超临界二氧化碳萃取亚麻籽油工艺的可视化分析

对采用超临界二氧化碳技术萃取亚麻籽油进行较为系统的研究.选择萃取压力、萃取温度、萃取时间、分离压力4个主要影响因素,运用多因素多水平可视化设计法(m2VD)安排试验.选择分离釜1中产物的质量为试验指标,用自主提出的多因素多水平试验结果可视化分析方法(m2VA)对多维空间试验数据进行分析.得出最佳工艺范围为萃取压力20～ 30 MPa、萃取温度30～46℃、萃取时间77～90 min、分离压力4.0 ～4.7和5.7～5.9 MPa.根据优化工艺范围,在萃取压力为25 MPa、萃取温度40℃、萃取时间83 min、分离压力4.3 MPa下重新试验得到22.87％的得率,对应于质量为34.3 g.     

柚皮中黄酮类化合物提取工艺研究

柚子的果皮中含有果胶、膳食纤维、香精油、多糖、黄酮类化合物等多种活性成分,具有很高的药用和食用价值。通过对柚子皮资源进行合理的开发利用和深加工,不仅能够减少环境污染,还能创造较好的经济效益和社会效益。采用超声波法对柚皮中黄酮类物质进行提取,研究了柚皮中黄酮提取过程中的影响因素,并通过单因素试验和正交试验法以及验证试验对提取过程中的工艺参数进行探究,最终确定最佳提取工艺为:乙醇体积分数为80%,超声时间30 min,浸泡温度60℃,料液比1∶25,在此条件下,柚皮中黄酮得率为4.63%。     

基于响应面法的高抗原活性禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基的研制与效果评价

【背景】禽多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)引发的禽霍乱疫情造成了巨大的危害,而现有培养基存在培养菌密度较低的问题。【目的】研制高抗原活性的禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基。【方法】通过单因素试验、Plackett-Burman试验和响应面分析方法对禽多杀性巴氏杆菌培养基的成分进行调整,并对不同发酵阶段的菌体进行免疫原性测定。最后使用该培养基培养细菌后制备疫苗并通过动物攻毒试验评价其保护效果。【结果】使用研制的培养基培养禽多杀性巴氏杆菌,活菌密度能够在6 h达到约1.84×1010 CFU/mL,增菌效果是对照培养基的2.6倍;免疫原性测定结果显示在生长平台期菌体的抗原活性最高;攻毒试验表明制备的疫苗能够很好地抵抗禽多杀性巴氏杆菌的侵袭。【结论】研制出了高抗原活性的禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基,为疫苗的生产奠定了基础。     

生物工程专业“试验设计与数据处理”教学中常用软件的探讨

试验设计与数据处理在生物工程专业方向有着重要的应用,但是在本科教学中开设该课程的高校较少。本文结合生物工程中的常见案例,对该课程教学过程中常用的软件包括Excel、正交试验设计助手、Data processing system(DPS)和Design expert在单因素、多因素、正交、均匀、P-B(Plackett-Burman)和响应面等数据处理方法进行了探讨。通过比较分析各种软件和数据处理方法之间特点,增加该课程教学的实践性和应用性,从而提高教学质量。     

糖化酶发酵工艺条件的正交试验

本文以糖化酶高产菌种ＷＭＣ—１５为供试菌株,采用正交试验的方法对糖化酶发酵培养基配方进行了系统的分析和研究。通过正交试验获得一最优摇瓶发酵培养基配方Ａ４Ｂ３Ｃ４Ｄ２,并建立了多因素的线回归方程,为糖化酶发酵。艺条件的研究提供了理论基础。     

均匀设计法快速确定超声场对纤维素酶活力影响的初探

本文应用均匀设计原理,在计算机上利用所编软件进行试验方案的设计,通过对试验数据的回归分析,考察了超声场中各因素对纤维素酶活力的影响,并得出结论。由于均匀设计法试验次数少,因此快速确定了超声场影响纤维素酶活力的主要因素。     

黄粉虫油超声振荡有机溶剂提取工艺研究

目的：以黄粉虫幼虫为原料,研究超声振荡有机溶剂法提取黄粉虫油脂的工艺。方法：对溶剂量、温度、时间等影响黄粉虫油提取率的因素进行单因素研究,并进行多因素正交试验确定黄粉虫油脂的最佳提取条件。结果：正交试验得到最佳试验组合为A3B1C3D2,即黄粉虫量20g、醇酮量30mL、提取温度40℃、提取时间20min。在此条件下,黄粉虫幼虫油提取率达18.36%,得到的黄粉虫油浅黄色、透明、香味纯正。     

