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磁场与食品保鲜研究进展论文范文

发布时间:2024-07-03 14:41:35

磁场与食品保鲜研究进展论文范文

稀土对花卉植物开花期的影响上海宝山区海滨二中 张蕾菁 吴军等随着人民生活水平的提高,人们对鲜花的需求也增加了。鲜花色彩艳丽,清香宜人,但都有花期不长久的缺陷。人们为延长鲜花的保鲜期,曾使用过不少试剂,如阿斯匹林等。我们则尝试用稀土来延长植物的开花期。稀土是一类稀有元素。农用稀土主要是镧和铈元素的化合物。它对植物生长有一定促进作用。为了解它对花期和花的大小有否影响,我们做了以下实验。一、实验材料农乐粉状物(一种稀土肥料),金盏菊,烧杯。二、实验过程和记录将农乐配制成5种不同浓度的溶液,将金盏菊朵插入,另外设一对照组。列表如下:花直径为3—4cm 农乐溶液 情况记录 对照 50mg/100ml 花盛开,1周后凋谢 花6天后谢 100mg/100ml 花刚开,2周后谢,花盛开时比对照组略大 花6天后谢 150mg/100ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 200mg/100ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 300mg/l00ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 三、分析和讨论从上述实验记录可以认为:稀土对鲜花的开放时间有一定的延长作用。从50mg/100ml稀土溶液到3OOmg/100ml稀土溶液都有一定的延长开花期的作用,而且使花朵的直径也略有扩大。金盏菊施加稀土后一般能延长开花2--4天。我们认为,这与稀土能促进植物生命活动,促进叶绿素形成,增加有机物合成(加稀土溶液的植物叶色较深)有关。稀土也许有促进植物生殖器官吸收有机养料的作用。我们还发现,稀土浓度越高(在300mg/l00ml以下),延长花朵开放的时间也越长。至于浓度到达多高才会有负作用,我们还得在以后作进一步研究。稀土是一种含微量元素的化合物,对植物生长有一定的促进作用。张、吴二位同学用农用稀土——农乐做延长花卉植物花期的试验,是很有实用价值的。从文章来看,这两位同学确实做了不少工作,也取得了可喜的成果,可嘉可勉。当然,和大多数初次独立进行科学实验的同学一样,他们在实验方法和实验报告的表述方面还显得不够成熟。不过这没关系,以后多开展一些这样的活动,多看一些课外书籍,他们一定会做得更好。与许多同龄人相比,他们已经领先一步了。首先,从报告的内容来看,作者只进行了一种花卉——金盏菊的花期实验,所以,报告的题目似改为“稀土对金盏菊花期的影响”更贴切一些。要知道,植物是一个外延很大的概念,在科学研究报告中是不能随意乱用的。把稀土对某一种植物有作用看作是对所有植物都有相同的作用,那是不行的。这叫以偏概全,往往会酿成大错。第二,极稀溶液的浓度应用ppm(百万分之一)表示,如文中的“50mg/lOOml"可表示为500ppm。第三,在报告中应该明确记录用金盏菊做试验的数量和次数(至少10株金盏菊,反复多次)。第四,花的开放有始花期、盛花期和凋谢期,它们的具体日期要记录明确、完整。注意,实验记录中的数据必须是明确的,如“6天”“23小时”等,不能出现“1周多”“10多天”之类比较含糊的数据,要不然“稀土越浓,花期越长”有何根据?(选自《中学科技》1994年第4期)

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科技革命或许还在远方,但寻找突破的脚步每天都可以踏响如同孩子向往外面更大的世界,人类也从未磨灭“离开地球摇篮,扩大生存空间,向着宇宙更深更远处出发”的梦想。而航天事业,正是这一梦想与智慧的完美结合。

范文一:洗洁精对金鱼的生活的影响1.课题提出:洗洁精在现代生活中与我们是息息相关的,我们几乎天天都要用洗洁精来清洗食品(水果、蔬菜等),清洗餐具。而当我们使用完后,大部分的洗洁精会随下水道流往江、河、湖、海。前段时间,我们看了某省级电视台的新闻报道,说洗洁精中含有强致癌物,其对人体的伤害可以通过反复冲洗而避免,但是它随我们的生活污水排到江河之中后,对江河之中的鱼类会产生有害影响吗?对江河周边的动物会有伤害吗?这一系列的问题让我们产生了兴趣,决定通过实验观察对我们所提出的问题进行证明,于是在我们精心的计划与安排下开展了这一课题的研究。2.实验目的: 论过实验和查阅资料说明洗洁精对水生生物(如鱼类)带来的危害,并初步探究其致害机理,希望能对其成分配方进行改进。3.实验方法: ①半数致死浓度测定法; ②呼吸频率:鳃盖活动计数; ③耗氧量测定:定碘法; ④器官检测:解剖法。4.材料用具: ①金鱼(金鱼是一种较为常见的实验用鱼,洗洁精直接排入水体中,受危害较明显的自然是水生生物) ②洗洁精(市面上常见的用来清洗水果、餐具的洗洁剂,购买于超市) ③实验仪器;规格为长、宽、高分别为20cm,20cm,40cm玻璃容器,规格为长、宽、高分别为 10cm、10cm、20cm的玻璃容器,1000ml量筒,10ml量筒,移液管,吸液球,金鱼网,100ml量杯,玻璃棒,计数器,解剖刀,解剖盘,解剖剪,解剖针,耗氧量测试瓶和实验相关化学仪器及药品。5.方法步骤: ①制作去余氯的自来水,先用大型铁桶装上自来水,然后用一层纱布和橡筋将桶口封住。随后放置在一个通风、透光的地方放置三天以上进行自然曝气除去自来水中的余氯。 ②实验鱼的驯养:驯养的水应是无任何污染的稀释用水(去余氯的自来水),驯养容器是无毒的,驯养时间为30天,驯养金鱼的数目是150条以上,驯养期间每天投少量不影响水质的饵料。当其死亡率控制在10%以下时,才可开始实验。 ③实验鱼的选择:实验鱼必须健康,判断的标准为体形正常,鳞片完整,各鱼鳍舒展无缺陷,体色光亮,行动活泼,反应灵敏,食欲好,大小基本一致,外观上没有异常现象和鱼病。 ④半数致死浓度的测定:a.实验液的配制:这个实验一并要配制两次实验液。第一次配制9个不同的洗洁精浓度梯度,分别编号为1-9,以初步找出大致致死范围。l-9号缸内的实验液的浓度分别为:10%、1%、0.l%、0.01%。0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%、0%。第二次是在上述实验找出大致致死浓度后,在上述全部致死最低浓度和全部不死的最高浓度之间配制十个等差浓度。分别编号为A-J,再加上0%的空白进行对照,编号为K,求出半致死浓度。b.放入实验鱼:配制好实验液之后,要小心的把金鱼从驯养容器中转移到各实验组的容器中,每个缸内放五条金鱼。30分钟后,待金鱼己经完全适应其新环境后,开始计时观察,并进行记录。c.实验的时间:实验的时间一共为48小时,其中前12小时应作连续性的观察,后36小时内随时进行观察,记录下每组实验鱼死亡的时间。d.金鱼死亡的判断:金鱼停止了呼吸运动,用小镊子或玻璃棒夹鱼的尾柄部(鱼体接近尾鱼鳍的部分)在5分钟内没有产生刺激反应则可断为死亡。e.利用第二次的实验数据用以下公式计算出半数致死浓度。 半数致死浓度=(全部致死的最低浓度+全部存活的最高浓度)/2 ⑤实验鱼生理指标的测定(以空白组与半数致死浓度组对比)。a实验液的配制:按照上实验计算出的半数致死浓度重新配制实验液。b.放入实验鱼:把实验鱼分别放入清水(对照组)和半数致死浓度的(实验组) ①、②号实验容器里面,每个缸内放五条金鱼,实验时间为48小时。c.观察记录:每4小时观察一次,观察记录的内容为:( a)呼吸频率;( b)体表和运动情况;(c)对刺激(用玻棒敲击鱼缸〕的反应。⑥ 对上述各级实验后的鱼进行解出剖:观察的内容有内脏的颜色、体表、眼球、鳃丝等的变化。 ⑦实验鱼耗氧量测定: a.将对照组、半数致死浓度组放入广口瓶中,30分钟后,加上橡皮塞(瓶内不留空气),将其和未放鱼的空白瓶(清水瓶和半数致死浓度洗洁精瓶),30℃恒温放置1小时。 b.分别利用定碘法将以上瓶中水的含氧量测出,再利用两个空白瓶的含氧量,分别求出两组实验鱼的耗氧量,公式如下: 实验鱼耗氧量=(空白瓶水含氧量-实验瓶水含氧量)/鱼的重量×放置时间6.结果记录:该实验的最终结果是放置在不同浓度的洗治精溶液里面的金鱼出现不同的死亡率,然而放在清水中的金鱼仍然都存活。不同缸内的金鱼最先出现死亡现象的是浓度最高组的鱼,随后其它组内的鱼都相继出现死亡。由此可见,洗洁精的浓度与金鱼的死亡率呈正相关关系。说明其致害与浓度有关,并且存在浓度阈值。a. 呼吸频率 通过观察,我们发现,两组鱼的呼吸频率差异明显。b.表现生理、行为改变 在该实验中我们通过仔细的观察发现除1号缸内的金鱼未发生生理行为的变化,而2号缸内的鱼却有很明显的改变。大致归纳如下: 刚放入实验鱼时,两组鱼均呼吸频率正常,平均45次每分,反应敏捷,遇到刺激金鱼会马上散开或四处乱窜;游动的速度和体色都无异常。随后20小时中实验组的金鱼出现浮头现象,并且鱼肚微有肿胀。这时金鱼的呼吸次数有大幅度的上升,变为了80次每分。再过8小时后金鱼又有了一次转折性的变化,呼吸次数由多变为少,最少时可达30次每分,反应的程度也有明显的降低,遇到一般刺激金鱼无反应,非要用玻棒碰其体表才会有微弱反应,在12小时后,我们发现金鱼的体表表皮有脱落的现象,体色也慢慢变浅,失去了以前的艳色,此时反应变得极其迟钝,用玻棒击打也只是随着玻棒向一边倒,呼吸次数变为24次每分左右;全身的颜色己明显变浅。c.解剖特征 通过该实验对两组实验鱼的解剖,我们发现金鱼的内脏器官在颜色、形状上都没有大的变化,两组对比效果不明显。可是当我们观察两组实验鱼各自的鳃丝时,发现一个重要的现象,正常金鱼的鳃丝都是成放射网状散开;而且颜色鲜红;而实验组金鱼的鳃丝则出现萎缩;而且颜色也为暗红。另外鱼体表皮眼角膜都有明显的脱落现象。并且鱼体褪色现象也较为明显。d.耗氧量 通过上表中对耗氧量数据的比较,可以得知实验液中金鱼的耗氧量比对照组中的低,说明洗洁精能导致金鱼代谢机能的下降,从而引起耗氧量的下降。7.分析讨论: 通过参考上述若干项实验的有关结论以及所查阅到的相关资料,我们对实验现象和结果进行分析,并且初步探讨洗洁精的致害机理。 洗洁精的主要成分是一类人工合成的表面活性剂,例如洗洁精中的烷基苯磺酸钠其去垢机理是通过其分子疏水端亲和污垢(多为脂质),亲水端溶于水,达到使污垢分散于水中而被冲洗的目的。但这种物质也会同样作用于脂质的细胞膜,使膜崩解而细胞死亡。实验过程中,金鱼鳃部的表面细胞也因此而遭受破坏,这样使得鱼的鳃部气体交换明显下降。氧气供应不足,鳃丝缺氧变得暗红,自然耗氧显下降。在机体的反馈调节下,就通过增加呼吸频率来试图增加氧的获得量,浮头现象以及金鱼因吞气利用肠壁呼吸而引起的腹胀现象也伴随发生。当这一系列的调节措施仍无法见效时,缺氧将最终导致机能代谢的下降,进而表现为呼吸频率的下降、反应迟钝等不正常现象。因此,鱼的呼吸频率才会呈现出先增后减的钟形曲线。由此可见,洗洁精对鱼的致害机理主要表现在其对呼吸的阻滞作用,与最终因窒息而死亡。但在实验过程中,我们发现实验鱼有表皮角膜脱落和体表及眼球褪色现象,则可能是因为洗洁精中的表面活性剂及氯化物(用于氧化杀菌)的作用,当然在自然水域中,因为没有如此高的浓度及如此长的作用时间,因而表现没有如此明显,但其致害性是客观存在的。 另外,洗洁精内还含有多量的磷酸盐(如三聚磷酸钠)长期富集,可使水体出现富营养化,这样必将破坏水域生态系统的原有平衡。 洗洁精主要是由人工合成的物质组成,较难被微生物降解利用。设想每天都有大量的洗洁精残留物排入水体而得不到降解,一旦超过了水生生物的半数致死浓度,所带来的后果必然是大量水生生物的死亡及整个生态系统的崩溃。加之,洗洁精产生的泡沫覆盖在水体表面,会降低其复氧速度和程度,这一点在静水水体中表现得尤为突出。英国的泰晤士河水体缺氧,河口处可闻到硫化氢的气味,这主要是洗洁精污染的影响。8.建议 我们希望洗洁精的生产厂商能将许多有关成分进行改进,除去其中的有害成分;另外,提倡利用无污染的清洗物品。如肥皂,便是一种无污染无害又环保的物品,因为它的原料是存在于植物或动物的脂肪之内,易于生物降解;也可以考虑利用酶作为去污剂,降解污垢中的蛋白质和脂质(利用生物发生器产酶可能降低成本)。作 者:秦日 许孜 韩晗范文二磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化【目的】为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响,并且为了找到我们在学习中常见的V形磁铁的居里温度,我们进行了实验。【思路】为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况,我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟;高温环境采用高温电炉进行模拟。【工具材料】永磁铁:两块,分别为U形和条形。高斯计:LakeShore制造的410型,最小分辨率为,量程为2000GS。电源:直流稳流电源,最大输出电流为400A,最大输出电压为50V。两极直流电磁铁。天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉,最高加热温度为1350℃。【制作过程】用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁,分别放入强磁场及高温环境中,不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度,同时记录数据最后进行分析。【科学性】本次实验得到了准确的数据,并进而得到一些简单的物理结论。【先进性】本次实验完全由学生设计,亲自动手操作,不拘泥于资料中的数据,通过自己设计的实验方法,找到了问题的答案。【创新点】根据设计实验思路,提出具体的操作方法,并亲手操作,得到了最后的结论。作品简介在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化,例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱;磁铁放在炉子旁,在高温情况下,磁力也会有所减弱;铁钉吸附在磁铁上,经过一段时间后会有磁性,我们查阅了许多资料,知道每一块磁铁都有不同的居里温度(Curie Temperature),即磁铁在该温度下会失去磁性,而我们在学习中常见到的磁铁的居里温度是多少呢?带着生活、学习中许许多多有关磁铁磁力减弱、消失、产生的种种疑问,我们进行了具体的实验,得到了准确、定量的物理结论。经过认真的分析以及查找资料我们发现,使磁铁的磁力减弱或消失的条件有:高温环境、强磁场环境以及强烈震动等。我们着重对高温以及强磁场两种环境下磁铁磁力减弱或消失的情况进行了实验;实验的目的是发现磁铁在高温环境下磁力的变化情况,并尽可能地发现其中的一些规律,预计在最后数据构成的曲线图像中可以发现一些大致的趋势和简单的规律。我们用高斯计对磁铁进行磁场值的测量。为了使数据更加准确,我们采用了一个磁极多点测量的办法,即以一个磁极的中点为主要测量点,把磁铁四角的四个点作为辅助测量点,因为在永磁铁中,磁感线的分布在磁铁的四角有重叠部分,所以不很准确,而中心能够准确地反映磁极的磁场值,所以在数据中我们以磁极中心的磁场值为最主要的数据,具体点的命名是:N极的四角分别为A、B、C、D;S极的四角分别为E、F、G、H;N极的中点为P,S极的中点为Q。1.强磁场环境下的实验我们在实验室中先用高斯计测量了条形型铁N、S两极的磁场值,接着我们将其放入了直流电磁场中,这时将经稳流电源整流、滤波后的直流电通给直流电磁场一定安培的电流,用高斯表测量强磁场内的磁场值,之后关闭稳流电源,拿出条形磁铁,再次用高斯表测量其N极、S极的磁场值的大小,进行对比之后,重复以上步骤,只是逐步增大其输入电流,记录不同的数值之后画出曲线图,通过曲线对数据进行分析。2.高温环境下的实验我们为了发现温度对于磁铁磁力的影响,我们采用高温电炉对磁铁进行加热,用高斯计对磁铁的磁场值进行测量,以温度每升高20℃为界限对磁铁进行测量,因为条件不允许,而且通过查资料我们看到磁铁在高温时与降温后的磁场值变化不大,所以我们测量磁铁时都是在磁铁从电炉中拿出用水冷却后才进行测量的。3.对U形磁铁重新充磁的实验在实验的最后,我们准备对已经完全失去磁性的磁铁放入直流电磁铁中进行充磁,即将其按照一定的方向放入(即将其侧放,目的是尽可能使直流电磁铁的磁感线符合U形磁铁原始的磁感线分布,真正达到充磁的目的),然后再给电磁铁通上400A的电流,五秒钟后将电磁铁断电,拿出磁铁,经过高斯计测量后,测得S为-92.8GS,N为77.6GS,虽然它的磁场值没有实验前大,但现在仍可以吸起小块金属。这次实验最终测量出来数据基本符合我们的预料,在强磁场环境下的数据所呈现的曲线较为不规律。对照曲线图可以看到对电磁铁所加电流小于20A时,磁铁正负磁场的磁场值变化不大,磁极也没有发生任何偏转,当输入电流大于20A时,磁铁的磁极以及磁场值发生了许多变化,N极的五个测量点大幅度减小,平均都在六分之一到七分之一左右,而S极也发生了许多变化,输入电流由1 8A变为21A时,S极的Q点由-319GS变为42GS。另外,不但数值发生了很大的变化,极性也发生了偏转。在我们测量的五个点中有三个发生了偏转,之所以两极的磁场值发生巨大的变化,是因为输入直流电磁场的电流是21A时,电磁铁中的磁场值明显超过了磁铁两极的磁场值,所以会对磁铁产生很大的影响。在后来的几次测量中,磁极的磁场值变化都不是很大,直至将输入电流增加到40A时,N极的几个辅助测量点都发生了偏转,主测量点的值也已经变得很小,而S极的磁场值也已经完全成为正值,这说明磁铁的两极在此时已经完全发生了变化。紧接着我们就将输入电流增大至200A,这时电磁铁内的磁场值是输入电流为40A时的10倍,这时的磁铁的磁极已经与外面的涂漆标志相反了,这块磁铁的涂漆为S一端已经可以和一块正常的磁铁涂漆为S的那一端相吸引了。在高温环境下的实验数据中,我们可以明显看到N、S极的P、Q点的磁场值都是随着温度的上升而下降的,当温度在220℃~300℃之间时磁场值下降最快,当炉内温度到达300℃左右时,磁铁被加热至红热状态,温度达到340℃时,磁铁两极的磁场值都降至很小,温度到360℃时,两极磁场值均变为0。磁铁在高温以及强磁场环境下磁力会发生变化:磁铁在高温环境下磁力会减弱直至消失;磁铁的磁场方向在强磁场环境下会发生变化,甚至发生磁极的偏转;没有磁性的金属在强磁场环境下会具有一定的磁力。一切物质都是由它的分子组成的,分子又由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,电子在不停地自转和绕原子核旋转,电子的这两种运动都会产生磁性。但由于其运动的方向各自不同,普通的金属内部各个分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外界不显磁性。在外界强磁场的作用下,有些物质内部原本的、各自运动的电子,全部排列整齐,而此时,电子旋转产生的磁效应与外界磁场方向一致,物质便呈现出磁性。磁铁之所以能吸住铁钉,是因为具有磁性的磁铁靠近铁钉时,铁钉内的原子被磁铁磁化。同理,若是让正常的磁铁处在强磁场环境下,磁铁内部的电子旋转的磁效应与外界磁场方向不同,所以磁铁内部的一部分电子旋转的取向会受到外界强磁场的干扰而发生变化,这时磁铁内部的电子旋转的取向会有所不同,会有一部分分子电流互相抵消,使磁铁内部的磁场方向发生很大的变化,甚至发生磁极偏转。而磁铁在高温环境下磁力消失是因为磁铁内的分子在高温环境下热运动会加快,改变了电子运动方向的规律性,会使分子电流互相抵消,从而使磁铁的磁力减弱直至消失。对磁铁进行重新充磁,使原子的电子排列重新具有规律性,而使失去磁性的磁铁重新具有磁力。通过这次实验我们对于磁铁退磁得到了更加深刻的理解,而利用磁铁的居里温度以及磁极偏转这些性质,可以为我们更好地服务,例如,电饭锅底部的控温装置就是利用了磁铁居里温度这一特性,该装置用的就是一块居里温度是105℃并且在降温后磁性还会恢复的磁铁,当锅里的水分干了以后,食品的温度将从100℃上升。当温度到达大约105℃时,由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性消失,磁铁就对它失去了吸力,这时磁铁和磁性材料之间的弹簧就会把它们分开,同时将电源开关断开,停止加热,如果在不方便测温度的情况下,可以放入一块磁铁性质已知的磁铁,最后通过分析磁铁的磁场值的变化来估算温度最高达到了多少。利用这些性质在安全开关、放火灭火方面有很大作用,当然这些都是一些设想,若要真正实现还需要我们的进一步努力。作 者:于善霆 杨娜 刘斌就这些啦~O(∩_∩)O哈哈~

