得的转化子表达了目标蛋白,斑点杂交检测表明目的基因整合到受体菌中.模拟发酵表明mleA基因整合到受体菌中后进行了功能性表达,将培养基中的L-苹果酸转化成L-乳酸,使得培养液中的L-苹果酸含量极显著降低.转化子YS59/pYILmleA在添加5 648 mg·-1 L-苹果酸和10%葡萄糖的SD/-Ura培养基中培养4 d,培养液上清中L-苹果酸的剩余含量与空载体转化子YS59/YIp5(对照)差异极显著,苹果酸的相对降低率为20.18%-20.85%.供试的转化子L-乳酸生成量为1 278～1 312 mg·L-1,对照未检出乳酸的生成.[结论]中国自主筛选的专利菌种O.ocni SD-2a的mleA基因的整合型表达质粒构建成功并在酿酒酵母中进行了功能性表达.
本次研究旨在调查中国进口葡萄酒消费者特征和喜好。研究采用访谈与网络调查，回收有效答卷162份。结果表明，新一代的消费者对进口葡萄酒有一定的了解，国外酿酒葡萄品种除了主流品种如赤霞珠、霞多丽等，其他品种消费者不太熟悉。消费者普遍认可葡萄酒的保健作用。对进口葡萄酒的认可度普遍高于国产酒，并表示信任国外获奖葡萄酒，旧世界葡萄酒，尤其是法国葡萄酒在消费者心中占主导地位；有出国经历的消费者更倾向于购买进口葡萄酒；大多数消费者偏爱在葡萄酒专卖店购买进口葡萄酒，主要用于商务宴请、礼物和自家饮用。葡萄酒专业人士的推荐与媒体、专业杂志的介绍对消费者购买葡萄酒很有帮助。消费者购买进口葡萄酒很看重原产地，其次是年份、品牌、价格。被调查者普遍愿意增加葡萄酒的消费频率。
为了探索β-葡聚糖对绵羊瘤胃上皮细胞(ruminal epithelial cells,RECs)β-防御素-1(sheep β-defensin-1,SBD-1)表达的影响.本研究首先建立绵羊RECs培养体系作为体外试验模型,用不同浓度(0、5、10、20、50和100 μg·mL-1)的β-葡聚糖刺激RECs 8 h后,利用qPCR和ELISA方法检测RECs中SBD-1的表达变化,选出诱导SBD-1表达最高的β-葡聚糖浓度.然后用β-葡聚糖的最佳刺激浓度对RECs分别刺激0、2、4、8、12和24h,同样利用qPCR和ELISA方法对RECs SBD-1的表达变化进行检测,从而筛选出诱导SBD-1表达最高的刺激时间.qPCR和ELISA结果显示,β-葡聚糖(5～100 μg·mL-1)刺激RECs 8 h后,SBD-lmRNA和蛋白的表达随着β-葡聚糖浓度的升高均呈现先升高后降低趋势,且当β-葡聚糖浓度为10 μg·mL-1时SBD-1mRNA和蛋白的表达量极显著高于对照组(P＜0.01).当用10 μg·mL-1的β-葡聚糖刺激RECs 0～24 h后,qPCR结果显示,10 μg·mL-1的B-葡聚糖刺激RECs 2 h时SBD-1 mRNA的表达量最高(P＜0.01),之后呈下降趋势,而ELISA结果显示,在β-葡聚糖浓度为10 μg·mL-1刺激RECs 4 h后SBD-1蛋白分泌水平达到最高(P＜0.01).MTT测定结果显示,100 μg·mL-1 β-葡聚糖会对绵羊RECs活力产生显著的影响(P＜0.05).本研究结果表明,β-葡聚糖能够提高绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1的表达,且用浓度为10 μg·mL-1的β-葡聚糖分别刺激RECs 2和4h后SBD-1的mRNA和蛋白表达达到最高.
对过量表达PaTrxS基因的T4代稳定大麦品系Y001不同灌浆期种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的变化进行了动态跟踪. 经PCR检测,转基因大麦豫啤1号(YP1)植株均出现了886 bp的目的带,说明目的基因已经整合到大麦基因组上.对不同发育时期转基因种子和对照种子的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性进行测定,结果表明:转TrxS基因种子的α-淀粉酶活性在花后30 d内均比对照高,且峰值出现较对照早5 d;β-淀粉酶活性在整个籽粒发育时期都明显高于对照,差异达到极显著水平.表明TrxS基因对啤酒大麦的淀粉酶活性有促进作用.同时转基因大麦种子在成熟期淀粉含量和蛋白组分含量与对照相比差异并不明显.