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  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(02): 13-21. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240009
    L–异亮氨酸作为必需氨基酸具有重要的生理功能,被广泛应用于食品、医药、农业等领域。针对目前发酵工业中L–异亮氨酸生产菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)存在营养缺陷、发酵周期长等不足,利用代谢工程策略从头构建L–异亮氨酸合成菌株。首先,过表达解除反馈抑制的天冬氨酸激酶、苏氨酸脱水酶以及乙酰乳酸合酶编码基因lys CA279T、ilvA(G418A/T1147G)和ilvBNA139T/T140A以强化L–异亮氨酸合成通路,所获菌株ILE-3的L–异亮氨酸产量达到3.5 g/L。然后,过表达丙酮酸羧化酶编码基因pyc以增强前体物L–天冬氨酸的供应。在此基础上过表达L–异亮氨酸输出蛋白编码基因brnFE以促进其外排,获得菌株ILE-6。该菌株在5 L发酵罐经发酵48 h后,ILE-6的L–异亮氨酸产量和转化率分别达到21.3 g/L和14.1%。该菌株遗传背景清晰、无营养缺陷、发酵周期短,其所用策略可为分支链氨基酸生产菌株的代谢工程构建提供参考。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(01): 1-12+34. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240136
    肋骨骨折是一种高发疾病,具有较高的误诊率,对于医学图像处理技术的诊断速度和准确率要求较高,而图像检测与分割是实现肋骨骨折诊断的关键技术。本文综述了当前医学图像检测和分割模型在肋骨骨折诊断中的研究进展。首先对当前主流的图像检测和分割模型进行了系统介绍,然后对现有模型进行归纳和总结,分析了基于深度模型骨折诊断的各种算法,最后利用RibFrac挑战赛的公共数据库对模型进行对比分析。研究表明,基于图像检测和分割的肋骨骨折诊断方法在临床上已经有了长足的发展。然而,模型训练过程中容易受到样本数据的干扰,三维数据需要耗费大量的时间和资源,并且新模型和新技术难以实现。因此,在肋骨骨折诊断方面,图像检测和分割模型仍面临着许多挑战,有较大的发展空间。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(03): 1-8. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230088
    随着石油基聚合物的过度消耗、地球资源的日渐减少,能源枯竭、环境污染等问题逐渐显现。为了解决这些问题,寻求可持续资源、开发低成本材料的研究迫在眉睫。纳米纤维素复合水凝胶在兼具传统水凝胶良好的柔韧性、高比表面积的基础上结合了纳米纤维素具有的独特纳米级结构以及相容性好、可再生、可降解等优点,同时表现出机械增强和许多其他理想的性能,从而被广泛应用于生物医药、组织工程、药物递送等领域,近年来其在食品工业中的研究也逐渐兴起。本文总结了纳米纤维素复合水凝胶的不同制备方法,介绍其在食品活性包装、智能包装和食品安全传感等方面的应用,并对纳米纤维素复合水凝胶未来的发展进行展望,为纳米纤维素复合水凝胶在食品工业中的实际应用提供参考。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(03): 35-40. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230140
    为了提高BiOBr的可见光光催化性能,利用微波法将不同物质的量比的TiO_2与BiOBr进行复合形成TiO_2-BiOBr,研究催化剂TiO_2-BiOBr对有机污染物罗丹明B降解效果的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见吸收光谱(UV-vis)等手段对所制备的催化剂进行表征。结果表明:相较于纯TiO_2和BiOBr,TiO_2-BiOBr在可见光区的光催化能力有了较大提高且可见光催化降解效率最高的物质的量比为n(TiO_2)∶n(BiOBr)=1∶12。TiO_2-BiOBr复合催化剂光催化活性的提高是由于TiO_2粒子在BiOBr层状结构上附着并使结构向外生长,有利于具有光催化活性的BiOBr(110)晶面产生优势生长;TiO_2和BiOBr之间形成了独特的异质结构,两者都有效地提高了光生电子与空穴的分离效率。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(01): 22-29. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230087
    将硅酸三钙水化反应引入到复合填料的制备过程,采用行星式球磨机制备出能与纸张纤维进行交联的反应型填料,并对填料以及其加填纸张的结构和性能进行表征。结果表明:硅酸三钙与微纤化纤维素(microfibrillatedcellulose,MFC)在研磨过程中可以形成电位为正值的硅酸三钙-MFC复合物,并吸附电位为负值的重质碳酸钙(ground calciumcarbonate,GCC),最终形成含有羟基的三元硅酸三钙-MFC/GCC复合填料。复合填料的留着率相较于传统GCC的留着率提升了17%;填料研磨时间为20 h时,三元复合填料加填纸张的裂断长相较于GCC/MFC二元复合填料加填纸张的裂断长提升20%左右。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(01): 65-72. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230021
