本期栏目

食品与生物工程

  • Paenibacillus sp. LX16中菊粉内切酶InuB的异源表达及酶学性质表征

    卢俊益;李双岐;高子晴;陈晓艺;

    在高效菊粉降解菌Paenibacillus sp. LX16基因组上定位了一条菊粉降解基因簇，其中inuB被注释为糖苷水解酶32家族成员，推测其为菊粉降解酶，通过异源表达、纯化及酶活力测定确定InuB-His_6为一种菊粉内切酶。InuB-His_6酶学性质表征结果显示，InuB-His_6的最适反应温度为30℃,最适反应pH为7.0,能够较稳定地存在于pH 7.0～11.0的环境中；Ca~(2+)、Mn~(2+)和Mg~(2+)对InuB-His_6的催化活性有显著的促进作用，而Cu~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)对InuB-His_6却有显著的抑制作用。动力学参数测定结果表明，InuB-His_6的最适底物为菊粉，最大反应速率为108.44μmol/(L·min),米氏常数为6.73 mmol/L。离子色谱分析确定菊粉三糖为InuB-His_6水解菊粉的主产物，占总产物的90%以上。研究证实InuB是一种新型的菊粉内切酶，其对菊粉在室温条件下展现出高效的催化活性，且水解产物相对单一。

    2025年06期 v.44;No.206 391-396页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K]
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  • 双阶段补料促进E.coli BL21(DE3)-pET28a-ADI高产精氨酸脱亚胺酶

    梁子龙;洪皓;齐佳琨;张春枝;

    精氨酸脱亚胺酶(ADI)能催化L-精氨酸生成L-瓜氨酸。通过优化发酵工艺来提高E.coli BL21(DE3)-pET28a-ADI产精氨酸脱亚胺酶的酶活力。采用摇瓶发酵对E.coli BL21(DE3)-pET28a-ADI产ADI的诱导条件进行优化，结果表明，最佳诱导产酶条件为20℃诱导16 h,加入IPTG终浓度为0.4 mmol/L,ADI的酶活力达到48.01 U/mL,是优化前(35.83 U/mL)的1.34倍。在5 L发酵罐上研究了分批发酵、溶氧反馈补料发酵、指数流加补料发酵和双阶段流加补料发酵对E.coli BL21(DE3)-pET28a-ADI产ADI的影响，结果显示，双阶段补料发酵ADI的酶活力达到241.58 U/mL,是指数流加补料发酵、溶氧反馈补料发酵、分批发酵酶活力的1.08倍、1.40倍、4.18倍。采用双阶段流加补料发酵工艺，E.coli BL21(DE3)-pET28a-ADI的产酶水平有较大幅度提高。该酶催化L-精氨酸生产L-瓜氨酸的转化率为100%,反应效率为50 g/(L·h)。

    2025年06期 v.44;No.206 397-402页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K]
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  • 果蔬表面农药残留去除技术研究进展

    吴宣承;庞桂兵;张慧;

    农药的广泛使用在保障农业生产的同时，也导致了严重的农产品农药残留问题，对人体健康和生态环境构成威胁。本文系统综述了当前去除果蔬表面农药残留的主要技术，包括物理方法、化学方法以及生物方法。文章详细分析了各种技术的作用机理、去除效果、优缺点及适用场景，通过对比研究发现，单一技术存在局限性，如物理方法去除率不稳定，化学方法可能造成二次污染，生物方法成本高、周期长。将多种技术联合应用可显著提高农药去除率，是未来研究的重要方向。本文对农药残留去除技术的未来发展趋势进行展望，指出开发高效、安全、无残留的复合型技术是保障食品安全的关键。

    2025年06期 v.44;No.206 403-410页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K]
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  • 一株氯霉素降解菌株的分离鉴定及其代谢特性与趋化性

    庄志鹏;许令侠;吉淘琳;徐琦;朱道辰;

    从鸡粪中分离纯化出一株具有高效降解氯霉素能力的菌株，通过生物方法高效降解环境中的氯霉素。形态学观察及18S rRNA基因序列分析确定该菌株为库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。结果表明，菌株CAP-1的最佳生长条件为温度30℃、初始pH 5.0、接种量1.0%,对200 mg/L氯霉素的降解率达到71.3%。趋化性实验结果表明，菌株CAP-1对氯霉素具有明显的趋化性，能有效识别并迁移至氯霉素污染源，表明趋化性可能是菌株CAP-1具有较强氯霉素降解能力的主要原因。