美容食品研究进展论文范文

为了更好的提高微生物食品的安全性,对微生物的检验技术的发展就变得十分的重要。下面是我为大家整理的食品微生物论文,供大家参考。

【论文关键词】:食品微生物 实验教学 实验开放管理

【论文摘要】:食品微生物实验教学中,本文从精心选择实验内容,有效组织管理实验教学,引进综合考评机制并加强开放管理实验室方面进行思考和 总结 ,以期确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的。

实验教学是高等 教育 教学活动的重要环节。通过实验课不仅可以加深学生对课堂内容的理解,巩固已学到的理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,对于活跃思维、提高创新能力起着积极的作用。

食品微生物学是食品专业学生必修的专业课,是普通微生物学的延伸。食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术、食品加工与保鲜技术以及现代分子微生物学实验 方法 等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。

如何加强食品微生物实践教学的组织指导,如何调动学生的积极性,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。下面简单谈一下我们在食品微生物实验教学中遇到的问题,解决的方法和对一些问题的思考。

1 精心选择实验内容,调动学习积极性

随着食品工业和微生物检测技术的迅速发展,食品微生物学及其实验课的内容也不断扩展,而实验课既受理论课内容进度的限制,又受课时及实验室等客观条件的限制。要在有限的课时内,系统、科学地完成食品微生物所有的实验项目是绝对不可能的,这就要求我们实验教师在掌握微生物学教学大纲的前提下,结合现代科技的发展和食品微生物的研究动态,精心设计实验课教学体系,合理选择实验项目。

选择实验内容,我们由浅入深,由感性到理性。首先要求学生对食品中常见细菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌进行观察,掌握其性状特征和培养生长条件。学会识别哪些是有益菌,哪些是有害菌,利用有益菌的代谢活动制造更多的发酵产品,提高食品的质量,同时防止有害菌引起食品腐败变质以及食物中毒。其次选择有代表性的发酵食品作为实验内容,使学生了解利用微生物生产发酵食品的整个过程,通过这些实验使同学们对食品发酵有一个总体印象,并能举一反三。最后对不同的食品和发酵食品设计实验,让学生掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术。并在课堂上结合自己的科研成果和食品研究 热点 介绍食品工业发展的前沿动态。

实验设计过程中,不仅有验证性实验,更多地引进了综合性和设计性实验,学生分成几人一组,让学生从实验设计,自己选择原材料,准备实验材料,试剂的配置,培养基的制备和灭菌等都由学生自己完成,最后写成规范的实验 报告 。学生对此积极性很高,甜酒酿、酸奶、腐乳等都是同学们喜欢并制作的发酵食品。在这个过程中学生将所学内容贯通,并熟悉掌握各个环节的操作步骤,这对学生将来步入社会,在工作岗位上独立开展工作都会有很大的帮助。

2 强化基础技能的训练,有效组织管理实验教学

食品微生物学是在掌握微生物的基本实验技能的基础上开展的,学生无菌操作观念的培养、正确使用、掌握微生物的实验仪器,如光学显微镜、灭菌消毒器械等都非常重要。但基于很多原因,学生的这些基础技能还是很薄弱,所以我们在进行食品微生物的每一个实验的每一个步骤中只要涉及这些基础性的知识,都会给予强调,亲自演示。

学生微生物基础技能培养和形成,不是一两堂课能完成,也不是单单有老师演示后学生就可以掌握,必须让学生每人亲自动手。但在实际教学过程中,由于学生人数的增加,硬件等条件限制,人手一套实验器材不现实,那么在有限人力、有限资源情况下,使每一位同学都能动手操作并熟悉实验过程,有效组织和管理实验教学过程就尤为重要。

(1)首先任课教师和实验技术人员充分做好预实验,对实验的关键步骤和关键操作点都做到心中有数,在授课过程中有重点地强调,并分析某步骤出现问题可能会出现的结果。

(2)每次实验之前任课教师和实验技术人员就实验进行积极的沟通,不仅对实验准备的物品和材料沟通,更要对实验的组织过程协商。

(3)在实验过程中则需要任课教师和实验技术人员相互协作,并充分发挥学生班干部和小组长的作用。课堂理论教学课和实验课最大的区别在于,实验课更注重学生的动手参与,以及实验过程出现问题发现问题的及时解决。 (4)教师要严于律已,教师要严格要求自己,实验过程中耐心指导,热情帮助,回答好学生提出的每个问题,并随时纠正不正确或不规范操作。

3 加强实验课考核,引进综合实验考评

实验课的成绩给定,往往包括实验课出勤率和实验报告成绩两方面综合。所以首先就要求教师认真考勤,只有学生的出勤率有保证才能有效地组织教学活动。其次,要求实验报告书写规范,详细完成实验报告,对实验结果进行讨论,实验失败要分析原因。同时教师也对实验报告认真批改,实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。通过对实验报告的批改,可以发现学生的实验操作能力和观察分析问题的能力。

实际教学中,实验报告雷同和抄袭的现象比较多见,为综合考评学生实际动手能力和对实验技能的掌握,建议今后引进期末的综合实验考评:即将各个试验项目设计成不同的实验题目,让每个学生随机抽取并在有限的时间内独立完成操作,视完成的情况给予评分。比如:“食品中常见菌类的平板培养”考察了无菌操作、培养基的制备,对食品中常见菌类平板接菌技术;“食品中常见菌类的形态观察”考察了革兰氏染色,各真菌形态辨别等。在进行具体考核过程中,可把每个考核的内容进行量化定出详细的评分标准,根据学生的每一个操作环节现场打分,并对同学进行现场提问,让学生进行答辩。

4 有计划推进实验室的开放 加强实验室开放管理

微生物实验室的开放是对食品微生物实验课的有益补充,能强化、巩固、提升对食品微生物课程内容的理解,我们鼓励学生设计和开发自己的科研项目,而且学校有很优厚的资金加以支持。但是开放实验室不是无条件的,有时因实验操作不当引起的安全隐患是很严重和难以预料。因此实验室开放时管理须给予加强。

建立科学的管理机制,利用校园网建设实验网站,公布开放实验项目的题目、时间和地点,供学生选择和预约。

专人负责学生的科研队伍,对菌种、标准品、和学生用到的有毒有害物质要有专人负责,注意保管,不随意丢弃,做好无害化处理。对使用仪器学生做好使用登记,实验物品注意清洗、归还、交接。

总之,食品微生物实验课,只有提高对实验教学活动的认识,精心选择实验内容,合理有效组织和管理实验过程,并加强实验课的考核,在此基础上,推进实验室对学生的开放,加强开放实验室的管理,就能确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的,也使学生真正有所收获。

参考文献

[1] 赖建平.从培养学生创新能力入手加强化学院食品微生物学实验教学改革[J].广东化工,2007,2:77~79.

