超临界CO2技术萃取蛋黄磷脂

采用新型物理分离技术──超临界CO₂萃取法,提取天然蛋黄粉中的磷脂.在40MPa,先去除蛋黄粉中甘油三酯和胆固醇,再萃取磷脂.结果显示,磷脂纯度为95%,N/P比值为1.003,λ_max=214nm,薄层层析显示磷脂着色点清晰,并去除了绝大部分甘油三酯和胆固醇.此法操作简单、产品质量高、安全和不污染环境,还可得到天然纯蛋黄油和蛋白.     

杜香挥发油的超临界CO2萃取实验条件优化

采用正交实验法对超临界CO₂萃取杜香挥发油的条件进行了优化。研究了萃取温度、萃取压力、CO₂流量等因素在不同水平下对杜香挥发油提取率的影响。得到了超临界CO₂萃取杜香挥发油的最佳实验条件：萃取压力为20 Mpa、萃取温度为35℃、CO₂的流量为60 kg·h^-1。     

超临界CO_2流体萃取苦瓜总黄酮工艺及其抗氧化活性

利用响应面法优化超临界CO2萃取苦瓜总黄酮的工艺参数,在单因素实验基础上,以萃取时间、萃取温度及萃取压力为自变量,总黄酮提取率为响应值,采用中心组合设计的方法,研究各自变量及其交互作用对总黄酮提取率的影响。结果表明,3个因素对总黄酮提取率的影响大小依次为萃取压力、萃取温度、萃取时间。利用SAS软件和响应面分析相结合的方法模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,确定最佳工艺条件:采用无水乙醇为夹带剂(4.0 mL/g),萃取压力33.4 MPa、萃取温度46℃、萃取时间53.2 m in。此条件下,苦瓜总黄酮提取率达到84.3%。抗氧化实验表明:超临界CO2萃取能较好保留苦瓜总黄酮的抗氧化活性,采用超临界CO2萃取法提取的苦瓜总黄酮具有较强的抗氧化活性,当质量浓度为1 mg/mL时,对DPPH自由基的清除能力与Vc相当,清除率达到93.1%。     

大气CO_2增加对不同生长光强下龙须菜光合生理特性的影响

为了探讨未来大气CO2升高对不同生长光强下大型海藻的影响,选取经济红藻龙须菜为实验材料,研究了其生长速率、光合作用、呼吸作用、叶绿素荧光参数以及光合色素对CO2和光强的响应。实验设置两个CO2浓度,正常空气水平CO2浓度(390μL/L)和高CO2浓度(1000μL/L);两个光强梯度,高光(300μmol m-2s-1)和低光(100μmol m-2s-1)。结果表明,CO2和光强对龙须菜的生长和光合作用有明显的交互作用。大气CO2升高并没有显著影响龙须菜的生长速率,但在不同CO2处理下,龙须菜对光强的响应不同。在空气水平下,光强的变化对其生长速率影响不显著。而在高CO2作用下,高光处理下的藻体有更高的生长速率。CO2显著促进高光生长下龙须菜的呼吸作用速率,但是在低光下作用不明显。而对于光合作用速率来说,低光培养下的藻体CO2表现为负面效应,但对高光下生长的藻体作用不明显。CO2增加没有改变龙须菜生长状态下的电子传递速率,但在高光下,CO2表现为一定的抑制作用。CO2显著降低了龙须菜天线色素藻红蛋白和叶绿素a的含量。这些CO2与光强的结合效应表明,大气CO2的升高对龙须菜光合生理特性的影响随着光强的变化而呈现不同的效应,在未来评估CO2的增加对大型海藻的影响时,要充分考虑其他环境因子的耦合效应。     

北五味子果实超临界CO2萃取工艺的研究

通过正交设计的试验方法,探讨了超临界CO₂法萃取五味子果实中木脂素的工艺条件,确定了最佳工艺条件为萃取压力30 Mpa,萃取温度50℃,萃取时间120 min。     

螺旋藻培养液吸收CO2特性的研究

培养液中含有高浓度的ＨＣＯ和ＣＯ,活跃进行的ＣＯ２,ＨＣＯ和ＣＯ３种碳源形式相互转变的化学反应,构成了螺旋藻培养液不同于其它藻类培养液的显著特征。定量研究了ＣＯ２吸收速率与碳源浓度、温度、ｐＨ值、盐度、培养液运动状态的关系,利用培养液吸收ＣＯ２的物理模型解释了碳源浓度、ｐＨ值、培养液运动状态影响ＣＯ２吸收速率的机理。对化学反应是否影响ＣＯ２吸收速率这一有争议的问题进行了探讨,在肯定化学反应影响的前提下,指出化学反应的影响能否被观察到,显著程度如何,关键在于培养液的运动状态。根据实验结果,给出了利用“气罩法”添加ＣＯ２,所需气罩面积与产量、碳源浓度、培养液运动状态、培养面积数量关系的理论值。使用培养液的“ＣＯ２容量”的概念,说明利用ＣＯ２为碳源培养螺旋藻与其它藻类相比,可以得到更高的碳源利用率,从而产生更大的效益。     