响应面法优化丁酸缩水甘油酯的酶法拆分工艺

在已有的酶法拆分丁酸缩水甘油酯单因素试验最适条件的基础上, 采用Plackett-Burrman设计在影响酶法拆分的6个因素中, 有效筛选出主效因素: 底物浓度、酶用量和温度。在此基础上, 再利用响应面分析法(RSM)对以上三个显著因子的最佳水平范围进行研究, 通过对二次多项回归方程求解得知, 酶法拆分最适条件为: 底物浓度0.499 mol/L、酶用量30.23 mg/(g底物)和温度29.68oC; 并结合单因素最适条件: pH 7.6; 时间4 h; 转速150 r/min进行酶促拆分实验, 得到R-酯的对映体过量值为93.28%。对比优化之前的单因素试验最适条件的结果, 最大对映体过量值84.65%, 有了显著的提高, 证明RSM法优化酶法拆分丁酸缩水甘油酯工艺是可行的。     

响应面法优化丁酸缩水甘油酯的酶法拆分工艺

在已有的酶法拆分丁酸缩水甘油酯单因素试验最适条件的基础上, 采用Plackett-Burrman设计在影响酶法拆分的6个因素中, 有效筛选出主效因素: 底物浓度、酶用量和温度。在此基础上, 再利用响应面分析法(RSM)对以上三个显著因子的最佳水平范围进行研究, 通过对二次多项回归方程求解得知, 酶法拆分最适条件为: 底物浓度0.499 mol/L、酶用量30.23 mg/(g底物)和温度29.68oC; 并结合单因素最适条件: pH 7.6; 时间4 h; 转速150 r/min进行酶促拆分实验, 得到R-酯的对映体过量值为93.28%。对比优化之前的单因素试验最适条件的结果, 最大对映体过量值84.65%, 有了显著的提高, 证明RSM法优化酶法拆分丁酸缩水甘油酯工艺是可行的。     

响应面法优化牦牛肝蛋白提取工艺研究

对牦牛肝中主要营养成分进行测定,然后用单因素和响应面分析法确定牦牛肝蛋白的最佳提取工艺.通过单因素试验选取影响因素与水平,在此基础上采用四因素三水平的响应面分析法,根据回归分析确定最佳提取工艺.试验结果表明:鲜牦牛肝水分含量为70.85%、灰分含量为0.7%、蛋白含量为19.70%、粗脂肪含量为2.92%;最佳提取工艺...     

基于不同空间模型的马尾松林生态系统碳密度研究

以江西省马尾松林生态系统为研究对象,基于样地调查及样品碳含量测定结果计算其碳密度,并选取立地、植被及气象等方面的15个因子,采用多元线性逐步回归方法筛选出对生态系统碳密度影响显著的因子,然后分别利用最小二乘模型(OLS)、空间误差模型(SEM)、空间滞后模型(SLM)和地理加权回归模型(GWR)构建生态系统碳密度与其影响因子之间的关系模型,筛选出最优的拟合模型。结果表明:对马尾松林生态系统碳密度影响显著的因子分别为海拔、坡度、土层厚度、胸径、年均温度和年均降水量。4种模型拟合结果均显示碳密度与坡度呈负相关,与海拔、土层厚度、胸径呈正相关。模型的决定系数(R~2)由大到小分别为GWR(0.8043)SEM(0.6371)SLM(0.6364)OLS(0.6321),模型均方误差(MSE)与赤池信息准则(AIC)最大的均为OLS模型,最小的均为GWR模型;残差检验表明GWR模型能有效降低模型残差的空间自相关性。综合分析得出GWR模型的拟合效果最优,更适用于江西省马尾松林生态系统碳密度的估测。     