    2025年06期 v.44;No.206 411-416页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 核电厂冷源拦网海生物附着特征及其防污处理效果

    何光初;

    选取海洋生物污染类型各异的4个核电厂典型海域，系统分析了不同海域情况下，水下拦网海生物附着量的差异以及物理射线、化学药品、防污涂料等技术处理对海生物附着的抑制效果。结果显示，海域环境显著影响拦网附着海生物量及群落结构，在泥沙和海生物丰富的海域网目尺寸对附着效果具有较大影响。涂覆防污涂料对海生物附着抑制效果显著，其中铜基溶出型和低表面能防污涂料在海生物量较高区域表现出优异的防污效果，铜基溶出型防污剂对海生物的附着生长抑制率高达99%,低表面能防污剂也高达96%,在低附着压力区域则可能引发附着反弹。

    2025年06期 v.44;No.206 417-426页 [查看摘要][在线阅读][下载 2893K]
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纺织与材料工程

  • 单轴拉伸制备强韧平衡的聚乳酸多孔支架

    杨鹏亮;王艳;

    通过单轴拉伸后处理对3D打印聚乳酸(PLA)多孔支架进行力学增强，利用广角X射线衍射、差示扫描量热法、扫描电子显微镜对PLA多孔支架拉伸前后的晶体组成、热行为和微观形貌进行表征，分析了不同拉伸比对3D打印PLA支架微观结构和力学性能的影响。结果表明，PLA多孔支架的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率在最大拉伸比下分别增加了14.46倍、5.39倍和0.85倍。调控拉伸比可使PLA分子链沿拉伸方向取向并形成取向微晶，这些取向微晶作为物理缠结点阻碍分子链滑移或断裂，从而增强了多孔支架的韧性和强度。

    2025年06期 v.44;No.206 427-432页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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  • F127包覆载药ZIF-8复合材料的制备及其应用

    王事捷;夏英;

    为提高载药沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)包覆上转换纳米晶(UCNPs)异质结构的水相稳定性及生物相容性，减轻纳米制剂的生物毒性并降低经济成本，以生物安全性优异的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)嵌段共聚物F127为表面活性剂制备UCNPs@ZIF-8/ZnPc@F127(NFs)纳米复合材料。通过扫描电子显微镜、红外光谱仪和Zeta电位粒径分析仪对纳米制剂的微观形貌、表面成分、水合粒径和水相稳定性进行表征。经F127包覆后的纳米复合材料的微观形貌未发生明显变化，在水中的稳定性大幅提高。修饰后的纳米制剂质量浓度为80μg/mL时癌细胞存活率降至40%以下。MTT细胞毒性实验结果表明纳米制剂对细胞无毒，仅在近红外光照射下对癌细胞有很强的杀灭效果。

    2025年06期 v.44;No.206 433-437页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K]
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  • CF-g-EPI-PEI/F108离子螯合膜的制备及其分离性能

    陈文胜;王晓飞;郭瑞林;刘元法;

    为了同时去除工业废水中的有机污染物和重金属离子，以废弃香烟过滤嘴(CF)中的醋酸纤维素为原材料，与泊洛沙姆(F108)共混，采用固液相转化法制备了CF/F108超滤膜，再将环氧氯丙烷(EPI)和聚乙烯亚胺(PEI)通过接枝改性的方法制备了CF-g-EPI-PEI/F108离子螯合膜。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和电感耦合等离子体发射光谱仪等表征样品的形貌和化学结构，考察了螯合膜对模拟工业废水中重金属离子和蛋白质的去除效果。螯合膜对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)和牛血清白蛋白(BSA)、溶菌酶(Lz)组成的模拟工业废水能保持较高的去除效率，Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的去除率分别为96.99%、76.37%、63.44%,BSA和Lz的截留率分别为94.27%和86.34%。螯合膜对重金属离子的去除主要归因于螯合作用和静电作用，对蛋白质的去除主要依靠筛分效应和蛋白-金属间的络合作用。

    2025年06期 v.44;No.206 438-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 1914K]
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  • 等离子喷涂多孔氧化锆涂层的制备及热稳定性

    冯晓钰;刘昕;张晶晶;王乾羽;张磊;