超临界CO2提取甘草地上部分总黄酮

采用单因素试验对甘草地上部分（茎叶）的超临界CO₂提取工艺进行了研究。实验考察了压力、萃取时间、温度及CO₂流量对甘草地上部分总黄酮提取率的影响,以总黄酮提取率和含量为指标,系统的研究了超临界二氧化碳萃取法提取甘草地上部分总黄酮的提取效果。得出的最佳工艺参数为：采用40~60目原料,80%乙醇为夹带剂,萃取时间：1.5 h;萃取压力：30.0 MPa;萃取温度：50℃;CO₂流量：10 kg·h^-1;分离压力: 5.8 MPa;分离温度: 40℃。实验结果表明超临界二氧化碳萃取甘草总黄酮的提取率2.09%,含量5.42%,工艺具有提取率高,纯度高的特点,为规模化生产甘草总黄酮的提取提供了研究基础。     

塔拉多糖的脱色工艺化研究

塔拉多糖是一种半乳甘露聚糖胶,对于我们具有非常重要的应用价值。本实验主要对塔拉提取物中的塔拉多糖进行脱色工艺化研究;在单因素实验的基础上,对活性炭颗粒质量、脱色时间、脱色温度以及脱色次数这四种因素进行正交优化实验,其最佳脱色实验参数为：活性炭颗粒0.6 g,脱色45 min,脱色温度45℃脱色次数3次,脱色率可以达到50.21%,同时多糖类保留率为90.39%。     

超临界CO2流体对纤维素酶催化反应的影响

超临界二氧化碳流体预处理对纤维素超分子结构及纤维素酶催化反应有重要影响。一定含水量的微晶纤维素用SC-CO₂ 在 10MPa,50℃处理 30min ,其结构发生了有利于进一步被酶解的变化。上述超临界条件单独作用于纤维素酶时 ,并未造成酶催化活力的降低 ;但与纤维素共同进行SC-CO₂ 处理时 ,纤维素酶则失去催化活性 ,但这种处理却能提高纤维素进一步被酶解的效率。一定范围内处理时的酶用量与酶解效率的增加正相关。纤维素的含水量对SC-CO₂ 处理后的酶解效率有显著影响.     

杉木人工林不同深度土壤CO2通量

土壤CO₂通量具有明显的时间和空间变异性。土壤温度和含水量是影响土壤CO₂通量的重要因素,同时,不同深度的土壤CO₂通量对温度和含水量变化的响应差异较大,因此,研究土壤CO₂通量和影响因素随土壤深度的变化,对于准确评估土壤碳排放具有重要意义。选择福建三明杉木人工林(Cunninghamia lanceolata)作为研究对象,利用非散射红外CO₂浓度探头和Li-8100开路式土壤碳通量系统,并使用Fick扩散法计算了0-60cm深度土壤CO₂的通量,结果表明:(1)5种扩散模型计算的表层(5cm)CO₂通量与Li-8100测量结果均具有显著相关性(P<0.01),Moldrup气体扩散模型计算结果较好。(2)土壤CO₂浓度随深度的增加而升高,但60cm深度以下土壤CO₂浓度开始降低;不同深度土壤CO₂浓度的日变化均呈现单峰型;0-60cm土壤CO₂通量日通量均值变化范围为0.54-2.17μmol m^-2 s^-1;(3)指数拟合分析显示,5、10cm和60cm深度处土壤CO₂通量与温度具有显著相关性,Q₁₀值分别为1.35、2.01和4.95。不同深度土壤含水量与CO₂通量的相关性不显著。     

苦丁茶冬青及其近缘种叶表皮微形态特征与分类学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对冬青属苦丁茶冬青(Ilex kudingcha C.J.T seng)与5个近缘种和一形态居间物种的叶表皮微形态特征进行了观察,结果显示:(1)7种冬青属苦丁茶植物的叶表皮微形态特征具有一定的相似性,如气孔器均位于下表皮,每种植物均有正常气孔器和大气孔器,气孔器类型均以环列型为主,其次为双环列型。(2)7种冬青属苦丁茶植物的差异性体现在叶表皮细胞的垂周壁形态和气孔外缘角质层纹饰等方面。(3)霍山冬青叶表皮微形态与华中枸骨存在着较大区别。(4)结合分子生物学证据与叶表皮特征,形态居间物种类型应为五棱苦丁茶的变种。研究认为叶表皮微形态特征具有种水平上的分类学意义,能够为苦丁茶冬青及其近缘种的划分提供可靠的依据。     