    为了解决目前基于深度学习的情感分析方法对语言知识和标签信息利用不足的问题,本文对基于深度学习的情感分析方法加以改进,提出一种融合文本特征和标签信息的中文文本情感分析方法。该方法首先对文本进行预处理,然后分别使用句法规则和深度学习方法提取文本的特征信息。在句法规则部分,通过构建句法规则提取文本中情感倾向更加明确的信息,并将其与标签描述信息进一步融合,突出情感信息;在深度学习部分,通过结合注意力机制和门控循环神经网络提取文本的高阶特征。最后,将上面两部分提取的特征信息进行融合并使用分类器对其进行分类,得到文本的情感倾向。实验结果表明,与传统情感分析方法相比,使用本文方法进行情感分析的效果更好。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(03): 56-63. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230145
    在强化学习中,智能体对状态序列进行编码,根据历史信息指导动作的选择,通常将其建模为递归型神经网络,但其存在梯度消失和梯度爆炸的问题,难以处理长序列。以自注意力机制为核心的Transformer是一种能够有效整合长时间范围内信息的机制,将传统Transformer直接应用于强化学习中存在训练不稳定和计算复杂度高的问题。门控Transformer-XL(GTr XL)解决了Transformer在强化学习中训练不稳定的问题,但仍具有很高的计算复杂度。针对此问题,本研究提出了一种具有探针稀疏注意力机制的门控Transformer(PS-GTr),其在GTrXL中的恒等映射重排和门控机制的基础上引入了探针稀疏注意力机制,降低了时间复杂度和空间复杂度,进一步提高了训练效率。通过实验验证,PS-GTr在强化学习任务中的性能与GTrXL相当,而且训练时间更短,内存占用更少。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(03): 37-43. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240054
    为了探究鸟苷核苷酸在不同品系卤虫卵中的含量及其对卤虫发育的影响,本研究通过高效液相色谱分析了我国市场上常见的13个品系卤虫卵及不同发育时期卤虫中鸟苷核苷酸的含量(以干质量计),尤其关注了一种特殊的核酸类物质四磷酸二鸟苷(Gp4G)的含量。结果显示:不同品系卤虫卵中鸟苷核苷酸的含量有明显差异,10个品系Gp4G含量较高,约占总鸟苷核苷酸的39.49%~56.88%,其中新疆艾比湖卤虫卵(CHN-SL-71)中Gp4G的含量最高。此外,还发现卤虫卵Gp4G的含量与储存时间和孵化能力有关,卤虫卵储存时间长会导致Gp4G减少,进而影响孵化能力。进一步分析了不同发育时期卤虫鸟苷核苷酸的含量,尤其是Gp4G和三磷酸鸟苷(GTP)含量的变化,发现Gp4G是在卵子形成过程中合成的,在卤虫卵内含量最高,在发育过程中经历2次急剧下降,即从卤虫卵到Ⅰ期无节幼体和从Ⅱ期无节幼体到成虫,最终降至0。在此期间,GTP含量逐渐增加。由此推测,在卤虫发育过程中Gp4G转化为GTP,为细胞提供能量。研究结果为卤虫卵活力评价提供了新思路,为卤虫卵鸟苷核苷酸类活性物质(如Gp4G)的开发奠定基础。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(03): 57-64. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240017
    采用3种硅烷偶联剂(KH550、KH570、A171)改性亚麻纤维(flaxfiber),并将改性亚麻纤维与聚丙烯(PP)进行复合,制成改性亚麻纤维/聚丙烯复合材料。结果表明:改性前后亚麻纤维的最大降解温度范围为353.42~363.35℃,硅烷偶联剂的加入并未对亚麻纤维的热稳定性造成明显的影响。拉伸强度结果证实硅烷偶联剂改善了亚麻纤维与聚丙烯之间的界面相容性,且KH570处理的亚麻纤维所制备的复合材料的拉伸强度最优,为35.54 MPa。与KH550、A171改性亚麻纤维制备的复合材料相比,KH570改性亚麻纤维/聚丙烯复合材料具有最佳的热稳定性。复合材料的差示扫描量热结果显示,适量硅烷偶联剂的加入提高了复合材料的结晶速度与结晶度。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(03): 20-26+36. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230223
    利用NCBI等数据库,对枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶的生物信息特征进行分析。结果表明,甘氨酸(G)、缬氨酸(V)、丙氨酸(A)常常出现在碱性蛋白酶的保守位点。大部分碱性蛋白酶属于肽酶S8家族,包括两种常见的类型:枯草菌素亚家族型,长度379~382个氨基酸,等电点在9左右,不稳定指数在11~25之间,脂肪指数在80~83之间,亲水性蛋白质;S8-1亚家族型,长度400~442个氨基酸,等电点在5左右,不稳定指数在30~36之间,脂肪指数在78~80之间,亲水性蛋白质。部分碱性蛋白酶含有抑制因子i9超家族结构域。本研究分析碱性蛋白酶的结构域与功能,为提升其工业应用价值提供理论依据。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(02): 51-60. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240043