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[3] 陶思源,食品微生物实验课教学改革的初探[J].辽宁行政学院学报,2005,4:211~212.

[论文关键词]:食品微生物 教学改革 多媒体课件

[论文摘要]:针对食品微生物学课程教学, 文章 从教学内容、教学手段、 教学方法 和成绩考核标准等几个方面进行了探讨,为食品微生物教学改革提供了新的思路。

食品微生物学是一门研究与食品有关的微生物的科学,通过对微生物的基本知识、基础理论和基本实验技能的教学,使学生能辨别有益的、腐败的和病原的微生物,从而在食品制造、保藏过程中,充分利用有益微生物,控制有害微生物的活动,以防止食品的变质[1]。该课程内容多,涉及面广,技术性实用性强,是食品专业的专业基础课程。在教学中,除重视基础理论知识、基本操作技能的传授外,也注重了培养学生分析问题、解决问题的能力,做法和体会如下:

一、变学生被动为主动,变换教学立场

教师的备课不是简单的“背课”[2],是在对教学内容熟悉的基础上,优化内容,根据食品微生物学知识体系的要求合理分配教学时间,增加学生在课堂上的参与和主动,启发引导学生完成学习任务,充分发挥教为主导,学为主体的作用。要改以往课堂以教师讲为主,学生被强迫坐于课堂,不能也不敢出声的传统教学模式,做到让学生“动”起来,让学生自身主动地进入到学习状态,增加学习兴趣,提高学习效果。

如“食品微生物学”与“生物化学”等课程相互渗透、相互联系,在授课时间上有前有后,为了避免相近课程某些内容重复,我们进行了授课内容的优化。对于先修课程生物化学,已讲过“物质代谢”内容,则以学生为主角,让学生课下查阅资料丰富相关知识尤其是一些科研论文(这样可以启发学生发现更多问题),然后课堂向教师提问的方式来完成这部分教学内容。教师要根据学生提问的难易做到由浅及深地回答,帮助学生回顾已忘或还未掌握的内容。学生在提问时,允许学生充分发挥想象;老师答疑时要尽可能多联系一些日常生活的实例和本学科当前研究的最新进展,用简练、幽默、易懂的语言回答相关问题,这样既丰富了学生知识,又调动了学生积极性和趣味性,让学生在课堂上能够感觉到自己是课堂主角,要发挥主角作用。

二、善于利用多媒体教学资源

传统的板书加挂图的食品微生物教学模式已远远不能满足当今学生的信息量。计算机辅助教学成为当今教育科学及教学手段的重要组成部分[3]。多媒体技术应用于食品微生物教学中,使教学效果前所未有的提高。首先,多媒体技术使直观教学成为可能。将微观世界在课堂上生动再现,其效果胜过任何语言的描述。其次,多媒体提供的信息量远远大于传统教学模式。课堂上学生可以观看多幅图片,阅读多篇教学材料,这个数量可以是传统教学的几倍。第三,多媒体将多种教学资源进行了整合,提供了多种教学方法,如课件、动画、相关网络声像资料及新闻报道等。

食品微生物学,不仅内容丰富,涉及面广,发展迅速,而且个体微小,学生对它的认识远不如对宏观事物,再加上其营养方式、遗传类型多种多样、代谢机制错综复杂,学生往往感觉其知识繁琐、抽象和难以理解。针对这种情况,将多媒体技术应用到微生物学课程的教学,受到了学生的普遍欢迎。通过flash动画、PPT课件、高清晰显微照片、动态显微录像等CAI教学软件,使微观世界宏观化、教学内容形象化[4]。例如,把细菌、真菌、病毒的显微世界以色彩丰富、直观清晰、生动形象的三维画面或科教电影形式展示给学生,以动画的形式表现出细菌鞭毛的运动、T偶噬菌体的增殖、主动吸收的方式、细胞的分裂过程等内容。不仅激发了学生的学习兴趣,有助于学生的理解与接受,而且可突破教学中的难点,加大教学的信息量,提高讲课的效率。

三、采取形象化教学形式

在实际教学过程中要注重知识的逻辑性和系统性,强化抽象理论与具体实例结合,增加学生对抽象理论的感性认识和接受能力。食品微生物学主要讲解了微生物在食品生产、贮运及销售过程的利害影响,但由于微生物的自身特性,我们很难就只有显微条件下才能观察到的细小生物让其形象化,宏观化。虽然多媒体已经在此方面有了很大改善,但要做到与具体实例联系更加紧密,更加强化学生的感性认识,我们必须借助实际生产、生活中的例子来实现形象化教学。如,上课时我们将一些常见的白酒、红酒、酸乳、面包、酱类等发酵食品带入课堂来讲授微生物在发酵食品中的应用,并且通过与实验紧密结合,开展发酵酸乳来增强学生对微生物利用的认知,让学生自已亲自动手制作酸乳,品评自已的劳动成果,便于理解和掌握教学内容重点。再如讲到微生物对食品的危害时,我们选用了一些发霉的粮食、发霉的马铃薯以及发臭的肉和罐头等进入课堂,这样在理论讲解时有现实的例子,无论从教师的讲授还是学生掌握都因有了宏观感性认识而变得轻松容易。

四、调动学生兴趣,培养创新能力

兴趣是学习的动力,也是创新的动力,创新的过程需要兴趣来维持。教育学家乌申斯基说:“没有丝毫兴趣的强制学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”[5]食品微生物课堂教学中要注重培养学生的学习兴趣,养成学生良好的学习习惯,为学生创造性学习奠定基础。那么如何在微生物教学过程中做到调动学生兴趣,培养创新能力呢?我们主要从三方面来做起。第一,因材施教。学生的个性差异和智力发展情况各不相同,因材施教,对不同层次的学生实施不同程度的思维能力和创造能力,对不同层次的学生要有不同的评价标准和不同的目标要求。第二,以“新”为轴,调动学生学习兴趣。教学中突出“新”的理念(即运用新思想,联系新理论,列举新课题等),在激发学生的学习热情,培养提出问题,解决问题的能力,积极参加各种学术讨论会,大胆提问等方面都无疑会起重要作用,同时还赋予学生宝贵的 创新思维 。第三,多样化传授知识。改传统课堂教学模式,引入食品中微生物变化的课外观察,自行了解微生物的生长变化;鼓励学生课堂提问,学生课外查阅资料课堂以报告会形式进行教学内容讨论;积极开展相关实验,引入校园河水中微生物检测实验,培养学生自行设计安排和完成实验的能力。

五、强化实验教学,重视动手能力

食品微生物学是一门实验性、技能性很强的专业基础课,这一学科的在校大学生踏上工作岗位前,普遍存在动手能力较差、实验技能欠缺的问题。充分利用现有的力所能及的各种条件,加强实验技能培训,是最快捷有效的弥补方法。

(一)课堂实验

食品微生物实验课开始时,讲明实验目的、要求、步骤和注意事项,努力使实验成功的要求变成学生头脑中的指令,使每位同学都全神贯注地投入到实验当中去。从最基本的操作技术做起,抓住实验课上一切可以利用的机会,采取多种形式强化基本技能。具体如下:

最初,教师进行实验目的、要求、步骤和注意事项的详细讲解。

其次,以多媒体的形式将预先录制的实验过程向学生播放。这样既可以回顾理论教学内容加深实验印象,又可使学生初步了解实验过程、实验步骤及实验中的关键操作,帮助掌握实验技能。

再次,教师与学生同时进行实验操作。这样进行实验,学生在观看了录像后对部分仍不明白或是记忆不清楚的地方可以通过教师演示与他们实验的同步,进行实验信息交换,从而让学生能够最短最及时最迅速地掌握正确的实验技能。

最后,进行实验总结,认真完成实验报告的写作和批阅,从中找出问题并进行集中答疑,进一步修正学生实验中的错误。

(二)课外实验

不定期安排学生在课外做些简单实验或集中安排学生课外进行实验技能训练。如在讲微生物腐败变质时安排学生课外取一空矿泉水瓶内装入校园河流中比较清澈的水,然后进行封口存放,直至水质变化产生腥臭。让学生通过这种现象来强化课堂所学内容,起到了良好教学效果。再如集中学生利用课余时间进行校园河水中微生物检测实验,让学生以小组为单位独立完成从实验设计到完成检测报告一系列工作,并且最后进行结果评比。这样不但丰富了学生课余生活,而且还调动了学生的学习积极性,提高了学生的实际动手和综合运用知识的能力。

六、建立适合当代大学生的考核机制[6],正确评定学生成绩

实行理论和实验考试分离,突出实验,综合评定的考试模式。改以往教师授课内容为蓝本,学生考前背,考后忘的非正常态考试模式。将理论考查内容面放宽加大,强调与实际食品生产的联系,将知识点以命题形式溶入现实生活,做到“学以致用”。实验考试采用笔试和操作各占一半的命题形式,做到实验理论和实验操作并行,要求学生在规定时间内完成两部分命题,达到理论、操作都掌握的目的。实验笔试以实验基本原理和关键操作步骤为主要命题范围,实验操作以抽签形式定,内容均为食品微生物必须掌握的实验内容,如显微镜观察、细菌染色、细菌计数等。最后学生成绩由理论和实验两部成绩再结合平时的课堂提问及实验情况进行综合评定,给出学生一个公平公正科学的考核成绩。通过这种模式考试既要求学生掌握了食品微生物的相关理论知识,又培养了学生的实验操作技能,为以后的实际工作打下了坚实基础。

实践证明,我们进行的食品微生物课程教学改革的大胆尝试是成功的。教学内容的丰富更新、教学手段的现代化,考核机制的客观化,不仅提高了教学质量和教学效果,而且激发了学生的学习兴趣,拓宽了学生的知识面,增强了学生的动手能力,适应了现代社会对人才培养的要求。

参考文献

[1]贾英民,食品微生物学[M],北京,中国轻工业出版社,2001,1~243

[2]朱宏飞,微生物教学中激发学生兴趣的几点探索[J],微生物学通报,2007,34(1)173~175

[3]梁峙,微生物教学中的CAI[J],彭城职业大学学报,2001,3(16),76~79

[4]李平、杜先锋、蒋军,运用多媒体课件好食品微生物学的尝试[J],高等农业教育,2002,10,42~44

[5]叶丹玲,如何在微生物教学中培养学生的创新意识[J],宁波工程学院学报

摘要: 随着人类社会的进步,食品安全已经成为世界性的公共卫生问题,不仅影响到人类的健康,而且关系到国家的安全及稳定,大力发展科学技术,研究新检验方法,快速推广普及有效检测技术越显重要。本文介绍了免疫检测技术、分子生物学方法、快速测试片法、电阻电导测定法四方面的检测方法,并评述了他们的特点。随着生物等新技术新方法在食品微生物检验领域应用,文章对近几年食品微生物检测技术和方法进行介绍,这样做有效的提高了检测效率和检验速度。

关键词: 检测方法;微生物

0 引言

随着人们现代科学技术的发展,“细菌门”、“福寿螺”、“毒饺子”等名词的出现,食品安全问题越来越受到人们的重视,根据WHO统计,全球每年有近15亿人感染食源性疾病,其中70%是食品中致病微生物污染引起的。各个环节中都有污染微生物的可能,包括食品生产、加工、储存、运输、销售等,目前,微生物对食品的污染问题成为人们关注领域。

1 食品微生物分类及命名

微生物并不是生物学分类学上的专门名词,而是对所有形体微小,单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚至没有细胞结构的低等生物的统称。其群体非常庞杂,种类繁多,包括细胞型和非细胞型两类。凡具有细胞形态的微生物称为细胞型微生物。细胞型微生物按细胞结构又分为原核微生物和真核微生物。

2 食品微生物检测技术及方法

免疫检测技术———酶联免疫吸附剂测定法 (ELIsA)[1]

免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应,也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。现代免疫学将“免疫”定义为:机体对“自己”和“异己”识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和,正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性功能。

酶联免疫分析法(ELIsA)是食品检验中应用的主要免疫检测技术。它的中心就是让抗体与酶复合物结合,然后通过显色来检测。具体说就是使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,即与某种酶连接成酶标抗原或抗体,这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定比例。加入酶反应底物,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。

分子生物学方法

核酸探针法[2] 核酸探针是将已知核苷酸序列

DNA片段用同位素或其他方法标记,加入已变性的被检DNA中,在一定条件下即可与该样品中有同源序列的DNA区段形成杂交双链,从而达到鉴定样品中DNA的目的,这种能认识到特异性核苷酸序列有标记的单链DNA分子就称为核酸探针或基因探针。与免疫学方法相似,探针也需要附加适当标记。以往研究的探针技术要使用放射性同位素,只在专门的实验室使用,而现在较热门的技术是以核酸杂交为基础的第二代技术一—比色计。该方法依赖核糖体RNA(tRNA)发育中储存的核酸成分进行检测。这种天然富含rRNA标靶序列的使用使得无辐射检测成为可能,同时又保持了与放射性同位素方法相当或者更高的灵敏度。总体说,核酸探针技术是一种较为理想的技术,特点是敏感、特异、简便、快速,缺点是一种菌就需要一种探针,目前尚未建立所有菌种探针,该技术还有待进一步发展,再者就是检验费用比较昂贵。

聚合酶链反应法(PcR方法)[2] 聚合酶链反应 (PCR)PCR是美国科学家Mllllis于1983年发明的体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。又称为基因体外扩增法,是一种体外选择性扩增DNA或RNA的技术。该方法通过对人工难以培养的微生物相应RNA或DNA片段扩增,检测扩增的产物含量,从而快速对饲料中致病菌的含量进行检测。PCR技术可直接检测样品中痢疾杆菌,大肠杆菌、乳酸杆菌、肉毒梭菌等。

快速测试片法 快速测试片法是利用无毒的纸膜、纸片、胶片为培养基载体,快速、定性和定量检测试纸和胶片的食品微生物检测方法,它是一种集现代化学、高分子科学、微生物学于一体的检测方法。对有些项目的测定,其准确度和精确度高,几乎与标准方法相媲美。其优点:第一,常规法需要时间较长,而且温度要求严格,而测试片操作简单,大大缩短了测试时间,以往许多实验室不能实施,不能达到及时检测的目的。第二,快速测试片可以在取样时同时接种,防止延长接种时间时由于细菌繁殖造成的数量增多,结果更能反映当时样本中真实的细菌数。第三,测定少量样品,不需配试剂,价格低廉,可随时进行,便于运输,携带方便,易于消毒保存,操作简便快速。

电阻电导测定法 电阻电导测定法原理是:在细菌生长繁殖期间,将大分子物质(蛋白质、糖类等)分解成有机酸、氨基酸等带电荷的小分子物质,改变其培养液的导电度。这样,通过电阻和导电度的数值变化,就可推算出样品含菌数。目前已开发出来的电阻电导检测器有:美国Vitek公司生产的Bactometer可适用于检测肉品、乳制品等含菌量;英国推出的Mathus系统,可用来检测牛乳、酿造液、鱼及海产品的含菌量[3]。

3 结束语

随着人们生活质量的不断提高,食品安全问题已逐渐成为世界性公共卫生问题,直接关系到人类的健康。本文中罗列了几个方面的食品中微生物的检测技术,虽然很多技术依然存在一定的问题,有的属于世界前沿,有的还处于发展阶段,但其应用价值日显突出。

参考文献:

[1]王兰兰.临床免疫学和免疫检验[M].北京:人民卫生出版社,2003:91-93.