白音华矿区土壤重金属含量的空间异质性

为探讨开矿对白音华矿区土壤重金属空间分布的影响, 本研究以内蒙古西乌珠穆沁旗白音华煤矿区周边土壤为对象,分析了距离矿区8 km内的重金属Cu、Cr、Pb和Mn含量的空间异质性。结果表明: 土壤重金属Cu、Cr、Pb和Mn的平均含量分别为12.7、32.6、29.9和201.3 mg·kg^-1,其变异系数分别为26.8%、33.9%、27.1%和45.7%。采用半方差函数进行模型拟合, Cu、Cr、Pb和Mn空间分布分别符合高斯模型、高斯模型、高斯模型和线性模型。对其空间分布格局分析发现,Mn、Cr 和 Cu的空间自相关水平较高,主要受结构性因素影响,受随机性因素影响很小,Pb的空间相关性水平适中,同时受结构性因素和随机性因素影响。分形维数分析表明,4种土壤重金属含量空间分布简单,结合2D及3D图看,4种土壤重金属均呈现梯度分布,随着距离增加其含量逐步降低,Cu和Mn主要集中分布在距离矿区1.5 km内,Cr与Pb则分别集中分布在距离矿区2.0与3.0 km内。     

红松单木高生长模型的研究

１引言生长模型是定量研究树木生长过程的有效手段。它既可对林木生长作出现实的评价,也可用来预估将来各测树因子的变化;既是编制修订各种数表的基础,也是森林经营中各种措施实施的依据。在林学上,生长模型主要包括单木生长模型和林分生长模型,其中单木生长模型是林...     

Statistical aspects of design and validation of microtitre-plate-based linear and non-linear parallel in vitro bioassays

Assay validation was performed using four consecutive experiments with the related statistical evaluation. A cell-based assay on microtitre plates measured repeatedly within 1 day and on consecutive days was chosen as the model. The following problems were addressed: (i) choosing an appropriate design on a plate to avoid heterogeneities, (ii) quantification of all sources of variability and (iii) selecting between linear and non-linear parallel line assays. A mixed model was used with the random factors: rows, columns and plates and fixed effect factors with either linear or non-linear parallel line models.     

A comparative analysis of the relationship between phytoplankton standing crops and environmental parameters in four eutrophic prairie reservoirs

An analysis was performed with multivariate statistical methods of the relationship between chlorophyll a concentrations and eighteen physico-chemical parameters measured over a six year period in four eutrophic Nebraska reservoirs. In the reservoirs with relatively clear water early in the growing season, physical factors (Secchi depth, turbidity, temperature) and non-nutrient chemical factors (alkalinity, hardness, C. O. D.) were significantly related to chlorophyll a concentrations, but macronutrients (nitrogen and phosphorus) were not. In the reservoir with persistent abiogenic turbidity, chemical factors including nitrogen and phosphorus were significant but physical factors were not. Six models based upon intercorrelations between measured parameters and chlorophyll a are evaluated for their usefulness in accounting for chlorophyll a variance. The best model accounts for 67–70 percent of the total variation in chlorophyll a in the four reservoirs.     

Developmental origins of childhood overweight: potential public health impact

Several modifiable pre- and postnatal determinants of childhood overweight are known, but no one has examined how they influence risk of overweight in combination. We estimated the risk of overweight at age 3 years according to levels of maternal smoking during pregnancy, gestational weight gain, breastfeeding duration, and infant sleep duration. We studied 1,110 mother-child pairs in Project Viva, a prospective prebirth cohort study. The main outcome measure was child overweight (BMI for age and sex >or=95th percentile) at age 3. We ran logistic regression models with all four modifiable risk factors as well as the covariates maternal BMI and education, child race/ethnicity, and household income. From the model, we obtained the estimated probability of overweight for each of the 16 combinations of the four risk factors. During pregnancy, 9.8% of mothers smoked and 50% gained excessive weight. In infancy, 73% mother-child pairs breastfed for <12 m, and 31% of infants slept <12 h/day. Among the 3-year-old children in the cohort, 9.5% were overweight. In the prediction model, the estimated probability of overweight ranged from 0.06 among children exposed to favorable levels of all four risk factors, to 0.29 with adverse levels of all four. Healthful levels of four behaviors during early development predicted much lower probability of overweight at age 3 than adverse levels. Interventions to modify several factors during pregnancy and infancy could have substantial impact on prevention of childhood overweight.     

A predictive model relating North American plant formations and climate

A discriminant model was produced that predicts North American plant formations with basic climatic variables (monthly mean temperatures, monthly precipitation, and latitude). The model is based on data from 176 weather stations. Climatic variables from 30 additional randomly-selected weather stations were used to test the model. The predicted formation and actual formation at each site were compared; four sites were classified into the wrong formations (87% accuracy). This predictive model indicates a strong correlation between climate and formations in North America. Vegetation-climate models produced by canonical discriminant analysis may be useful in detecting geographical localities where non-climatic factors are particularly influential.     