    以柑橘果胶和红曲色素为原料,采用物理混合(PM)和H2O2-Vc自由基诱导(FR)两种复合方式获得果胶-红曲色素复合物,并通过体外模拟消化、酵解及体外降脂实验研究复合物的促进肠道健康活性和降脂活性。结果表明:PM组和FR组在体外模拟口腔、胃和小肠消化过程中几乎不被消化,通过物理混合方式处理的柑橘果胶与红曲色素复合物发酵特性较好,且红曲色素的添加可以显著提高柑橘果胶的降脂活性(P<0.05)。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(02): 1-12+70. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240162
    类固醇雌激素(steroidestrogens,SEs)这类内分泌干扰物严重威胁环境健康,引发了研究者的广泛关注。本文基于文献计量分析,综述了环境中SEs的来源、赋存特征、毒性效应和当前的修复措施,明确了当前的研究重点和发展趋势,最后对SEs修复从实验室研究到实际应用进行展望,指出了未来研究需要关注的重点方向,为正确评价类固醇雌激素的环境风险和选择针对性的环境修复方法提供了参考。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(06): 7-13+20. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230207
    选取植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)GM4和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),进行单菌种和多菌种发酵制备馒头,探究多菌种发酵对馒头的影响。结果表明:经多菌种复合发酵,馒头的p H降低,可滴定酸度(TTA)增大,比容显著增大,表现出良好的质构特性。采用扫描电子显微镜观察和气相色谱-质谱(GC-MS)分析,多菌种发酵馒头面筋网络结构连续且紧凑,并检出20种风味物质,其中醇类、酸类、酯类物质含量增加。综合分析,经植物乳植杆菌GM4和酿酒酵母协同发酵,馒头的品质、风味和口感更佳,深受消费者喜爱。本研究结果为获得高品质老面馒头发酵剂和推动工业化生产应用提供理论依据和技术支撑。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(04): 32-38. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230139
    为探究不同保鲜剂对长时间贮藏南美白对虾(Penaeus vannamei)的保鲜效果,选择了壳聚糖、茶多酚、4-己基间苯二酚、虾鲜宝及柚子精油5种保鲜剂,研究它们在变温环境下对南美白对虾的保鲜效果。结果表明:壳聚糖处理可以显著抑制对虾贮藏过程中菌落总数增长(P<0.05),柚子精油对腥臭味物质的抑制作用最强;4-己基间苯二酚处理显示出较强的抗氧化能力,显著延缓了对虾贮藏过程中的黑变,但对微生物引起的腐败变质无显著影响。综合分析感官评价、微生物指标和理化指标,5种保鲜剂均能降低对虾的腐败速率,其中壳聚糖和柚子精油处理对长时间贮藏南美白对虾的保鲜效果最好,4-己基间苯二酚对对虾的黑变抑制效果最佳。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(04): 9-14+25. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230167
    HPV18是一种DNA病毒,其E6和E7基因可读框(ORF)相隔8个核苷酸,以双顺反子形式在宫颈癌细胞HeLa细胞中表达E6和E7蛋白。为探究此间隔序列是否在基因双顺反子表达中发挥关键作用,利用此序列构建2个双顺反子表达质粒,转染人胚胎肾细胞HEK293T细胞,检测上下游2个ORF表达水平。逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)结果显示2个ORF同时转录,免疫印迹(Westernblot)结果显示2个蛋白同时表达,荧光显微镜结果进一步显示红色荧光蛋白(RFP)和绿色荧光蛋白(GFP)共表达。以上结果证明HPV18E6和E7基因间隔序列可在上游ORF翻译结束后重新启动下游ORF翻译。此现象在真核细胞中比较罕见,分子机制可能与核糖体重新结合有关,值得进一步探究。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(06): 38-48+65. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230187