[2]杨向荣,江志毅等.快速方法在食品微生物检测中的应用[J].学术论坛,2006,5.

[3]周向华,王衍彬,叶兴乾等.电阻抗法在食品微生物快速检测中的应用[J].粮油加工与食品机械,2003(10):73-75.

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近年来,食品安全问题引起了世界范围内的普遍关注,成为各国政府和消费者谈论的焦点。下面是我为大家精心推荐的关于食品的科技论文3000字,希望能够对您有所帮助。 关于食品的科技论文3000字篇一 重视食品质量,保证食品安全 国以民为本,民以食为天,食以安为先。食物是人类赖以生存和发展的基本物质条件,也是国家安定、社会发展的根本要素。在任何一个国家,食品质量及其安全性都是上至国家领导人,下至百姓共同关注的一个永恒主题。食品安全不仅涉及广大人民群众的生命安全与健康,还涉及到一个单位乃至一个国家的声誉[1]。由食品安全问题引起的事件还会直接影响社会稳定、经济发展以及国际间的合作。为此,笔者简要论述了食品质量与食品安全性。 1食品质量 食品质量,是指食品固有特性满足要求的程度,包括食品的外观、品质、规格、数量、重量、包装以及安全卫生等[2]。食品质量的内容主要包括以下3个方面: 食品的特性 食品特性指食品本身固有的,可以相互区分的各种特征,如外观特性、内在特性、适用性、质量特性等。外观特性包括大小、粗细、长短等形态,黑白、黄绿、青红等颜色;内在特性包括老嫩、口感、纯度等;适用性包括使用范围、食用方法、食用条件等;质量特性包括营养成分、保健性能、保质期限、有毒有害物质含量等。食品特性有些可以通过人的感觉,如嗅觉、触觉、味觉、视觉、听觉等识别,有些只能通过仪器设备检测才能发现,如对人的生理影响或有关人身安全的特性;有些食品特性通过定性描述就很清楚,有些则需要定量说明。为表示食品质量,食品包含的一些成分不仅要说明有无,而且还要说明多少。 对食品的要求 消费者和社会对食品的要求,包括明示的要求和隐含的期望,可由不同的相关方提出。明示的要求是指在文件中明确规定的要求,如社会关于食品生产加工及其食品本身的安全、环境、自然资源等方面法律、规章、条例等规定;国家、行业或者地方关于食品的标准、规范和技术要求;市场对食品的要求,如市场准入条件、标识包装特点。隐含的要求或期望是指社会、消费者和其他相关方惯例或一般做法所考虑的需求或期望。隐含的要求或期望,是人们的意愿和期盼,是消费者对某类或某种食品长期形成的理解和要求,没有文件规定。如消费者一般认为,芹菜是绿色、细长具有特有清香气味、多纤维素的一种蔬菜,否则就不是芹菜。生产者为市场提供的芹菜不能脱离消费者对芹菜的这些基本理解。 满足消费者的程度 食品满足消费的程度,指食品满足明示要求和隐含期望的情况,它既包括满足规定要求的客观水平,也包括消费者对满足预期使用目的主观评价。质量是一种客观状态,其本身既不表示人们在主观上所做的优良程度评价、在定量上所做的技术评价、在效果上所做的适用性能评价,也不表示人们的主观质量要求。食品满足明示的要求,达到标准,说明食品质量合格。 2食品安全性 食品安全性是食品质量的基本要素。食品的安全性,就是要求食品应当无毒、无害,是指正常人在正常食用的情况下摄入可食状态的食品,不应造成对人体的危害[3]。对它的充分理解应该注意2个方面:一是对危害人体的界定。这种危害应包括消费者急、慢性毒害、感染疾病,危及消费者及其对后代的隐患。二是对无毒无害的界定。这是一种会对食品产生潜在危害健康的生物、化学、物理因素或状态。随着人类社会和现代科学的发展,一方面新的有毒有害物质不断被发现,另一方面新的检测技术和方法发现原本被认为“清洁无污染”的食品中也广泛存在着极微量的有毒有害物质。因此,从食品安全性的内涵和外延来看,对于普通消费者而言,食品的安全性越来越不是一个能够简单、明确判断的事情。 美国学者Jones建议应该区分绝对安全性与相对安全性2个不同的概念[4]。绝对安全性被认为是指确保不可能因食用某种食品,而危及健康或造成伤害的一种承诺,也就是食品应绝对没有风险。不过,由于在客观上人类的任何一种饮食消费,甚至其他行为总是存在某些风险,绝对安全性或零风险是很难达到的,尽管这是当代环境威胁加剧条件下普通消费者追求的目标。所谓相对安全性就是一种食物或成分,在合理食用方式和正常食量情况下,不会导致对健康损害的实际确定性。任何食物成分,尽管是对人体有益的成分或其毒性极低,若食用数量过多或食用条件不当,都可能引起毒害或损害健康。如食盐摄入过量会中毒、过度饮酒伤身体等。饮食的风险不仅来自生产过程中人为施用的农药、兽药、添加剂等,还大量来自食品本身含有的天然毒素。过度偏食可能使食品中某些化学成分在人体超量积累达到有害程度。某些食品的安全性又因人而异,如鱼、蟹类水产品经合理的加工制作及适量食用,对多数人是安全的,但对少数有鱼类过敏症的人可能带来危险。食物中某些微量有害成分的影响,也往往在对该成分过敏的人群中表现出来。以上说明,一种食品是否安全,取决于制作、食用方式是否合理,食用数量是否适当,还取决于食用者自身的一些内在条件。 食品绝对安全性与相对安全性的区分,在很大程度上也反映了一方面是消费者,另一方面是管理者、生产者和科技界主流派对什么是安全食品在认识角度上的差异。前者要求对他们提供没有风险的食品,而把近年频繁发生的安全性事件归因于技术和管理的不当。后者从食品构成及食品科技的现实出发,认为安全食品并不是完全没有风险的食品,而是在提供丰富营养和最佳品质的同时,力求把可能存在的任何风险降至最低限度。可以认为,这2种不同的概念既是对立的,又是互补的,是人类对食品安全性认识发展与逐渐深化的表现,从需要与可能、现实与长远的不同侧面,概括了食品安全性比较完整的含义。 食品安全是关系国计民生的大事。保证食品安全,防止食源性疾病的发生,是构建和谐社会、维护安全稳定的重要措施。吃的放心、吃的安全、吃的健康,这是公众的强烈愿望和共同的健康追求,也是社会文明进步的表现。而倡导和建立健康、科学、文明的生活方式,正是先进文化的重要内容。为人民健康服务、为社会经济建设服务,是公共卫生工作的根本宗旨。保证食品安全、保障公众的健康权益,代表了广大人民群众的根本利益,这是以科学发展观为指导,全面建设小康社会的重要内容。食品工作者和食品消费者,要正确认识食品质量和食品安全性,确保消费者吃的放心、吃的安全、吃的健康。 参考文献 [1] 陈丽华,李光宇,王世琨.我国的食品质量安全现状分析[J].东北农业大学学报:社会科学版,2007,5(1):47-49. [2] 王薇.食品质量安全分析[J].畜牧与饲料科学,2009(2):80-81. [3] 石毓梅.浅论我国食品质量安全及控制体系[J].广西质量监督导报,2009(6):38-40. [4] 张则钦.推行农业标准化确保食品质量安全[J].世界标准化与质量管理,2008(7):41-44. 关于食品的科技论文3000字篇二 浅析食品添加剂与食品安全 摘要:随着人们生活水平的提高,对食品安全问题也越来越重视,当今已然成为社会焦点问题。食品添加剂是促进食品工业生产最活跃的因素,被誉为现代食品工业的灵魂。食品添加剂按其原料和生产方法分为化学合成添加剂和天然食品添加剂。现代食品工业的安全生产离不开食品添加剂,它可以满足消费者的各种需求。但若不科学地使用也会带来很大的危害,近几年食品添加剂的安全性引起了人们的关注。所以,合理使用食品添加剂才能保持它的安全性,使之更好地有助于食品工业的发展,提高人们生活质量。本文详细介绍了食品添加剂的作用发展趋势与食品的检测方法。 关键词:食品添加剂安全性食品质量安全 一、前言 食品添加剂(Food additives)是构成现代食品工业的重要因素,它对于改善食品的色、香、味,增加食品营养,提高食品品质,改善加工条件,防止食品变质,延长食品的保质期有极其重要的作用。因此,食品添加剂工业,在食品工业中占据重要地位,可以说没有食品添加剂工业就不可能有现代食品工业。但人工合成食品添加剂的使用直接影响食品的安全性,也直接关系到消费者的身体健康。 二、食品添加剂简介 1.食品添加剂的定义 食品添加剂通常是人们为了改善食品质量和保持或提高营养价值,在食品加工或贮藏过程中添加的少量天然或合成的物质。它们具有某些特定的功能,既可以是单一成分,也可以是混合物。有关食品添加剂的定义,世界各国也有所不同。在我国,根据《中华人民共和国食品卫生法》附则中的规定,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。食品营养强化剂、食品用香料、胶基糖果中基础剂物质、食品工业用加工助剂也包括在内。(GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》) 2.食品添加剂的分类 食品添加剂按其原料和生产方法可分为化学合成添加剂和天然添加剂。一般说除了化学合成添加剂外,其余的都可纳入天然食品添加剂。食品添加剂还可按安全性评价来划分,联合国食品添加剂法规委员会(CCFA)曾在FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)讨论的基础上将其分为A、B、C三类,每类再细分为两类。 A类 JECFA已制定人体每日允许摄入量(ADI)T和暂定ADI者; B类 JECFA曾进行过安全性评价,但未建立ADI值,或者未进行过安全性评价者; C类 JECFA认为在食品中使用不安全和应该严格限制作为某些食品的特殊用途者。 由于食品添加剂功能各异,所以按其用途分类,世界各国至今也没有统一的标准。据统计,目前国际上使用的食品添加剂种类已达14000余种,其中直接使用的约4000余种,其中香精、香料占80%以上,目前我国在GB2760-2007中已公布批准使用的食品添加剂有1812种(含食品用香料)。国外的食品添加剂更加普遍,美国已有25000多种食品添加剂应用在近20000种食品中,日本使用的有2000多种。 3.我国食品添加剂的发展趋势 我国是13亿人口的大国,近二十年来食品工业发展迅速。为了进一步提高我国食品加工业的水平,缩短和世界食品工业发展的差距,开发新的食品添加剂和配料具有十分重要的意义。此外,随着经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,人们对食品有了新的要求,营养食品、功能食品、保健食品、绿色食品等已成为食品消费市场的主流,而食品添加剂对生产这些产品的品质起着至关重要的作用。 三、合理使用食品添加剂可提高食品安全性 食品添加剂大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂。添加剂在食品领域立下的功劳是不可取代和,合理使用食品添加剂可以提高食品的安全性。我们现在的生活是不可以没有食品添加剂的。 1.使用食品添加剂有利于食品的保藏,防止食品败坏变质 除少数食品(如食盐)以外,各种生鲜食品若不能及时加工或加工不当,就会腐败变质,带来很大损失。防腐剂可以防止由微生物引起的食物腐败变质,延长食品的保存期,同时它还具有防止由微生物引起的食物中毒的作用;抗氧化剂则可阻止或推迟食品的氧化变质,以提高食品的稳定性和耐藏性,同时也可以防止可能有害的油脂自动氧化产物的形成。这对食品的保藏具有一定的意义。 2.使用食品添加剂能改善食品的感官性状 食品的色、香、味、形态和质地等是衡量食品质量的重要指标。食品加工后有的退色、有的变色,风味和质地等也可有所改变。适当使用着色剂、护色剂、漂白剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂,可明显提高食品的感官质量,满足人们的不同需要。 3.合理使用食品添加剂能保持或提高食品的营养价值 食品加工往往可能对原食品造成一定的营养损失,在食品加工过程中适当添加某些天然营养素范围的食品营养强化剂,可以大大提高食品的营养价值,这对防止营养不良和营养缺乏、促进营养平衡、提高人们健康水平具有重要的意义。 4.合理使用食品添加剂能增加食品的品种和方便性 食品超市的货架,摆满了琳琅满目的各种食品,这些食品除主要原料是粮油、果蔬、肉、蛋、奶外,还有一类不可缺少的原料,就是食品添加剂。各种食品根据加工工艺的不同、品种的不同、口味的不同,一般都要选用正确的各类食品添加剂,尽管添加量不大,但不同的添加剂能获得不同的花色品种。它们大部分都是防腐剂、抗氧化剂、乳化剂、增稠剂以及不同的着色剂、增香剂、调味剂乃至其他各种食品添加剂配合使用的结果。正是这些方便食品的供应,才给人们的生活和工作带来了极大的方便。 5.合理使用食品添加剂有利于食品加工操作,适应工业生产的机械化和自动化 在食品加工中使用消泡剂、助滤剂、稳定剂和凝固剂等,可有利于食品的加工操作。例如加工豆腐时使用卤水、葡萄糖酸内酯作为凝固剂,大大提高了豆腐生产的效益。 看了关于食品的科技论文3000字的人还看 1. 科学饮食健康生活论文2000字 2. 关于饮食与健康的论文 3. 有关食品微生物论文范文 4. 食品安全与健康论文3000字 5. 浅谈食品安全研究论文范文