Supercritical fluid CO2 extraction accelerates isolation of humic acid from livePilayella littoralis (Phaeophyta)

Supercritical fluid CO₂ extraction of the live, dried algaPilayella littoralis efficiently removes non-humic substances in hours instead of the days required for sequential extraction with ether, acetone, ethanol and dioxane. Completion of extraction (including aqueous removal of alginic acids) with either preliminary in a standard procedure gives humic acid samples with closely comparable properties.Authors for correspondence     

地质封存CO2泄漏对玉米根系形态的影响

碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage,CCS）是应对全球气候变化、实现煤炭清洁利用的有效手段之一,但是地质封存的CO₂存在泄漏的风险,可能对农田生态系统产生重大威胁,影响我国粮食安全。根系生长是地上部和地下部相互作用、相互促进的统一过程,其形态特征对作物生产力有显著影响,但CCS泄漏对植物根系的影响评估尚不多见。本文以玉米为研究对象,采用盆栽底部通入CO₂的方法模拟不同CO₂泄漏情景,研究CK（0 g m^-2 d^-1）和G1000（1000 g m^-2 d^-1）和G2000（2000 g m^-2 d^-1）三种泄漏情景下CO₂对玉米根系形态的影响。结果表明：CO₂泄漏对玉米根系形态有明显的影响,随着泄漏量的增大总根长从40290.81 cm减少至21448.18 cm,减少46.77%,其中细根大幅减少;CO₂泄漏造成玉米明显减产,最大减产率达26.64%;玉米的地上部生物量较地下部生物量对CO₂泄漏更加敏感。综合来看,随着CO₂泄漏量增大,对玉米根的生长、地上部生物量、地下部生物量以及产量有显著的抑制作用。作物根系形态对封存CO₂泄漏的响应可为CCS泄漏监测和生态修复提供系统科学依据。     

Gas exchange of Ginkgo biloba leaves at different CO2 concentration levels

One and a half year-old Ginkgo saplings were grown for 2 years in 7 litre pots with medium fertile soil at ambient air CO₂ concentration and at 700 μmol mol⁻¹ CO₂ in temperature and humidity-controlled cabinets standing in the field. In the middle of the 2nd season of CO₂ enrichment, CO₂ exchange and transpiration in response to CO₂ concentration was measured with a mini-cuvette system. In addition, the same measurements were conducted in the crown of one 60-year-old tree in the field. Number of leaves/tree was enhanced by elevated CO₂ and specific leaf area decreased significantly.CO₂ compensation points were reached at 75–84 μmol mol⁻¹ CO₂. Gas exchange of Ginkgo saplings reacted more intensively upon CO₂ than those of the adult Ginkgo. On an average, stomatal conductance decreased by 30% as CO₂ concentration increased from 30 to 1000 μmol mol⁻¹ CO₂. Water use efficiency of net photosynthesis was positively correlated with CO₂ concentration levels. Saturation of net photosynthesis and lowest level of stomatal conductance was reached by the leaves of Ginkgo saplings at >1000 μmol mol⁻¹ CO₂. Acclimation of leaf net CO₂ assimilation to the elevated CO₂ concentration at growth occurred after 2 years of exposure. Maximum of net CO₂ assimilation was 56% higher at ambient air CO₂ concentration than at 700 μmol mol⁻¹ CO₂.     

室内CO2浓度、温湿度和光照变化对碰碰香挥发物释放量的影响

碰碰香(Plectranthus hadiensis var. tomentosus)的芳香气味具有改善身心健康的作用,但其挥发物的释放易受到室内环境影响而降低效果。为探究碰碰香挥发物对常见室内环境变化的响应,并为其高效稳定地应用于构建舒适的亲生物环境提供科学依据,该研究采用混合正交设计,使用动态顶空和气相色谱质谱联用技术测定了碰碰香挥发物对温度、湿度、CO₂浓度及光照这4种常见室内环境因素的响应。结果表明:(1)在温度、湿度、CO₂浓度和光照4个环境因素中,CO₂浓度和温度对碰碰香植株挥发物释放量的影响较大,而湿度和光照的影响较弱。(2)正常光周期下培养的碰碰香,在夜晚无光照时,CO₂浓度500 μmol·mol^-1、温度25 ℃和湿度60%的环境条件最适于碰碰香植株释放挥发物。此环境条件下碰碰香挥发物的释放总量为86.23 μg·L^-1·kg^-1, 具有改善身心健康的活性成分含量为78.03 μg·L^-1·kg^-1。综上所述,应用碰碰香构建室内亲生物环境,维持或改善人员身心健康时,应主要注意控制CO₂浓度和温度相关的环境条件,从而充分高效地发挥碰碰香的园艺效益。     