    本研究基于OpenDrift模型对渤海漂浮微塑料的分布特征、输运规律和不同季节的主控动力因素进行数值模拟研究。与现场观测数据的比对和校验结果显示,数值模拟结果能够较好地反映渤海内微塑料丰度的空间分布特征。在分布方面,莱州湾大部、辽东湾东北部、渤海湾西北部存在微塑料的主要搁浅区,辽东湾内部、渤海湾湾口北部、黄河口外海存在漂浮微塑料的重要聚集区。在渤海中部海区,粒子春季、夏季主要受海流的影响,秋季主要受斯托克斯漂流和风的影响,冬季受到以上3种动力因素的共同影响;在渤海湾和渤海海峡区域,粒子受到海流的影响大;在莱州湾区域,粒子冬季主要受斯托克斯漂流和风的影响,夏季受海流的影响,春季、秋季受到3种动力因素的共同影响;在辽东湾区域,各动力因素对微塑料丰度分布均有影响。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(05): 37-48. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230222
    气溶胶光学特性影响着气溶胶对太阳辐射的吸收和散射能力,因此不同类型气溶胶的环境和气候效应也存在着显著差异。通过CALIPSO(cloud-aerosol lidar and infrared pathfinder satellite observations)卫星的气溶胶数据分析了2008年3月—2021年2月东中国海海域气溶胶光学特性及类型的分布情况。结果表明:渤海和黄海气溶胶光学厚度较大且季节变化不明显,东海气溶胶光学厚度相对偏小,季节差异较大;3个海域气溶胶的退偏比和色比均表现为春季最大。渤海和黄海春季以沙尘型气溶胶为主,其他季节以沙尘海洋型气溶胶为主,东海春季受沙尘海洋型气溶胶影响最大,其他季节以清洁海洋型气溶胶为主。沙尘型和沙尘海洋型气溶胶的光学厚度较大,颗粒较大且粒子以非球形为主,清洁海洋型气溶胶的光学厚度较小,粒子偏球形,由此可见不同类型的气溶胶具有不同的光学特性,这对理解大气中的能量平衡和预测气候变化具有重要意义。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(06): 49-56. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230220
    研究天津市不同功能区尤其是工业区与中心城区的环境空气中挥发性有机物(VOCs)的污染特征。于2022年11月—2023年5月期间,选择工业区(BH站位)、中心城区(HX站位)两个站位在冬季、春季对环境空气中115种VOCs进行定量监测,分析其浓度水平、污染特征及光化学反应性。结果表明:观测期间,BH、HX两站位总VOCs平均质量浓度分别为(105.23±63.61)μg/m3、(67.75±43.36)μg/m3,前者较后者高55.3%,冬季、春季两站位VOCs均呈现出BH站位>HX站位的特征,且从冬季到春季各VOCs组分质量浓度均有不同程度的下降;BH、HX两站位占比最高的组分分别为烷烃和含氧挥发性有机物(OVOCs),BH站位占比最高的物质为二氯甲烷,HX站位则为丙酮;两站位对臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)贡献最高组分均为芳香烃,占比分别为36.4%和91.5%;此外,对OFP和SOAP贡献最大的组分分别为顺–2–丁烯和甲苯。特征比值分析表明本地VOCs气团老化程度较高,表示其浓度一定程度上受远距离传输影响。本研究结果可为差异化污染治理提供参考。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(05): 22-30+55. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230176
    秸秆在自然条件下降解速度慢,容易造成环境污染及资源浪费。为了提高玉米秸秆的还田率和土壤肥力,本研究利用刚果红染色法、滤纸崩解实验等多种方法对实验室分离鉴定保藏的菌株棘孢木霉(Trichodermaasperellum)ZZY的降解纤维素能力进行综合评价。结果表明:棘孢木霉中的羧甲基纤维素酶(CMCase)、β-葡萄糖苷酶(β-Gase)和滤纸酶(FPA)的酶活力分别为(22.67±1.95)U/m L、(14.96±1.11)U/m L和(14.56±0.79)U/m L。随后利用盆栽实验将其孢子粉制备的可湿性粉剂施用在玉米秸秆上,与对照组相比,在15~120 d内显著加快了玉米秸秆的降解速度,菌剂组在120 d时达到了最好的降解效果,玉米秸秆的干质量、半纤维素、纤维素、木质素的降解率分别达到(82.87±5.12)%、(81.96±5.02)%、(86.75±4.72)%、(65.11±6.21)%;土壤中的营养成分也显著提高,有机质、全氮、有效磷、速效钾的含量分别达到(30.83±0.22)g/kg、(3.03±0.12)g/kg、(21.82±0.13)mg/kg、(410.30±0.84)mg/kg。这说明棘孢木霉ZZY具有良好的降解纤维素的能力,其制备的可湿性粉剂能有效降解玉米秸秆,提高秸秆还田率,提升土壤肥力。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(01): 13-19+27. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240034