食品营养本身就是人类生命需要而又籍以提高体质、延长寿命、繁衍与提高后代素质的物质基础。我整理的食品营养与科学论文,希望你能从中得到感悟! 食品营养与科学论文篇一 食品营养与营养食品问题研究 【摘 要】及时地引导我国食物结构的改革和调整,促进食物生产与消费的协调发展,并尽快建立起科学、合理的食物结构,已经成为关系到我国国民整体素质提高和国民经济发展与繁荣的一项十分紧迫而重大的任务。本文介绍了当前我国人民的食物结构状况和食品工业生产中存在的一些问题,阐明了营养、卫生与色、香、味的辨证关系,指明了以功能食品、发酵食品为主导的食品工业发展方向。 【关键词】食物结构;食品营养;食品发展 营养食品本身就是人类生命需要而又籍以提高体质、延长寿命、繁衍与提高后代素质的物质基础。从微观上来看,食品中的各种营养物质要满足人类生命与生理的要求。现代食品科学的基本任务是研究食品中营养物质如何能科学合理平衡配合,研制并生产出“营养、卫生、科学、合理”的食品。当然,食品中的色香味是食品中的重要条件,但不是决定因素。美国等发达国家在七十年代之前,曾经单纯迫求色香味,生产出各种高脂、高糖、高人工添加剂的食品,致使美国在那个时期,心血管病糖尿病等所谓“富贵病”几乎占其总人口的10%以上,特别是一味追求“精粉、精米、精油”的前提下,癌症患者、遗传基因病人数也随之居高不下。上述疾病一度达到总人口的15%。为此,美国动用官方、半官方、民间各个有关研究结构进行研究并提出发展营养平衡食品,功能食品以期将一食物结构调整,经过近20年的努力,才使这种状况得以遏止和改善。回顾我国改革开放十多年来,由于经济发展、生活改善。 一方面出现了膳食不平衡或营养过剩所造成的“富裕疾病”并正在高速发展,另一方面,由于食品品种单一或营养不全或单纯强调色香味又造成了一方面儿童的营养不良症,儿童缺铁、缺锌,缺乏多种维生素症。据2012年哈尔滨市小学生调查材料表明,儿童检出缺缺维生素C达40%,缺维生素A的达70%,缺钙的达60%,北方地方佝偻病率日益增高趋势。 另一方面从当前老龄人群的健康状况看,70%以上的人都患有不同程度的心血管病、老年痴呆、糖尿病、骨质病,而且仍呈上升趋势。当然,致病因素很多,但食物中营养的不平衡是致病的不可忽视的因素。由于人进入老龄阶段,其整个机体代谢都进入新的平衡调整,需要符合老龄生理阶段要求的各种营养物质,不仅有营养物质的质和量要求,而且营养物质之间的平衡供应尤为重要,破坏了这种营养物质之间的平衡配合,膳食中某种营养物质的过多过少都会引起老龄人的代谢失调,而产生相应的疾病。如现在风行的精米、精面、精油、精糖、精盐等各种精制食物,在精制过程中,使维生素和微量元素铬、锌等大量损失,有的可达85%以上,相对地,又使一些有害元素如铅、锡、钒、铝超标。因此,老龄人代谢病、心血管病、糖尿病、痴呆病就会越来越多。目前市场上的各种强化食品,暂且撇开假冒伪劣不谈,也只是针对患有某种营养缺乏或过剩而造成机体不适出现某种特殊症状才会有效,如缺钙引起的骨软化症,缺锌引起的皮肤不全角化症。因缺铬引起的心血管病或糖尿病,我们可生产富钙或富锌或补铬的专门食品来满足这些相应疾病的人群需要,不能像标以富含氨基酸、微量元素含糊其词宣传的所谓营养食品可治百病、永葆健康那样。其实,任何一种食物都含有蛋白质、氨基酸与微量元素。但不同的在于量、种类和其相互之间的配合比例,只以量、种类就可标明什么高营养物质,食品也就没有什么营养科学而言。 科学地强化食品,实质上是对某种或某些营养物质缺乏或过多的人群,协助其自身进行平衡代谢调节的食物。因此,它具有生物学功能,我们称之为功能性食品,既是功能性,它就有特异性,不能随便应用到各个方面去,否则,就会造成人们不只是经济上,精神上的损失,而且适得其反,对身体的健康造成不良影响。 有人提出“回归大自然”,这句话本意是正确的,从食物的角度来看,也不能不加以分析地认为凡是出于自然界的食物都可不加选择,不经科学调配大食特食,尽管有些自然食品含有较高的营养物质,不等于是高营养物质。高营养物质应该是人体能高度吸收利用,大大促进人体的代谢平衡,提高人体健康与体质,这种食品应该称高营养价值食品。高营养物质不等于高营养价值。有些自然食物含有较高的营养物质,但它也含有拮抗人体对营养物质吸收的有害成份,如菠菜是一种色、香、味较好而又富含维生素的蔬菜,但其草酸含量较多,吃多了,就会影响人体对钙、铁、锌的吸收,孕妇、儿童和老人要注意食用。虾是一种含有大量卵磷脂、矿物元素而又味美质优的食物,但它含有一种五价砷化物,单独食用不会有多大害处,如与富含维生素C的食物同时食用进入体内,可将五价砷转为三价砷而使人中毒。自然食物或称绿色食物(泛指未污染),其所含的营养成份随地区水源、季节、气候、环境、植被与培植条件等因素影响不同而不同。所含的营养成份不都是平衡的,有的自然食物中某些营养物质多而另外一些少,比例也不可能那样恰当,而且不少食物中含有各种各样对人体吸收呈拮抗作用的物质。为此,在重视采用自然食品的同时,应注意科学添加适量添加剂,过多或片面采用自然食物既不经济又不科学。结合食品成份的多样化,相互配合,可使食品中的营养产生生物学的互补作用,有益于人体对营养物质的吸收和利用。 食品的最高目的是被食用后,其所含的营养物质能被人体很好地吸收利用,以满足机体平衡代谢的需要,促进机体各项机能正常运转。而食品在生产加工、原料与成品运输及贮存过程中须高度重视卫生,避免有害病原体、寄生虫、啮齿动物、空气有害成份以及尘土与其它污染物的污染,保证食品符合国家规定的卫生标准,这是促进食品有效进入人体内的必要条件。为了保证食品的营养成份不受损失,具有较高的营养价值,而且色香味都能符合要求,食品中的食物组合搭配,加工工艺又必须科学,合理,这是保证食品质量的前提和手段,四者缺一都不可能形成一个符合人们与现代化生产所要求的食品。因此,食品工业应该在发展日常必需要的大众营养食品的基础上,有目的地开拓功能性食品的生产。在满足人们对色香味要求的基础上,补偿它们在精制过程中损失的营养成份,以提高其营养价值,促进人体健康。同时,根据不同人群的需求,生产出不同的营养食品或功能食品。 营养食品或功能食品,是根据不同人群的生理营养需要生产的营养食品。这种食品既是保健食品又是提高体质加强免疫效能的食疗食品,其功能主要是促进人体的生理平衡代谢。遵照科学的平衡营养理论,根据不同人群不同营养需求的特点,进行科学的调配,应用相应的加工工艺生产出的营养食品它既是功能性的,当然就有其特异性和针对性,这种食品受到国际上普遍关注,国外投入了相当的力量进行研制和生产,已获得很大的经济效益和社会效益。美国近十多年来的心血管病、糖尿病人数明显下降,日本、德国人的平均寿命提高了3-5岁,与其重视营养与功能食品的研制有很大关系。 由此可见,食品工业今后特别是在面向21世纪,应该向科学的广度和深度发展,以功能食品与发酵食品为主攻方向,结合我国国情与自然资源,生产“营养、卫生、科学、合理”,能满足我国广大不同人群需要的各种功能与档次的食品,对发展我国经济,增强人体健康,保证子孙后代繁荣将产生巨大的影响。 [科] 【参考文献】 [1]中华人民共和国食品安全法.北京:中国法制出版社,2009. 食品营养与科学论文篇二 谷类食品营养价值试论 摘要:随着我国经济的快速发展,人们的饮食结构也随着发生了很大的变化。谷类食品的消费在居民饮食中所占的比重不断下降,取而代之的则是油脂及畜肉类的消费量日益攀升。由此可见,谷类食品作为膳食结构金字塔的塔基位置已经发生了明显的偏差。因此,充分了解谷类食品的营养价值,不仅能促进人体自身的健康成长,预防各种慢性疾病,而且对纠正人们不合理的饮食结构具有重大的参考意义。 关键词:谷类食品营养价值 【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8801(2013)09-0076-02 谷类食物主要包括大麦、小麦、燕麦、大米、小米、玉米、荞麦和高梁等,它们是人类的主食,是人体所需能量最主要、最经济的来源。下面笔者将结合自己的工作实践,从营养学的角度全面分析谷类食品的营养素分布、主要的营养成分以及谷类食品对人体的重要作用。 1谷类的营养素分布 多数的谷类种子均具有相似的基本结构,都是有谷皮、糊粉层、胚乳、胚芽四个主要部分组成。其中谷皮越占谷类总重量的13%~15%,糊粉层和胚乳占83%~87%,胚芽占2%~3%。谷皮作为谷粒的外壳,主要成分为纤维素、半纤维素,含有一定量的维生素、无机盐和较高灰分与脂肪,食用价值不高。位于谷皮下层的糊粉层,富含蛋白质、脂肪、维生素、纤维素等营养元素。而作为谷类主要组成部分的胚乳,其主要构成为淀粉细胞,它含有大量的淀粉和一定量的蛋白质,并且其蛋白质含量由胚乳周围向胚乳中心成递减状态,而脂肪、维生素、无机盐含量则相对很少。谷类的胚芽则富含脂肪、蛋白质、无机盐、B族维生素、维生素E和一些酶类。 2谷类的主要营养成分 谷类食品由于受品种、气候、土壤、肥料和加工方法等因素的影响,其营养成分也会呈现出一些差异,但就总体而言,其主要的营养成分包括如下几种: (1)碳水化合物。谷类中含有大量的碳水化合物(约70~80%),且主要成分为淀粉,集中在胚乳的淀粉细胞内。按照淀粉分子结构的构成不同,谷类淀粉可以分为直链淀粉和支链淀粉两种,两者在溶解度、粘度、易消化程度等方面存在着一些差异,并且其含量在不同的谷类中所占的比重亦不同,这就使其制成品呈现出不同的风味。其中,直链淀粉的食物容易“老化”,形成难消化的抗性淀粉,而支链淀粉则易使食物产生糊化,提高消化率。总之,谷类碳水化合物在人体内的利用率较高(约90%以上),是人体最经济、最理想的能量来源。 (2)蛋白质。谷类蛋白质的含量一般在8~15%之间,主要由醇溶蛋白和谷蛋白两部分组成。且谷类的蛋白质含量在谷粒外层最高,故去除过多外皮的精致米面较粗制米面其蛋白质的含量要降低许多。此外,谷类蛋白质中赖氨酸含量很少,苏氨酸、色氨酸苯丙氨酸和氨酸偏的含量也偏低,比如:小米和面粉中赖氨酸最少,玉米中赖氨酸和色氨酸均相对缺乏。因此,在食用时应将谷类蛋白质和动物蛋白质混合食用,从而,有效提高谷类蛋白质的生理价值。 (3)脂肪。谷类中脂肪的含量较低(约2%),常见的谷类中,大米、小麦中脂肪的含量约为1%~2%,玉米和小米约为4%。此外,在谷类的糊粉层和谷胚中还有一定量的卵磷脂,但在谷类加工时,卵磷脂极易损失或流入副产品中。比如:从米糠中提取的米糠油、谷维素和谷固醇,从小麦胚芽和玉米中提取的胚芽油。这些油脂含高达80%的不饱和脂肪酸,60%的亚油酸,具有降低血清胆固醇,防止动脉粥样硬化的作用。 (4)维生素。谷类食物中含B族维生素较多,以维生素B1、维生素B2和尼克酸为主,其中在谷类的糊粉层和胚部,硫胺素(VB1)、核黄素(VB2)、尼克酸(VPP)、泛酸(VB3)、吡哆醇(VB6)等的含量都较多。但这些营养成分容易随着加工而流失,因此,精制米面中维生素的含量较少。 (5)其他。谷类中还有一定量的无机盐(约为)、纤维素、矿物质等,其中谷类中的纤维素对胃肠具有刺激作用,可防止便秘。而矿物质主要为磷和钙,且大多以植酸盐的形式存在,从而提高磷和钙的利用率。 3谷类食品对人体的作用 人类的食物是多种多样的,各种食物所含的营养成分也不完全相同。据研究发现,谷类食品中含有很多人体稀缺的矿物质,这些矿物质不仅可以平衡人体所需的营养,防止肥胖现象的发生,而且可以提高人体免疫力,降低很多慢性病的发生率。因此,多食谷类食品对人体大有益处。比如:食用大米不仅可以为人体提供必需的淀粉、蛋白质、脂肪、维生素B1、维生素B2、盐酸、维生素C及钙、磷、铁等营养成分和热量,而且具有健脾胃、补中气、养阴生津、除烦止渴、固肠止泻等作用,可用于脾胃虚弱、烦渴、营养不良、病后身体弱等病症。而玉米性平、味甘,不仅营养丰富,含有蛋白质、脂肪、糖类、多种维生素及人体必需微量元素,并且玉米中的维生素E、卵磷脂及谷氨酸,对人体健脑、抗衰老有良好的作用;纤维素,可吸收人体内的胆固醇,防止动脉硬化并可加快肠蠕动,防止便秘,预防直肠癌的发生;镁元素,可舒张血管,维持心肌正常功能,对高血压、冠心病、脂肪肝患者有利;硒元素作为一种强有力的抗氧化剂,能清除体内的自由基,致使肿瘤细胞得不到分子氧的充分供应,从而抑制癌细胞的生长;此外,玉米的利尿、利胆、止血、降压等功效,对治疗食欲不振、肝炎、水肿、尿道感染等病有一定的辅助作用。总而言之,食用谷类食品有助于机体保持较低的同型半胱氨酸水平,降低高血压、心脏病、卒中、痴呆等疾病的发生风险,并能降低血糖、减轻胰岛素抵抗,降低罹患2型糖尿病和代谢综合征的风险,有效降低慢性病的发生率,并且可以促进消化道健康,预防脂肪肝等疾病的发生。 4结束语 随着经济的发展,人们生活的改善,人们对营养健康的认识也发生了很大的不同,开始越来越倾向于吃动物性食物,而谷类食品的食用量大幅减少。但谷类食品的营养价值以及其对人体的作用却不容忽视。因此,为了人体的健康,在人们的饮食结构中应坚持以食用谷类食品为主,保持谷类食品在人们膳食结构中的主体作用,从而有效避免高能量、高脂肪和低碳水化合物膳食为人们健康带来的各种弊端,确保人们健康而有益的膳食。 参考文献 [1]文芝梅,陈君石.现代营养学第五版,北京:人民卫生出版社,2003,347 [2]龚魁杰,陈利容,赵全胜.我国居民重谷物饮食结构的探寻与展望,中国食物与营养,2010(1) [3]崔朝辉,周琴,胡小琪.中国居民谷类及薯类消费现状分析,中国食物与营养,2008,3:33-36 看了“食品营养与科学论文”的人还看: 1. 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抑制肿瘤的保健食品研究进展论文