    针对航空燃气轮机压气机叶片在高温服役环境下因热应力导致的耐久性与可靠性问题，探究不同孔隙率对等离子喷涂多孔氧化锆涂层隔热性能与热稳定性的影响。以聚酯为造孔剂，与ZrO_2粉末按10∶90、15∶85的质量比混合，采用等离子喷涂技术在304不锈钢基体上制备纯ZrO_2涂层、10P-ZrO_2涂层及15P-ZrO_2涂层，经450℃热处理后，通过高温氧化、热震及隔热性能测试，结合SEM、EDS、XRD、导热系数仪等进行表征。结果表明，三种涂层孔隙率依次为6.5%、25.1%和35.0%,喷涂态均以非平衡四方相(t′-ZrO_2)为主相；900℃氧化6 h后，纯ZrO_2涂层因热应力失效，多孔涂层结构完整；热循环寿命方面，纯ZrO_2涂层仅2次，15P-ZrO_2涂层达41次；热导率依次为1.258、0.122、0.082 W/(m·K),15P-ZrO_2涂层隔热性能最优。在等离子喷涂多孔氧化锆涂层中，聚酯含量与涂层孔隙率呈正相关，多孔结构可显著降低热导率、缓解热应力。15P-ZrO_2涂层(孔隙率35%)兼具最优抗高温氧化性、最长热循环寿命与最佳隔热性能，可为高温部件热防护涂层设计与应用提供参考。

    2025年06期 v.44;No.206 443-452页 [查看摘要][在线阅读][下载 3574K]
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信息科学与技术

  • 基于改进YOLOv11的生物细胞检测计数

    李梦瑶;王宇航;裴兴豪;张青峰;曹冠英;李亚红;

    针对生物细胞多态性表型与空间拓扑重叠的复杂显微特征，提出基于改进YOLOv11模型的显微细胞检测与计数方法。为解决高分辨率原始图像难以直接输入神经网络的问题，采用分块处理策略，将全视野图像分割为预设尺寸的子图像，并设定边界标注规则，仅标注图像边界处50%以上面积位于当前子图像内的细胞，以消除相邻子图像间的重复计数问题；引入全局注意力机制(GAM)强化细胞特征，通过动态调节特征通道权重抑制背景噪声干扰；新增P_2检测头，构建P_2、P_3、P_4、P_5四尺度特征金字塔，利用浅层高分辨率特征提升微小细胞检测能力。实验结果表明，改进后的模型在自建显微细胞数据集上的检测精度达97.8%;对4 533个细胞进行统计，计数总误差为5.29%。

    2025年06期 v.44;No.206 453-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K]
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  • 高可靠性需求下的高耐压低温漂电源模块设计

    李佳奇;李耀东;姜鹏;宋羽泽;赵海;

    针对现代复杂电磁环境下，无人机、无人战车等小型装备对电源模块小型化、低温漂、高耐压的迫切需求，解决常规集成LDO芯片易发生高压击穿、电路难以适配宽温域、瞬时超高压脉冲极端环境的问题，设计一款适配复杂电磁环境的低温漂抗高压电源模块。采用“外围防护+集成稳压”分层架构，保留LDO芯片底层设计；通过集成多级防护器件与改进变压器绝缘隔离技术，构建高压防护网络。采用温漂、相位裕度、电源抑制比(PSRR)仿真验证核心芯片性能，通过交流传导发射、输入特性、过载、AC耐压、ESD五项测试完成模块整体性能验证。仿真与测试数据显示，该模块在-55～150℃温域内温漂系数约14.8×10~(-6)℃~(-1);90～270 V输入范围内输出稳定，熔断器电流峰值为0.061～0.125 A,功率变化范围为6.85～7.25 W;AC 4 000 V耐压测试无击穿现象，ESD接触放电-8～8 kV、空气放电-15～15 kV均合格；过载150 min时，外壳温度峰值55.8℃,变压器绕组温度峰值124.7℃,传导发射噪声符合B类标准。该电源模块实现了低温漂-高耐压-小型化的性能协同，满足无人机、无人战车等小型装备的使用需求，且具备较强可扩展性，能够为复杂电磁与极端温度环境下装备电源的可靠性提供技术支撑。

    2025年06期 v.44;No.206 461-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K]
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《大连工业大学学报》编辑部
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