    利用大肠杆菌(Escherichiacoli)表达类胶原蛋白Scl2,并通过Split-GFP系统建立一种简便、快速且可定量检测Scl2的方法。结果表明,Scl2在大肠杆菌(Escherichiacoli)BL21(DE3)中成功表达,并通过His亲和标签纯化得到较高纯度的Scl2。圆二色光谱和差示扫描量热仪分析发现,Scl2的二级结构和热稳定性与动物源Ⅰ型胶原蛋白相似,并且GFP11的融合对其几乎没有影响。GFP1-10和Scl2-GFP11结合的前20 h的结合速度较高,达到最大相对荧光强度需要约70 h。当两者结合1 h时,Scl2-GFP11蛋白质量浓度与相对荧光强度之间能够形成较好的线性关系,相关系数R2为0.999 5,重复性良好。本研究利用Split-GFP系统建立了体外检测并定量分析Scl2的方法,为下一步高通量筛选研究提供了快速、简便的工具。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(01): 42-48+56. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240005
    小麦麸皮是小麦加工过程的副产物,可作为纤维素的来源。通过硫酸水解从麸皮中制备纳米纤维素晶体(CNC),并探究了水解温度对CNC的形貌、表面电荷、粒径、得率、官能团和热稳定性的影响。结果表明,在纯化过程中非纤维素成分被大量去除。场发射扫描电子显微镜证实所获得的CNC呈现出各种尺寸的棒状和针状形态。CNC悬浮液的Zeta电位值范围为-38.8~-34.2 mV。水解温度为50℃时,CNC的结晶度达到最高值(72.88%)。随着水解温度的增加,CNC的粒径减小,得率和热稳定性降低。此外,制备的CNC悬浮液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有一定的抑菌作用。这些结果表明,CNC在纳米复合材料领域具有巨大的潜力。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(06): 21-29. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230182
    对植物乳植杆菌YC胞外多糖(Lactiplantibacillus plantarum YC exopolysaccharides,LPE)进行理化性质(化学组成及含量、扫描电子显微镜分析、傅里叶变换红外光谱分析、相对分子质量、单糖组成)测定,并将LPE按照不同比例(0.1%、0.5%、1%)添加到脱脂乳中,对发酵乳发酵及冷藏过程中理化性质、微生物变化、流变特性以及质构特性进行测定。结果表明:LPE的总糖含量为67.94%,蛋白质含量为1.24%,糖醛酸含量为9.72%,LPE呈现出分支多孔的网状结构,相对分子质量为1.01×10~6,是主要由甘露糖、葡萄糖和半乳糖构成的酸性杂多糖;LPE不仅能有效降低发酵乳的pH,还有效增加了发酵乳的持水力、硬度和稠度,且LPE的添加对发酵乳的黏度和黏弹性均有提升。本研究为植物乳植杆菌胞外多糖的研究及在发酵乳中的应用提供参考。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(01): 35-41. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240045
    为改善传统厨房用纸成本较高、吸水性能较差等问题,本文研究了在厨房用纸原料中添加高得率浆及使用压花工艺对厨房用纸性能的影响。研究结果表明,添加高得率浆对厨房用纸原纸的松厚度和吸水性能等均有较大幅度的提升。另外,压花也能小幅改善厨房用纸原纸的吸水性能,对加有高得率浆的厨房用纸原纸压花后,吸水速率出现小幅提升。增加压花层数也可提高纸张吸水性能,双层压花后厨房用纸原纸的吸水量相对单层厨房用纸提升了3%~10%,吸水速率提升了2%~16%。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(01): 8-14+49. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230038
    以脂肪酶(lipase,CALB)为模型酶,利用功能性纳米材料四氧化三铁纳米粒子与金属有机骨架(metal-organic framework,MOF)材料ZIF-8相杂化的同时,将CALB包埋在杂化材料中,制备杂化纳米生物催化剂CALB@Fe_3O_4@ZIF-8,研究了温度、机械搅拌转速、光照条件以及Fe_3O_4添加量对CALB@Fe_3O_4@ZIF-8活性的影响,获得制备CALB@Fe_3O_4@ZIF-8的最佳条件为:温度20℃、转速400 r/min、光照波长380 nm、Fe_3O_4质量5 mg。在此条件下CALB@Fe_3O_4@ZIF-8的最大酶活回收率82%,比优化前提高了16%。随着具有光热效应的Fe_3O_4纳米粒子的加入,CALB@Fe_3O_4@ZIF-8表现出较强的光热效应,光照(光强和光照波长)显著提高酶与底物的亲和力和反应速率,使CALB@Fe_3O_4@ZIF-8表现出更高的酶活力。该研究为开发新型功能性纳米杂化MOF固定化酶生物催化剂提供参考。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(01): 50-56. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230058