1995年,发表在美国国家癌症学会期刊的学术文章,首次证实了小分子柑橘果胶有抑制癌细胞转移的作用。实验采用多组被注射了人类癌细胞的老鼠,结果发现饮用LCP水的老鼠仅50%发生癌转移,而饮用普通水的对照组老鼠则有94%转移。 1999年,著名肿瘤学家斯蒂芬斯特鲁姆博士和同事们首先证明了小分子柑橘果胶对人类晚期癌症的积极作用,在七名无法常规治疗的晚期患者中,每天使用LCP三个月后,其中五名患者有积极的反应。 2011年,《广东医学》在《低分子柑橘果胶在肿瘤治疗中的研究进展》中指出,小分子柑橘果胶可封闭肿瘤细胞表面的Galectin-3位点,阻止肿瘤细胞的形成与发展。体内实验中证实,LCP抑制乳腺癌细胞在肺、骨组织中形成转移瘤的有效率大于90%。 2014年,浙江大学博士生沈彦伟深入研究了小分子柑橘果胶抑制Galectin-3诱导的近年来MDSC细胞增敏乳腺癌化疗,结合大量医学实验及参考文献在其学位论文中得出结论:小分子柑橘果胶不仅作为保健食品具有驱铅、解酒、降血脂、降血糖的功效,其在抗肿瘤治疗的临床应用方面也具有广阔前景。 不过,并非所有柑橘果胶都能如文中研究一样,它们的分子和活性决定人体吸收难易程度,络通纯天然高活性小分子柑橘果胶方能发挥更好的抗癌功效。

当归是最常用的中药之一,来源于伞形科植物当归Angelicasinensis(Oliv.)Diels的干燥根。其性温,味甘、辛。归肝、心、脾经;具有补血活血、调经止痛、润肠通便的功能;用于血虚萎黄、眩晕心悸、月经不调、经闭痛经、虚寒腹痛、风湿痹痛、跌仆损伤、痈疽疮疡、肠燥便秘等症。除中医处方配方用药外,含当归的中成药达80余种。同时,当归也是中国卫生部规定的可用于保健食品的原料,在日常生活中常被作为滋补品食用。为此,国内外许多学者对当归的栽培、加工、化学成分、药理作用、临床应用等方面进行着广泛研究,尤其是当归的化学成分和药用价值更是研究的热点,近年来从中发现了很多新成分和生物活性,阐明其作用机理。本文对当归的化学成分和药理作用进行了综述,以期为当归的临床应用、新产品研究与开发提供依据。

1化学成分

当归中分离、鉴定到的化合物主要包括挥发油、有机酸、多糖和黄酮等成分。

挥发油当归中挥发油的含量约为1%,为当归的主要有效成分之一。挥发油中藁本内酯的含量最高,其次为丁烯基酞内酯。刘国生等⑴曾将当归的挥发油分为中性、酚性和酸性3个部分。从化学结构上看,挥发油中的主要成分为苯酞类及其二聚体类化合物。

苯酞类:苯酞类化合物是当归挥发油中的主要成分,也是从当归中最早分离鉴定的一类化合物,包括Z藁本内酯、E藁本内酯、洋川芎内酯A、E-丁烯基苯酞、Z-丁烯基苯酞等成分。苯酞类二聚体:苯酞类二聚体是近年来从当归中分离鉴定的化合物,主要有Z-383'a,7'a-四氢"6,3',7,7'a-二聚藁本内酯劣'项同、V-,',7,3'a-二聚藁本内酉旨、levistolideA、(3Z,3Z')','-双藁本内酯、当归双藁苯内酯A等。

其他成分:当归挥发油中还含有以ai蒎烯、P雪松烯、氧化石竹烯等为代表的萜类化合物;以丁烯基苯酣、丁香油酣、对-乙烯基愈创木酣等为代表的酣类化合物;以十四烷、壬烷、正十一烷等为代表的烷烃类化合物。

有机酸类当归中含有多种有机酸类化合物,其代表为阿魏酸。阿魏酸是从当归中较早分离出来的有效成分。自1979年林茂等首次从当归中提取分离出阿魏酸后,许多学者对阿魏酸的提取工艺和含量测定进行了研究?。目前,阿魏酸是2010年版中国药典当归质量控制的指标成分。同时,阿魏酸也是川芎、藁本药材质量控制的指标成分。然而,阿魏酸存在于多种植物中,不是当归的特征性成分。此外,当归中还含有丁二酸、烟酸、十六烷竣酸、香荚兰酸、邻二苯酸、茴香酸、壬二酸、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸等酸性成分。

多糖类当归多糖(Angelicapolysaccharide,APS)是当归中的水溶性有效成分,其含量可达到15%。目前,提取分离当归粗多糖较成熟的方法为水提醇沉法。当归粗多糖再经过离子交换层析、凝胶层析、DEAE纤维素层析等分离后可得到高纯度的多糖亚组分。商澎等先后从当归中提取分离得到当归总多糖及其亚组分,并分析了多糖中单糖的组成,主要为葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖等;酸性多糖为糖醛酸。但是单糖的组成及其比例不同。

黄酮类王芙蓉等_以75%乙醇为溶剂,采用回流提取法从当归中提取、分离得到黄色黏稠状物质,经金属盐类试剂络合反应鉴定为黄酮类化合物。之后,李谷才等四通过正交试验确定了用乙醇提取当归中总黄酮的最佳条件为:乙醇浓度为70%,固液比为1:50,提取温度85°C,提取时间2h;并用分光光度法测出当归中黄酮的含量为

。但是,迄今为止,未见到从当归中分离鉴定黄酮类单体化合物的研究报道。

其他成分当归中含有苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等多种氨基酸,以及铜、铁、锰、锌等多种微量元素。此外,当归中还含有尿嘧啶、腺嘌昤、维生素E、青霉菌属的代谢产物,以及香豆素类等成分U7)。

2药理作用

大量的药理研究报道表明,当归及其主要化学成分具有广泛的生物活性,对造血系统、循环系统、神经系统等均有药理作用。

对造血系统的影响当归被称为“补血要药”,其补血作用得到历代医家的公认。对当归补血作用的研究主要集中于两方面:一是体内实验,研究当归对血虚动物模型的补血效果;二是通过体外实验,研究当归的补血作用及其机理。而后者是目前研究工作的热点。

APS是当归造血的主要活性成分之一,其造血机理主要是通过剌激与造血相关的细胞、分子等来修复造血功能。近年研究表明,APS能动员外周血和骨髓中的单个核细胞促进造血。胡晶等?将APS动员的雄性BALB/c小鼠的外周血单个核细胞静脉输注给受到射线照射的雌性同系受体小鼠,采用聚合酶链式反应方法鉴定造血重建的来源;发现APS组受体小鼠WBC、PLT、HGB、30d存活数均明显高于对照组和生理盐水组(P<);说明APS动员的小鼠外周血造血干/祖细胞移植后能够有效地重建小鼠的造血功能。张雁等〔19’%发现APS可通过降低造血干细胞表面的黏附分子的表达,促使骨髓单个核细胞(BMNC)更早进入外周血循环,促进造血功能的修复。进一步研究发现,APS能通过降低放射损伤小鼠BMNC凋亡相关基因P53mRNA的表达来抑制细胞凋亡;以及提高BMNC黏附分子抗体CD44和CD49d的表达;上调BMNC对细胞外基质中纤维连接蛋白的黏附率来加速BMNC增殖分化,从而促进造血。

肌卫星细胞(MSCs)是造血功能重建最有希望的种子细胞来源。王晓玲等_采用MTT法检测经不同浓度APS干预的无培养基和用骨髓基质细胞培养的小鼠MSCs,发现经过不同浓度APS干预后的骨髓基质细胞条件培养的各MSCs增殖显著,并且经过APS干预的骨髓基质细胞条件培养基可有效地改变MSCs的生长特性,明显促进MSCs增殖及干细胞因子受体蛋白的表达。

对循环系统的作用

对心血管系统的作用:当归及其挥发油具有调节血管生成、抑制心肌细胞肥大和抗心律失常的作用。Yeh等_发现当归挥发油和正丁烯基苯酞内酯能抗血管生成;而当归水煎液能促进血管生成。这为研发新的血管生成调节剂治疗心血管疾病提供了依据。喻华等_将当归注射液作用于血管紧张素n诱导的肥大心肌细胞,发现心肌细胞蛋白含量减少,说明当归注射液能有效抑制血管紧张素n诱导的心肌细胞肥大。肖军花等_发现当归挥发油的中性非酣性部位(A3)具有明显的抗心律失常作用,能抑制心肌自搏频率,延长功能性不应期,降低心肌收缩力和动作电位振幅,缩短复极20%时程和复极90%时程,其作用机理可能与A阻滞Ca2+、Na+内流和促进K+外流有关,且对K+通道具有选择性。

抗血小板凝聚作用:当归中的阿魏酸能对抗血栓素A:(TXA2)的生物活性,增加前列环素(PGI2)的生物活性,使PGI2/TXA2的值升高,从而抑制血小板凝聚。当归注射液能使弥散性血管内凝血大鼠的血小板聚集和黏附降低,红细胞变形能力增强,从而达到抑制血小板凝聚的作用_。

抗动脉粥样硬化:当归及其有机酸成分阿魏酸均具有抗动脉粥样硬化的作用。当归能够改善高脂血清对血管内皮细胞形态结构的损伤,逆转高脂血清导致的内皮细胞中TGB^表达降低和bFGF表达增加,达到抗动脉粥样硬化的作用。阿魏酸治疗塞性动脉粥样硬化症也具有显著疗效。

对神经系统的作用当归可减轻缺氧时神经元的变性,并在激活血管内皮生长因子(VEGF,具有类似血管源性的神经保护和神经营养作用)mR-NA中有一定的调控作用,提示当归在保护损伤神经及促进神经再生方面具有重要作用咖。

当归注射液可通过降低神经干细胞的增殖来保护宫内缺氧新生大鼠的神经干细胞。钟星明等_的研究表明:当归注射液能够减少宫内缺氧后幼年大鼠神经胶质细胞GFAP的表达,抑制新生大鼠大脑内N甲基D-天冬氨酸受体亚单位NR1的表达,达到对宫内缺氧新生大鼠脑组织的保护作用。此外,当归注射液对神经系统疾病慢性脑低灌注和帕金森病均有一定的治疗作用,其作用机制可能分别为上调海马区Nrf2的RNA与蛋白水平的表达和通过特定信号通路激活SIRT1、抑制羟基多巴胺诱导PC12细胞的凋亡_。

对平滑肌的作用

对子宫平滑肌的作用:当归的挥发油和水提物对子宫平滑肌具有不同的作用。前者是抑制子宫收缩的主要活性成分。刘琳娜等-的研究表明,当归挥发油可抑制小鼠离体正常子宫平滑肌的收缩幅度、频率和活动力,对催产素所致离体子宫平滑肌的剧烈收缩亦可抑制,并能使其恢复至正常水平;说明当归挥发油对正常和病理性子宫平滑肌均有抑制作用,并有较强的抗子宫平滑肌痉挛作用。肖军花等_进一步发现当归挥发油中A;为抑制子宫收缩的最佳活性部位,其作用机理与其抑制PGF2下游P42/44MAPKCx43信号转导途径有关。

相反,当归的水提物则为兴奋子宫的主要活性成分。当归水煎液在浓度时,对离体小鼠子宫肌有兴奋作用,这与当归兴奋子宫肌上H受体有关,但与子宫肌上M受体、a受体和前列腺素合成酶无关。实际上,当归挥发油中的酸性部位(A1)、酣性部位(A2)也能兴奋子宫,但呈剂量相关的双向作用。例如,肖军花等_研究结果显示,在正常离体大鼠子宫中,A1在0~160mg/L呈兴奋作用,仅在320mg/L才出现明显的抑制作用;小剂量A2(忘10mg/L)略有兴奋作用,而大剂量(为20mg/L)则表现出抑制作用。