CO_2浓度和温度对甘肃风毛菊生理特性的协同影响

该研究以分布在青藏高原东缘的特有种菊科风毛菊属植物甘肃风毛菊为材料,利用CO_2人工气候箱模拟CO_2浓度升高和温度变化,分析其对甘肃风毛菊各项生理指标的影响。结果表明:CO_2浓度和温度升高对甘肃风毛菊的生理指标影响显著,存在显著的交互作用。在CO_2浓度为550μmol·mol~(-1)时,甘肃风毛菊叶片叶绿素总量、可溶性糖和可溶性蛋白含量达到最大值,而丙二醛(MDA)和超氧阴离子自由基含量均为最小值;在较高温度下,甘肃风毛菊叶片叶绿素总量、可溶性糖和可溶性蛋白含量均增加;丙二醛(MDA)和超氧阴离子自由基含量均降低。当CO_2浓度为550μmol·mol~(-1)时,升高温度能显著提高甘肃风毛菊叶片的叶绿素总量、可溶性糖和可溶性蛋白含量,并且显著减少丙二醛(MDA)和超氧阴离子自由基含量。该研究表明CO_2浓度和温度的升高对甘肃风毛菊的生长具有一定的促进作用。     

Utilization of the cyanobacteria Anabaena sp. ATCC 33047 in CO2 removal processes

In this paper the utilization of the cyanobacteria Anabaena sp. in carbon dioxide removal processes is evaluated. For this, continuous cultures of this strain were performed at different dilution rates; alternatives for the recovery of the organic matter produced being also studied. A maximum CO₂ fixation rate of 1.45 g CO₂ L⁻¹ day⁻¹ was measured experimentally, but it can be increased up to 3.0 g CO₂ L⁻¹ day⁻¹ outdoors. The CO₂ is mainly transformed into exopolysaccharides, biomass representing one third of the total organic matter produced. Organic matter can be recovered by sedimentation with efficiencies higher than 90%, the velocity of sedimentation being 2 · 10⁻⁴ s⁻¹. The major compounds were carbohydrates and proteins with productivities of 0.70 and 0.12 g L⁻¹ day⁻¹, respectively. The behaviour of the cultures of Anabaena sp. has been modelized, also the characteristics parameters requested to design separation units being reported. Finally, to valorizate the organic matter as biofertilizers and biofuels is proposed.     

螺旋藻有效成分超临界萃取与分离研究

使用超临界CO2萃取技术对钝顶螺旋藻粉进行萃取与分离,结果表明:超临界CO2萃取的最优条件为压力20Mpa,夹带剂使用量100mL/100g,温度50℃,萃取时间2h;利用凯氏定氮法及气相色谱法分别对超临界萃取处理过的螺旋藻中蛋白质和多糖进行研究与分析,结果表明:螺旋藻粉中蛋白质含量为49.39%,螺旋藻多糖中的单糖含量占多糖粗品的9.25%,主要组成为鼠李糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖等。     

内蒙古地带性针茅植物对CO2和气候变化的适应性研究进展

收集了1992—2013年关于模拟CO2浓度升高及气候变化(温度升高、降水变化)对内蒙古地带性草原群落的5个建群种针茅植物(贝加尔针茅、本氏针茅、大针茅、克氏针茅、短花针茅)影响的实验研究结果表明,模拟CO2浓度升高、增温和增雨将提高针茅植物的光合作用和株高生长,但CO2处理时间延长会导致光合适应;温度和降雨变化将改变针茅植物的物候进程,但物种之间反应有差异;CO2浓度升高有助于针茅植物生物量增加,增温和干旱则相反,CO2浓度升高对干旱的影响具有补偿作用;干旱和涝渍胁迫将提高针茅植物植株C/N,CO2浓度升高将加剧水分胁迫下针茅植物植株C/N的增加效应,导致牧草品质下降。由于当前在适应性指标、针茅植物对气候变化协同作用的适应机理及其敏感性研究等方面存在的不足,导致目前无法全面比较各针茅植物对CO2和温度、降水变化的响应差异及其敏感性,因而无法预测未来在全球变化背景下,这几种针茅植物的动态变化及其在地理分布上的迁移替代规律。为科学应对气候变化,未来应加强内蒙古地带性针茅植物的适应性指标、针茅植物对多因子协同作用的适应机理及敏感性研究。