    基于剩余污泥原位处理的理念,采用臭氧耦合机械破碎协同氧化技术强化污泥裂解自溶,快速释放胞内有机物,建立一套实验用机械破碎、臭氧处理、生化处理一体化实验装置。通过改变搅拌桨转速、臭氧质量浓度、臭氧投加量、作用时间以及分析原始剩余污泥和不同处理方法下混合液中有机物、总氮质量浓度和总磷质量浓度的变化,考察各因素对剩余污泥破碎分解的影响以及优化组合后对剩余污泥减量化的效果。结果表明:当六直叶圆盘涡轮式搅拌桨转速800 r/min、臭氧进气量1.6 L/min、臭氧质量浓度39 mg/L、污泥处理时间30 min,即臭氧投加量为110 mg/g(相对于混合液悬浮物)时,污泥细胞裂解效果最佳,此时活性污泥自溶分解率为42.36%,相比单独投加臭氧以及机械破碎,活性污泥自溶分解率分别提高了13.76%、36.47%,其中混合液体中的溶解化学需氧量(SCOD)、总氮质量浓度和总磷质量浓度分别由初始状态的45 mg/L、11 mg/L和2.14 mg/L上升到2596 mg/L、206.9 mg/L和47 mg/L。实验结果可以证明臭氧耦合机械破碎协同氧化强化污泥裂解自溶减量的可行性,本研究为污泥减量化提供了新的集成技术。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(03): 44-50+80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240022
    沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)是金属有机骨架(MOF)的一个重要亚类,该材料具有比表面积大、孔隙率高等特点。然而,较大的禁带宽度和有限的电荷转移能力限制了其在光催化领域的广泛应用。采用一步合成法,成功制备出不同苯并咪唑有机配体连接改性的ZIF-8光催化剂。运用扫描电子显微镜(SEM)/透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)等表征手段,证明苯并咪唑配体在不破坏ZIF-8整体结构完整性的前提下,成功取代了一部分原有配体。改性后的ZIF-8光催化活性明显提高,因此所制定的苯并咪唑配体修饰策略为ZIF基光催化系统的设计提供了新思路。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(02): 22-28+36. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240001
    为了探究柴胡皂苷D(SSD)对免疫低下小鼠的影响,以环磷酰胺(CTX)诱导的免疫低下小鼠为研究对象,观察不同剂量SSD对小鼠胸腺和脾脏指数、血细胞数量、淋巴细胞和巨噬细胞功能、血清Ig G和Ig M浓度、脾细胞CD4+和CD8+T细胞比例和细胞凋亡率、脾脏结构以及JAK2/STAT3信号通路的影响。结果表明:除了红细胞和血小板数量外,CTX组各项指标均显著降低(P<0.05),脾脏结构被破坏且细胞凋亡增多;各组SSD均可明显改善脾脏结构,提高CD4+T细胞比例并降低细胞凋亡率。低剂量组胸腺指数、白细胞数和p-STAT3表达显著增加(P<0.05)。高剂量组体重、白细胞数、Ig G水平、T细胞和B细胞增殖指数、CD8+T细胞比例以及JAK2/STAT3通路相关蛋白表达均明显上升(P<0.05)。因此,SSD可以显著增强CTX诱导的免疫低下小鼠的免疫功能,机制可能与JAK2/STAT3通路的激活有关。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(02): 37-43. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240039
    从海水鱼循环水养殖系统中分离筛选出一株降解聚-3-羟基丁酸酯(PHB)的菌株W7,结合其形态学、生理生化特性、16SrDNA序列比对和系统发育树分析进行物种鉴定,确定菌株W7为深海弯曲菌属(Thalassolituus)。将菌株W7接种于以PHB为唯一碳源的液体培养基中,研究培养基不同初始pH、盐度和温度对其降解PHB能力的影响。结果表明:菌株W7为革兰氏阴性菌,无鞭毛,无色透明,呈弯曲状,少量呈短棒状,能利用β-羟基-D,L-丁酸和L-乳酸等碳源,在盐度10~50、pH5~8、28℃条件下能生长。菌株W7与食碱深海弯曲菌Thalassolituusalkanivorans TMPB967(OK489464)同源性为98.75%,为具有PHB降解能力的深海弯曲菌属菌株。菌株在培养1 d后,培养液pH均降至5.5左右;除盐度50组外,PHB解聚酶相对酶活力均在培养3 d时达到峰值;在28℃、pH7.2和盐度30条件下培养5 d,PHB降解率最高达到(79.70±0.52)%。本研究获得了一株高效降解PHB的ThalassolituusW7并研究了菌株的PHB降解特性,为该菌株应用于海水环境中PHB的生物降解提供依据。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(02): 44-50. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240041
    本研究以提取纯化的甜杏仁主要过敏原amandin为目标物,制备高亲和力的抗amandin单克隆抗体。以鼠单克隆抗体为捕获抗体、兔多克隆抗体为检测抗体,通过优化封闭液以及缓冲液pH等条件,建立双抗体夹心ELISA方法检测amandin。该方法的检出限为(0.88±0.08)ng/m L,线性范围为5.86~187.5 ng/m L。该方法与芝麻全蛋白、花生全蛋白、核桃全蛋白以及β-乳球蛋白均无交叉反应,表明特异性良好。添加回收实验中面包、饼干、巧克力回收率的范围为82.16%~112.04%,实际样品的检出限分别为(9.07±0.23)ng/mL、(7.78±0.18)ng/mL和(327.37±0.25)ng/m L,说明能够用于实际样品中amandin的准确定量分析。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(02): 71-80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230203