对支气管平滑肌的作用:当归挥发油具有松弛支气管平滑肌的作用。王锋等?发现当归挥发油对静息状态下的豚鼠离体气管平滑肌有明显松弛作用。其中,^是发挥该作用的主要组分;A1和^对豚鼠离体气管平滑肌的作用不明显,但A1与^之间存在交互影响,两者合用时可使^对豚鼠离体气管平滑肌的松弛作用减弱;提示A1可能会拮抗A松弛豚鼠离体气管平滑肌的作用。

对胃肠道平滑肌的作用:当归挥发油能舒张胃肠平滑肌,降低肌张力。王瑞琼等_采用兔离体胃肠平滑肌条,通过二道生理记录仪描记胃肠平滑肌等长收缩或舒张的肌张力变化曲线,计算肌张力变化率。发现当归挥发油对兔离体胃底、胃体、十二指肠、空肠和回肠平滑肌均具有舒张作用,且呈现浓度依赖关系。

对主动脉平滑肌的作用:当归挥发油能抑制主动脉平滑肌的收缩。吴国泰等_采用离体平滑肌灌流实验系统,观察当归挥发油对正常兔离体胸主动脉平滑肌和去甲肾上腺素(NE)、氯化钾(KCl)预收缩的胸主动脉平滑肌张力的影响,发现当归挥发油可明显抑制NE、KCl引起的兔离体胸主动脉平滑肌的收缩。

免疫作用APS是当归发挥免疫作用的主要活性成分,对特异性免疫和非特异性免疫均有较强的促进作用。郭振军等_用ELISA方法检测APS剌激M9分泌TNF^a及IL~4的情况。发现APS可以阻断MR介导的M9吞噬作用,且呈现剂量依赖关系。另外,APS能上调乙型肝炎病毒转基因小鼠的树突状细胞功能。说明APS对非特异性免疫有促进作用。APS及其亚组分能显著促进脾细胞、混合淋巴细胞和T细胞的增殖;增加培养的脾细胞中CIM细胞亚群的比率以及剌激小鼠产生特异性IgG类抗体_。说明APS对细胞免疫和体液免疫均有作用。

抗肿瘤作用APS是当归抗肿瘤的主要活性成分,其体内、外实验研究均显示抗肿瘤活性。

在体内,APS的抗肿瘤作用主要是通过增强机体的.免疫功能来间接抑制或杀死肿瘤细胞。吴素珍等m用SM小鼠模型研究硫酸酯化当归多糖(SPAS)在体内的抗肿瘤作用,发现SPAS对SM小鼠的肿瘤生长有抑制作用,40、80、160mg/(kg?d)剂量组的抑瘤率分别为、、,说明SPAS在体内具有显著抗肿瘤活性。

在体外,当归能直接抑制或杀死肿瘤细胞。Gao等?发现当归通过降低MMP名、MMP4、TGF-p1、TIMP4和增加TIMP4来抑制肺癌细胞的增殖和转移。研究还发现,APS不仅在体内对大鼠SM肉瘤细胞、白血病细胞、Ehrlich腹水癌细胞具有抑制作用,而且在体外可抑制肝癌细胞的入侵和转移_。其亚组分ASP4d能抑制宫颈癌细胞增殖,并能诱导这些细胞凋亡,其机制主要是激活了细胞凋亡的线粒体途径_。

对脏器的保护作用当归提取物对肺损伤具有治疗作用。当归多糖是防治肺纤维化的有效成分,能改善肺纤维化大鼠模型的各项肺功能M1〕。当归补血总苷可抑制TGB^诱导的人胚肺成纤维细胞的异常增殖转化和胶原表达,其抑制胶原表达的作用可能是通过增加金属蛋白酶4的表达来实现的M2)。

当归具有防治肾缺血再灌注损伤的作用,其机制可能与当归对TNF^、IL-6和bFGF等细胞因子的调控有关。

APS对不同化学性肝损伤有干预作用,可降低酒精性及四氯化碳性肝损伤的sALT和sAST,减轻肝脏损伤。聂蓉_的研究结果提示,APS可能通过提高肝细胞的抗氧化能力和增强肝能量的储备两种途径缓解四氯化碳对肝脏的毒性,起到对肝脏的保护作用。

抗炎镇痛作用当归提取物具有镇痛、抗炎作用,能明显提高小鼠对热剌激致痛的痛阈,抑制小鼠对化学剌激致痛的扭体反应。沈建芬等_从细胞及基因水平研究当归^部位的抗炎作用机制,发现A;能抑制PGE:产量、环氧化酶4(COX-2)活性以及COX名mRNA和蛋白的表达,提示、抑制PGEi产量可能与抑制C0X4基因的表达有关。其他作用当归具有抗辐射、抗氧化、抗衰老、抗银屑病作用,还能明显降低糖尿病大鼠的血糖,其作用机制可能与促进胰岛素B细胞修复和再生有关。

3结语

当归含有挥发油、有机酸、多糖、黄酮等多种类型的化学成分。其药理作用广泛,涉及机体多个系统。当归的“补血”作用主要作用于造血系统,通过剌激与造血相关的细胞、分子等来发挥对造血系统的作用,从而达到“补血”的效果。当归的“活血”作用主要作用于循环系统,通过抑制血小板凝聚等作用来达到“活血”的效果。另外,当归对神经系统、免疫系统也有作用,并具有抗肿瘤、抗辐射、抗炎镇痛、抗氧化、抗衰老等作用。这些药理学研究结果为当归的临床应用和新产品的开发奠定了基础。近年来,当归治疗糖尿病、银屑病等的研究正在深入展开,虽然机理尚未明确,但是相信随着科学技术的进步,这些难题终将解决,为糖尿病、银屑病等目前无疗效确切药物的病症找到新的治疗药物。同时,也将扩大当归临床应用的范围,提高当归的药用价值。

结肠癌 (Colorectal cancer, CRC ) 是人类 健康 的致命性威胁,2020年CRC占全球癌症病例数的10%,占癌症死亡人数的 (仅低于肺癌) ,预计2040年全球新发CRC病例数将高达320万 【1】 。CRC发病率的攀升主要原因在于不 健康 生活与饮食方式的蔓延,研究发现西方饮食 (高糖高脂肪饮食) 能通过作用于胰岛素及酮体代谢通路影响肠道干细胞的增殖与功能,增强肠道祖细胞的致瘤性,抑制抗肿瘤免疫 【2】 。此外,动物蛋白尤其是红肉摄入过多会导致罹患CRC的风险增加,其原因可能与加工过程中所产生的胆汁酸、杂环胺、多环芳烃和N-亚硝基化合物有关 【3】 。也有研究发现,超重和肥胖、缺乏运动、吸烟与饮酒也会增加CRC的患病风险。

虽然诱发CRC发生的饮食与营养因素日渐明确,但目前我们对于预防CRC发生或干预CRC进展的饮食策略仍有待研究。尽管禁食和热量限制在动物模型中具有潜在的抗癌作用,但这类营养干预措施在人类,尤其是在高危型CRC患者中难以广泛实施。因此,研发抑制CRC发生并能缓解癌症恶化的新的饮食干预策略至关重要。

生酮饮食 ( KDs ,ketogenic diets) 是一种以“超低碳水,高脂肪,适量蛋白”为特点的饮食方式,KDs能够迫使机体燃烧脂肪而非碳水化合物,诱导酮体类物质,如 乙酰乙酸 (AcAc) 和 β-羟丁酸 ( BHB ) 的产生。KDs最早用于抗癫痫治疗,近年来由于其减肥和改善糖代谢等效果而日渐流行,但KDs对肝脏和心血管系统等的副作用使其充满争议 【4】 。

2022年4月27日,宾夕法尼亚大学Perelman医学院 Christoph A. Thaiss 和 Maayan Levy 教授合作在 Nature 杂志发表了题为 β-Hydroxybutyrate suppresses colorectal cancer 的研究文章,利用CRC自体动物模型进行饮食筛选,发现 KDs可以显著抑制肠隐窝干细胞的增殖与CRC的进展,进一步研究揭示了酮体类物质BHB作为KDs的代谢效应物,能通过与其表面受体Hcar2的互作诱导具有抑癌作用的转录因子Hopx的表达,进而抑制了肠上皮增生与CRC的进展。

为筛选能够抑制CRC发生和进展的饮食干预策略,作者固定饮食中的蛋白含量,通过调整糖类和脂肪比例设计了6种不同的饮食模型 (图1 a,b) 。不同饮食饲喂并通过AOM/DSS诱导小鼠CRC发生后,作者发现 随着食物中脂肪含量的上升,CRC的发生被显著抑制 (图1 c) ,而KDs饲喂能延长CRC小鼠的长期生存期 。不仅如此,KDs也能抑制Cdx2creERTApcfl/flCRC模型小鼠及已发生CRC小鼠的肿瘤进展,从KDs饲喂恢复到正常饮食会导致CRC复发。可见, KDs不仅能够预防小鼠CRC的发生,也能起到抑制CRC进展的效果。

图1 不同饮食干预条件下小鼠CRC模型的建立及其对CRC进展的影响

接下来,作者探究了KDs抑制CRC发生和进展的分子机制。之前研究证明AOM/DSS诱导CRC模型是通过促进肠道免疫反应实现的 【5】 ,作者发现KDs处理后CRC模型小鼠的Il17a水平显著下降,肠道免疫反应受到抑制。此外,KDs会通过抑制Lgr5+干细胞的功能及肠道隐窝干细胞的增殖抑制肠上皮细胞的周转。KDs饲喂还能够导致酮体合成量 (乙酰乙酸和β-羟丁酸) 异常升高,作者因此探究了KDs对肠上皮细胞周转的影响是否是通过促进酮体产生而介导的。利用小鼠肠道类器官模型,作者发现乙酰乙酸 (AcAc) 并不会影响类器官的生长,而β-羟丁酸 (BHB) 能够浓度依赖性地抑制类器官生长,并能够阻滞肿瘤类器官的增殖 (图2) 。因此, KDs能通过诱导体内效应代谢物BHB的含量抑制肠隐窝干细胞的增殖,并阻滞CRC的进展 。

图2 β-羟丁酸(BHB)能够抑制肠道类器官生长与CRC进展

为进一步确定BHB是否能抑制in vivo状态下的肿瘤生长,作者在 Cdx2CreERTApcfl/fl小鼠的正常日粮中添加了BHB,并评估了BHB对CRC发展的影响。首先,作者发现与KDs的效果类似,添加BHB可以抑制CRC的进展。其次,AOM/DSS诱导CRC模型小鼠的日粮中添加BHB同样能够抑制肠上皮增生及肿瘤进展。第三,利用渗透微型泵 (osmotic mini-pumps) 施加BHB以模拟KD饲喂条件下BHB的内源性释放,同样可以抑制Cdx2CreERTApcfl/fl小鼠的肿瘤生长。由此可见, BHB作为KDs的代谢效应物,能够在体内和体外条件下有效抑制CRC的进展。

明确了KDs通过BHB抑制CRC发生的功效后,作者进一步探究了BHB发挥抗肿瘤作用的内在机制。对BHB处理后的小鼠类器官进行RNA-seq分析后发现BHB处理会导致基因表达模式的全局性改变,其中一种抑制肿瘤发生的转录因子 Hopx (表达集中于结肠隐窝基部,肠道干细胞分裂缓慢的标志物) 的表达水平显著上升。进一步分析BHB与Hopx的关系后,作者发现上调野生型 (或肿瘤) 类器官中 Hopx 的表达会抑制CRC的进展,而抑制 Hopx 表达会阻滞BHB诱导的抗肿瘤效果。此外,KDs饲喂后小鼠结肠组织中 Hopx 表达发生特异性上调,诱导结肠肿瘤会进一步诱导 Hopx 的表达,而KDs抑制CRC进展的功能在Hopx缺陷型小鼠中丧失。另一方面,虽然热量限制或补充BHB都能降低小鼠的CRC负荷,但在 Hopx 缺陷条件下BHB无法发挥抑癌功能,但此时热量限制抑制CRC发生仍然有效,表明补充BHB和葡萄糖限制是通过不同的下游信号通路来抑制肠道肿瘤生长的。对 AOM/DSS处理的野生型和Hopx缺陷小鼠的结肠组织进行RNA-seq分析后,作者发现 Hopx 缺失会导致一系列促增殖基因的表达显著上调。因此, KDs诱导体内代谢效应物BHB上调后,会进一步诱导 Hopx 表达而抑制上皮增生与CRC进展。

那么,KDs饲喂及BHB处理是如何诱导 Hopx 表达的呢?之前研究发现BHB能够抑制组蛋白去乙酰化酶 (HDACs) 的表达 【6】 ,作者推测BHB可能是通过抑制HDACs活性而促进 Hopx 表达的。虽然BHB处理或KDs饲喂会抑制HDACs活性,且抑制HDACs活性能够抑制类器官生长,但是抑制HDACs所导致的转录谱变化与BHB处理诱导的转录改变存在显著差异, Hopx 表达仅能被BHB所诱导。其他实验证据也确认虽然BHB能够抑制肠上皮细胞中的HDACs,但 HDACs受抑制后并不会驱动 Hopx 表达,也不是Hopx介导的抑制CRC进展的原因 。由于Hopx在肿瘤发生中存在过度甲基化趋势 【7】 ,因此作者又检测了BHB是否是通过影响Hopx甲基化状态而诱导Hopx表达的。通过对BHB处理或KDs饲喂小鼠的肠上皮细胞进行亚硫酸氢盐测序,作者发现虽然BHB或KDs处理后的甲基化模式发生了明显改变,但 Hopx 位点的甲基化水平并未发生变化,DNA甲基化模式的改变并不能介导BHB对 Hopx 表达的调控。既然两种最可能的调控方式行不通,作者又设计了基于类器官的CRISPR筛选以确定BHB的下游基因,作者鉴定到BHB受体Hcar2或Ffar3等潜在靶标,进一步验证后发现BHB处理无法抑制 Hcar2 缺陷型类器官的生长,且Hcar2会抑制BHB所诱导的 Hopx 表达上调。与之相比,其他筛选到的BHB潜在下游基因对BHB诱导的 Hopx 表达无明显影响。因此, BHB通过表面受体Hcar2诱导Hopx表达并抑制肠上皮增生。