不同身体质量指数人群肠道菌群结构及共存网络解析

[背景] 人体能量稳态失衡表现为体重过轻、超重和肥胖,肠道菌群与人体能量稳态的维持有关,但不同身体质量指数（Body Mass Index,BMI）人群的肠道菌群特征仍需进一步探究。[目的] 基于美国肠道计划公开数据库,解析4类BMI人群肠道菌群的特征,并探究4类BMI人群肠道菌群共存网络特征及差异,为基于肠道菌群来干预肥胖及体重过轻等不健康状态提供新的理论依据。[方法] 从美国肠道计划数据集中筛选具有BMI信息的肠道菌群样本,并根据世界卫生组织规定的BMI划分标准将筛选后的样本分为4类：体重过轻（BMI<18.5 kg/m²）,正常体重（18.5 kg/m²2）,超重（25 kg/m²2）,肥胖（BMI>30 kg/m²）;通过计算和比较肠道菌群的α多样性和β多样性探究4类BMI人群肠道菌群的整体结构特征及差异;通过多元线性回归模型对不同BMI分类与肠道菌群进行相关性分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正;采用SparCC分别计算4类BMI人群肠道菌群中菌属相关性,并分别构建肠道菌群共存网络。[结果] 经过Wilcoxon秩和检验,发现体重过轻、超重、肥胖人群的肠道菌群α多样性都显著低于正常体重人群;β多样性分析结果表明4类BMI人群肠道菌群的整体结构存在显著差异;4类BMI人群肠道中厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对含量无显著差异;通过MaAsLin分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正,共得到49个与BMI类型显著相关的物种;4类BMI人群肠道菌群共存网络的拓扑结构具有一定差异,体重过轻和正常体重人群肠道菌群共存网络的复杂度较高,超重和肥胖人群肠道菌群共存网络的复杂度较低。[结论] 4类BMI人群肠道菌群的多样性、整体结构和共存网络间均存在差异。     

地形校正对森林生物量遥感估测的影响

基于常用的4种地形校正模型（Cosine模型、C模型、C+SCS模型、Minnaert模型）,以IDL语言为二次开发平台,对黑龙江省帽儿山地区2007年7月21日TM图像进行地形校正,从视觉差异、图像的定量统计特征两方面评价了4种地形校正模型的修正效果,并比较了地形校正后几种遥感因子与森林生物量的相关性,建立了森林生物量的遥感反演模型,分析了不同地形校正模型对森林生物量反演的影响.结果表明：由于K-T变换采用线性变换方式,地形校正后遥感数据与森林生物量的相关性出现了较大波动,应根据地表信息调整变换参数,因此该变换方式不适合与地形校正结合使用;植被指数的信息量在地形校正后明显提高,其与森林生物量的相关性显著增强;4种地形校正模型中,Cosine校正过度,不宜采用,C模型和C+SCS模型通过引入半经验参数,较好地消除了地形效应,Minnaert模型校正后降低了森林生物量估测的误差,有效地提高了遥感反演模型的精度.     

东北4种林木干基腐朽病原真菌潜在分布范围预测及其生态位分析

东北地区木生真菌物种资源丰富, 包括了数十种林木干基腐朽病原真菌。过去对该类真菌曾进行多次调查, 获取了大量物种分布数据, 但对于非重点调查区域是否存在某种真菌物种却不明确。本文选取东北地区具有代表性的4种林木干基腐朽病原真菌, 即红缘拟层孔菌(Fomitopsis pinicola)、落叶松锈迷孔菌(Porodaedalea laricis)、桦剥管孔菌(Piptoporus betulinus)和香栓孔菌(Trametes suaveolens), 根据其地理分布数据和分布地的环境因子数据, 以最大熵模型(MaxEnt)对这些种类在东北地区可能的分布范围进行了模拟预测, 以曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve, AUC)对模型有效性进行评价, 并对各物种的生态位进行了分析。结果显示, 以MaxEnt方法获得的各物种预测模型均获得了较高的AUC值, 分别为0.990, 0.990, 0.989和0.967, 表明4种林木干基腐朽病原真菌预测模型的有效性较高。物种分布模型涉及的环境变量对模型的贡献率显示, 最暖季降水量(Bio18)、温度的年较差(Bio7)、最干季均温(Bio9)等变量对各物种模型贡献率较高。该研究结果为预测4种病原真菌在东北地区的分布范围和科学防治该类病原真菌提供了依据。