    脓毒症是全球人类几大死亡原因之一,而抗生素是脓毒症治疗的重要一环。近年来,研究人员认为医疗决策问题可以映射为马尔科夫决策过程,并使用强化学习方法进行治疗策略推荐。结合基于值函数和基于策略的强化学习方法构建多策略推荐的模型框架,对脓毒症治疗过程中抗生素的使用进行策略推荐。针对脓毒症患者的特征信息划分不同的决策区域,应用多策略模型进行个性化治疗建议。结果表明:多策略选择模型能够使患者预后良好的情况达到80.32%。通过统计分析决策轨迹和药物作用选择,模型能够提供符合临床实践的合理药物建议,推荐合适的抗生素组合,改善患者的预后效果。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(05): 49-55. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230215
    为了解决传统光伏阵列最大功率点追踪(maximumpowerpointtracking,MPPT)算法易陷入局部最大功率点(localmaximumpowerpoint,LMPP)的问题,本文提出一种基于自适应位置调节的飞蛾扑火(adaptivepositionadjustment for moth-flame optimization algorithm,AMFO)MPPT控制方法,该方法在飞蛾的位置更新机制中引入自适应位置插值策略和自适应权重因子策略,提高了算法的求解精度和优化速度,使之不易陷入局部最大功率点。将改进后的算法应用于光伏系统MPPT中,仿真实验结果表明:改进后的算法相较于传统的飞蛾扑火优化(moth-flameoptimization,MFO)算法、灰狼优化(greywolfoptimizer,GWO)算法和粒子群优化(particleswarmoptimization,PSO)算法,在均匀光照和局部遮阴条件下的追踪速率和精度均有较大提升。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(01): 64-71. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230185
    识别和预测特定药物与疾病之间的关联关系,是药物研发过程中必不可少的一部分。现有方法对药物和疾病的多种异源信息整合不足。本文提出了一种基于多核学习和图卷积网络的计算方法预测药物-疾病关联。首先,对于药物相似度,基于药物-疾病关联矩阵和药物化学结构特征信息构建多个相似度核矩阵;同样,对于疾病相似度,基于关联矩阵构建多个相似度矩阵,并结合疾病语义相似度。其次,对这些相似度矩阵使用基于中心核对齐的多核学习算法进行整合。然后,构建基于图卷积网络的模型处理相似度网络和关联网络,从而提取药物和疾病特征。最后,使用内积解码器预测药物-疾病关联。与现有方法对比,本预测模型可以更准确地预测药物-疾病关联。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(01): 57-63+80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230188
    在多模态情感分析任务中,在模态缺失时存在整体多模态与单模态情感表达不一致、情感会因模态缺失而发生变化的情况。现有方法忽略缺失模态潜在的特异性语义内涵和情感表达,导致情感分析性能下降。为了解决这个问题,本文提出基于两阶段缺失模态恢复的多模态情感分析模型。首先恢复缺失模态特征,通过不变模态翻译模块恢复缺失模态与文本模态的同构信息,接着通过相似模态翻译模块在视觉词典中恢复缺失模态的异构信息,然后将已知模态和恢复的缺失模态进行融合,实现具有一致性的情感分析。在CMU-MOSI和IEMOCAP数据集上的实验表明,该模型能够有效检测和恢复缺失模态语义特征,缓解多模态与单模态情感表达不一致的问题,并具有显著的性能优势。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2025, 40(01): 72-80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230195
    文本分类作为自然语言领域中的重要任务之一,广泛应用于问答系统、推荐系统以及情感分析等相关任务中。为了提取文本数据中的复杂语义特征信息并捕获全局的图信息,提出一种融合图嵌入和BERT(bidirectionalencoderrepresentationfromTransformers)嵌入的文本分类模型。该模型引入双级注意力机制考虑不同类型节点的重要性以及同一类型不同相邻节点的重要性,同时采用BERT预训练模型获得包含上下文信息的嵌入并解决一词多义的问题。该模型把所有单词和文本均视为节点,为整个语料库构建一张异构图,将文本分类问题转化为节点分类问题。将双级注意力机制与图卷积神经网络进行融合,双级注意力机制包含类型级注意力和节点级注意力。类型级注意力机制捕获不同类型的节点对某一节点的重要性,节点级注意力机制可以捕获相同类型的相邻节点对某一节点的重要性。将BERT模型获得的文本中局部语义信息与经图卷积神经网络得到的具有全局信息的图嵌入表示相结合,得到最后的文本嵌入表示,并完成文本分类。在4个广泛使用的公开数据集上与7个基线模型进行对比实验,结果表明本文模型提高了文本分类的准确性。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(04): 26-31. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230210