最后,作者探究了BHB-HOPX通路在抑制人肠上皮增生方面是否同样有效。结果表明,BHB 抑制了 健康 供体和CRC患者来源的类器官的生长,且BHB处理也会导致人类类器官中 HOPX的表达上调。利用多种CRC细胞系进行体外实验发现,BHB能够特异性抑制HT-29细胞的增殖,有趣的是HT-29 细胞是唯一一种同时表达HCAR2和HOPX的CRC细胞系,可见, HCAR2和HOPXs也是人源CRC细胞响应BHB处理的关键因子 。此外,作者分析了血清 BHB含量与CRC患者结肠HOPX表达水平的关系,发现患者血液中的BHB水平与HOPX表达呈正相关,而与细胞周期进展有关基因的表达成负相关。因此, 与小鼠模型类似,在人类肠上皮细胞中BHB能够促进HOPX表达并拮抗人肠上皮增生与CRC进展。

综上所述, 本研究发现生酮饮食是结肠癌防治的潜在有效策略,生酮饮食能够上调体内代谢效应物β-羟丁酸的含量,而β-羟丁酸与受体Hcar2互作后通过诱导抑癌因子Hopx的表达,抑制了肠道隐窝干细胞的增殖与肠上皮周转,最终阻滞了结肠癌的发生和进展 。

本研究也提示我们 β-羟丁酸等酮体类物质不仅可以作为大脑等重要器官的能量来源,还能作为一种信号分子,在营养缺乏时抑制外周组织的生长。 此外, 生酮饮食由于其多重副作用而备受争议,但通过探明生酮饮食发挥抗癌作用的代谢和调控机制而有针对性地控制体内特定效应分子(如β-羟丁酸等)的含量,能够达到“取其精华,去其糟粕”的效果,这也是“精准医疗”的重要发展方向。

今天报道的这篇文章从中文标题 (《生酮饮食抑制结肠癌发生的机制》) 来讲是有点噱头的,但并没有脱离这个文章传递的核心,如果根据 Nature 论文的题目把新闻标题换成更朴实一点《β-羟丁酸抑制结肠癌发生的机制》,恐怕有兴趣点开阅读的读者会少不少,所以也提醒我们要通过新闻报道看本质。

言归正传,“酮体”包含乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮,这也就是为什么把β-羟丁酸和生酮饮食关联起来。对于研究代谢同行来说,β-羟丁酸 (β-Hydroxybutyrate ) 并不陌生,他们看 Nature 文章的第一反应笔者不得而知( 或许有同行交流的时候会说我要是做这样的工作能发到 Nature 吗) 。关于β-羟丁酸与肿瘤的关系,研究的文章不少了,但是发表在同行十分认可的所谓高水平期刊上的文章是不多的,比较有影响的是 Wen-Hwa Lee ( 李文华) 课题组2017年在 Nature Communications 杂志上报道了在小鼠模型中β-羟丁酸能够促进乳腺癌的发生发展【1】;2018年, Cancer Research 发表了一个摘要,提到β-羟丁酸能够降低胶质瘤细胞中PD-1的表达 (换句话说就是β-羟丁酸可以有利于抑制胶质瘤了) 【2】;2022年3月,来自法国的一个组在 EMBO Journal 上报道了β-羟丁酸促进胰腺癌的发生发展【3】,其它的可能没怎么听过的杂志上的工作就不一一列举了。什么意思,β-羟丁酸对各种肿瘤的作用有正的也有反的,机制总是各有不同,所以多一篇β-羟丁酸抑制结直肠癌就不会大惊小怪了。那么好了,既然β-羟丁酸在肿瘤中的作用是多种多样的,那么换个词问,生酮饮食和肿瘤什么关系过去有研究吗?答曰:不要太多,当然所谓的分子机制层面也是很多解释。

此前围绕β-羟丁酸似乎只发过一篇CNS,即是2012年发表在 Science 上的文章报道了β-羟丁酸可以作为HDAC (组蛋白去乙酰化酶) 的抑制剂【4】,所以2012年后发表的很多围绕β-羟丁酸的研究工作或多多少都关联上了HDAC的调控,这里顺便提一下,2016年 赵英明 课题组在 Mol Cell 上发文章报道组蛋白上可以发生β-羟丁酸化修饰进而影响基因转录调控【5】,那么β-羟丁酸对基因转录调控的影响多了新的解释,2019年 黄波 课题组在 Nat Cell Bio 上发表文章报道β-羟丁酸作为一种表观遗传调控因子在记忆性T细胞的发育、维持和长期存活中发挥重要作用的机制就是通过组蛋白β-羟丁酸化修饰【6】。

具体回到今天这篇 Nature 来看,说实话做的还是挺好的,也相当细致了,排除了上面说的几种机制,搞清楚了在结直肠癌模型中β-羟丁酸的新的作用机理,通过β-羟丁酸的受体Hcar2 (该受体是已知的又名GRP109A,早有报道,本文还是通过类器官用CRISPR全基因组筛选了一下,该筛选是必要还是锦上添花?) 然后诱导转录因子 Hopx (用类器官模型然后RNA-seq分析锁定该基因) 最终调控肿瘤发生发展。细节就不再赘述了,正文介绍部分讲的很清楚了。

总结这篇文章,请问β-羟丁酸或生酮饮食对肿瘤的调控研究很新吗?答案肯定是不新的。机制做的很新吗?好像是,研究方法顺藤摸瓜似乎搞清楚了一条路 (受体是已知的, Hopx 是RNA-seq富集分析看到的) 。那么好了,做个传统的题目,如果连机制再不系统不新点XX杂志可能都发不了吧。

笔者还是觉得该论文从摘要就开始强调生酮饮食和肿瘤,而不是上来就说β-羟丁酸如何如何,如果一开始就总结一下β-羟丁酸的进展,好比笔者前面梳理的那些背景,估计投到顶刊会被秒拒,然而换个说法把β-羟丁酸和生酮饮食紧密联系起来作为着眼点,然后首尾呼应,画龙点睛,是否觉得文章高大上了一些?

再次回到这篇中文介绍的中文题目《生酮饮食抑制结肠癌发生的机制》,相比于老老实实用《β-羟丁酸抑制结肠癌发生的机制》做标题,从新闻传播角度考虑孰优孰劣?

【1】Huang, Chun-Kai, et al. "Adipocytes promote malignant growth of breast tumours with monocarboxylate transporter 2 expression via β-hydroxybutyrate." Nature Communications (2017): 1-13.

【2】Woolf, Eric C., et al. "The ketone body β-hydroxybutyrate alters expression of PD-L1 on malignant glioma cells but does not directly affect T cells in vitro." (2018): 2739-2739.

【3】Gouirand, Victoire, et al. "Ketogenic HMG‐CoA lyase and its product β‐hydroxybutyrate promote pancreatic cancer progression." The EMBO Journal (2022): e110466.

【4】Shimazu, Tadahiro, et al. "Suppression of oxidative stress by β-hydroxybutyrate, an endogenous histone deacetylase inhibitor." Science (2013): 211-214.

【5】Xie, Zhongyu, et al. "Metabolic regulation of gene expression by histone lysine β-hydroxybutyrylation." Molecular Cell (2016): 194-206.

【6】Zhang, Huafeng, et al. "Ketogenesis-generated β-hydroxybutyrate is an epigenetic regulator of CD8+ T-cell memory development." Nature Cell Biology (2020): 18-25.

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制版人:十一

参考文献

1. Xi, Y., & Xu, P. (2021). Global colorectal cancer burden in 2020 and projections to 2040. Translational Oncology , 14 (10), 101174.

2. Dekker, E., et al. (2019). Colorectal cancer. Lancet , 394, 1467–1480.

3. Aykan, N. F. (2015). Red meat and colorectal cancer. Oncology reviews , 9 (1).

4. O'Neill, B., & Raggi, P. (2020). The ketogenic diet: Pros and cons. Atherosclerosis , 292, 119-126.

5. Grivennikov, S. I., et al. (2012). Adenoma-linked barrier defects and microbial products drive IL-23/IL-17-mediated tumour growth. Nature , 491 (7423), 254-258.

6. Shimazu, T., et al. (2013). Suppression of oxidative stress by β-hydroxybutyrate, an endogenous histone deacetylase inhibitor. Science , 339 (6116), 211-214.

7. Yamashita, K., et al. (2013). The homeobox only protein homeobox (HOPX) and colorectal cancer. International journal of molecular sciences , 14 (12), 23231-23243.

鱼类的保鲜技术研究进展论文

除内脏盐水浸泡保鲜鱼体的腐败变质往往从鱼肋和内脏开始,即使在低温下,微生物的分解也可使其变得不够新鲜。因此,买回鲜鱼后如不想立即食用,又不想放入冰箱冷冻,那么可以在不水洗、不刮鳞的情况下,将鱼的内脏掏空,放在10%的食盐水中浸泡,可保存数日不变质。芥末保鲜取芥末适量涂于鱼体表面和已开膛的鱼内腔部位,或均匀地撒在盛鱼的容器周围,然后将鱼置于封闭容器内,可保存3天不变质。蒸气处理保鲜把鲜鱼清洗干净,切成适宜烹饪的形状后,装入具有透气性的塑料袋内。将整袋鱼块放在热蒸气中杀菌消毒后,可保鲜2~3天。弓鱼弓鱼是中国古老的一种保鲜的方法,用绳索将鱼的口部系住与尾部连接呈‘弓形状’·这种方法~可保鲜十几个小时冰箱保存冲洗干净;去头(小鱼)或去鳃(大鱼);开膛去肠肚; 装塑料袋速冻。这个办法的关键是保护鱼自身体液不被污染或不被水稀释,依靠鱼体液中所含盐分保持鱼的品质。因此操作过程中需要注意以下几点。一是冲洗干净后不要刮鳞;二是开膛去肠肚时不要把鱼肠肚弄破,免得污染,鱼籽和鱼螵可留在鱼腹内不动;三是第一步之后绝对不可再用水洗鱼

现在保鲜方法我所知的有速冻,冷链车冷库保鲜、晒成咸鱼鱼干保鲜,发快递用食品级材质航空冰——科技冰保鲜。保鲜成本,保鲜时效各有千秋,保鲜后的口感也大有不同,就不详说了。

一是真空保鲜。二是放到冷库。

鱼保鲜的方法主要有活鱼保鲜法、白酒保活法、低温保鲜法、盐水保鲜法等。一、活鱼保鲜法鱼眼睛内的视神经后面有一条生死腺,鱼一旦缺水,生死腺就会发生断裂,鱼不久也会死去。用浸过水的纸片贴在鱼眼睛上,可以有效地防止生死腺断裂,让鱼在离开水后多活3-5个小时,起到保活保鲜的作用。二、白酒保活法用一只棉球,蘸上白酒,塞到鱼的嘴里,不要用水,只要盖上湿毛巾,几个小时也不会死.因为白酒中含有乙醇,通过鳃的吸收,进人鱼体内,大概能起到麻醉作用.但在具体做法上,要注意两点.一是所用的白酒,必须在50度以上,以增强麻醉能力.二是到了目的地后,要立即将蘸有白酒的棉球从鱼嘴中取出,以免时间过长,会把鱼醉死,一般两三个小时为宜.三、低温保鲜法这种方法比较简单粗暴,就是直接把鱼放入冰柜冷藏。等到需要时,把鱼从冰箱中拿出解冻,鱼肉似活鱼般新鲜。四、盐水保鲜法如果没有冰箱,先不要用水清洗去鳞,可先将活鱼的内脏掏空,然后放在浓度为1:10的盐水中浸泡,一般在30度左右气温下,也可以让鱼的保鲜时间延长几天。

黄瓜贮藏保鲜的研究进展论文

1、放在通风处,把黄瓜用这样的蒸屉或者是菜篮子装好,挂在通风凉爽的地方 ,使它通风散热,控制微生物的生长,注意千万不能乱堆放,这种方式可以保存三到五天。 2、浸泡。拿一个小盆,里边放入清水,再倒入一点食盐,然后搅拌均匀,搅拌均匀之后将黄瓜放进去,放进去之后我们可以看到里边冒出许多小气泡,这样能增加水中的含氧量,维持黄瓜自身的呼吸作用,如果有流动水,将黄瓜放进去二十天还和刚摘的一样。

黄瓜保鲜储存方法是放冰箱冷藏。

黄瓜喜热、怕冷,其最适宜的生长温度为25~32度,在0~2度条件下植株即冻死,5~10度时有遭受冻害的可能。若经低温锻炼,可忍受3度的低温,10~12度以下生理活动失调,生长发育缓慢或停止生育。

光合作用最适宜温度为25~32度,35度左右时其同化产量与呼吸消耗处于平衡状态。高于35度时其呼吸消耗大于光合产量,40~45度时其细胞内原生质流动停止,50度温度条件下1小时呼吸作用几乎停止,再高则原生质凝聚,出现日烧,60度时仅5~6分钟组织被破坏而死亡。黄瓜种子最低发芽温度为13度,最适发芽温度为30度,35度以上时发芽率反而降低。

黄瓜的成长环境

黄瓜根伸长最适宜温度为32度,最高温度为38度,低于12度时根系生理活动受阻,最低的地温以不低于15度为宜。低夜温、大温差有利于雌花分化。苗期白天30~32度,夜温10~14度,可降低雌花形成节位,增加雌花数量,减少雄花形成。

黄瓜喜湿、怕涝、不耐旱,要求土壤的相对持水量为85%~95%,空气相对湿度白天80%、夜间90%为宜。黄瓜不同发育阶段对水分的要求不同,其中发芽期要求水分充足,但不能超过土壤含水量的90%,以免烂根;幼苗期与初花期应适当控制水分,维持土壤含水量80%左右为宜,以防止幼苗徒长和沤根。

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