    通过生物信息学分析预测拟蕈状芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌4种微生物角蛋白酶的结构性质。结果显示,所有酶都具有稳定性和亲水性,其二级结构特征相似,主要由无规则卷曲、β–折叠和α–螺旋构成。信号肽分析揭示了潜在的分泌蛋白特征,其中拟蕈状芽孢杆菌可能分泌信号肽。此外,拟蕈状芽孢杆菌的磷酸化位点最多。这为进一步研究角蛋白酶的降解机制及其推广应用提供了重要基础。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(06): 57-65. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240113
    针对传统电力电子电路在软故障诊断领域的特征区分度低、诊断效率低等一系列问题,提出一种变分模态分解(VMD)结合改进的黑翅鸢搜索算法(IBKA)优化极限学习机(ELM)的故障诊断方法。首先,利用VMD技术将采集到的故障信号进行分解重构,并得到故障诊断的特征向量。其次,用改进后的黑翅鸢搜索算法对ELM的参数进行优化,得到IBKA-ELM分类模型;IBKA采用Sine映射初始化种群,随机选择3个不同的个体进行差分变异操作,更新领导者位置,在领导者位置更新处引入自适应惯性权重因子,可有效提高算法的寻优能力和收敛速度。最后,通过150 W的Boost电路对本文方法进行实验验证。实验结果显示,VMD结合IBKA-ELM的故障诊断方法在实际诊断中的精度均达到99%以上。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(06): 1-6+37. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240080
    淡水资源的匮乏正在严重影响着人类的生存和发展,采用太阳能蒸发技术将海水转化为淡水,是解决我国水资源短缺问题的重要途径。纤维素作为太阳能蒸发器的基质材料不仅具有环境友好性的优势,还在光热转换和蒸发过程中发挥了多重作用,因此在海水淡化领域有极大潜力。本文简要介绍了光热材料和基质材料,主要介绍了以不同形式的纤维素材料(如气凝胶、膜、纸、棉织物、泡沫)作为基质材料在界面水蒸发中的研究进展,并对其应用存在的局限性和未来研究方向进行讨论。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(02): 1-7+64. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230098
    近年来,研究者们制备了各种吸附材料应用于溢油处理,其中气凝胶作为地球上最轻的合成固体,具有超低密度、高孔隙率和高比表面积等优点,在油水分离处理方面得到了广泛关注。纤维素作为一种廉价而丰富的天然聚合物,是制备气凝胶材料的良好原料。本文综述了纤维素气凝胶的制备方法、干燥方法以及疏水改性方法,并对纤维素气凝胶在油水分离领域的应用现状进行分析总结。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(03): 9-14+63. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230116
    为了探究甲醛对甲醛裂合酶的影响及导致该酶失活的原因,将甲醛裂合酶与不同浓度甲醛溶液(300 mmol/L和1 mol/L)孵育不同时间(1 h、2 h和3 h)后检测该酶的活性,再将孵育后的甲醛裂合酶进行液相色谱–串联质谱(LC-MS/MS)检测,分析甲醛对该酶的修饰/交联位点。结果表明:在甲醛溶液中孵育后的甲醛裂合酶存在明显的交联和结构修饰现象,且甲醛浓度越高孵育时间越长,酶的交联程度越高;使用LC-MS/MS分析确定了甲醛裂合酶N186、K228两个甲醛修饰位点以及潜在的甲醛交联片段。甲醛分子通过与天冬酰胺、赖氨酸等氨基酸发生交联反应,破坏其局部结构并改变整体的聚集状态,从而使其失活。本研究为提高甲醛裂合酶的甲醛耐受性提供了潜在半理性设计的改造位点和思路。
  • J Tianjing Univ Sci Tech. 2024, 39(02): 25-33+80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230082
    以黑鱼为原料制备调理黑鱼鱼片,研究蒸馏水(CK组)、5%胶原蛋白(C1组)、5%胶原蛋白+0.4%茶多酚(C2组)、5%胶原蛋白+1.5%肉桂精油(C3组)和5%胶原蛋白+0.4%茶多酚+1.5%肉桂精油(C4组)涂膜处理对其在冷藏过程中品质的影响。结果表明:在4℃密封冷藏条件下,涂膜处理可以有效延缓调理黑鱼鱼片冷藏过程中菌落总数、挥发性盐基氮含量和硫代巴比妥酸值的增加,维持调理黑鱼鱼片的L~*值、硬度和弹性等,抑制肌原纤维蛋白含量、总巯基含量和Ca~(2+)-ATPase活性的降低。CK组鱼片的菌落总数在冷藏9 d时达到了1.70×10~6CFU/g,而C4组鱼片的菌落总数在冷藏15 d时为1.91×10~6CFU/g,说明5%胶原蛋白+0.4%茶多酚+1.5%肉桂精油涂膜处理可以延长调理黑鱼鱼片保质期6~7 d。这为调理黑鱼鱼片以及其他水产品的保藏提供了参考。