導語：如何才能寫好一篇生物技術的優點和缺點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞: “現代生物科技” 流程圖 有效教學

人教版高中生物選修教材“現代生物科技”設置了多個生物技術流程圖。對于“現代生物科技”知識,學生接觸得較少,很陌生。在教學中,如僅用文字描述生物科技流程,學生理解起來就有很大的困難。如能充分利用流程圖,把抽象的問題形象化、具體化,增強學生的感性認識,提高學習興趣;同時以流程圖為載體,進行合理地教學設計,從而促進理論與實踐相結合,加強過程與方法教學。如何合理地利用流程圖,進行有效教學呢?我就此提出一些建議。

1.認識流程圖的類型,提高教學設計的針對性

教師要非常熟悉教材中的流程圖,并且可以簡單地將流程圖進行分類,從而為提高課堂教學設計的針對性提供依據。

流程圖的類型主要有三種:文字流程圖、圖文并茂流程圖、圖片流程圖。

文字流程圖主要通過簡潔的語言文字的形式把生物技術的流程展現出來。優點是文字簡潔,便于記憶,缺點是不利于學生的理解。在教材中主要應用于“基因工程”和“生態工程”專題中,如基因工程的基本操作流程圖和蛋白質工程流程圖。

圖文并茂流程圖主要以文字和圖片相結合的形式展現生物技術的流程。優點是同時增強學生的感性認識和理性認識,缺點是不利于學生的記憶。主要應用于“細胞工程”和“胚胎工程”專題中,如植物體細胞雜交技術流程圖和牛胚胎移植流程圖。

圖片流程圖主要是以圖片的形式展現出來。這部分生物技術流程對學生來說理解起來比較容易,教材中往往直接以圖片的形式出現。如教材中的“獲得白菜―甘藍雜種植物的生物技術流程圖”。

2.優化處理生物技術流程圖,增強課堂教學有效性

流程圖的教學,需要根據學生的學習情況,教師的教學需要,適時地加以轉換、改進和增添。

2.1流程圖的轉換。

根據教學的需要,可以把圖文并茂流程圖轉換成文字示意圖,以便加強學生記憶;也可以把文字或圖片流程圖轉換成圖文并茂流程圖,以便加強學生理解。比如哺乳動物受精示意圖,可以轉換成以下文字流程圖。同時在課堂教學中,可以通過練習的形式體現不同流程圖的互換。

哺乳動物受精流程圖

2.2流程圖的改進。

教材中有些流程圖比較繁瑣,學生不易看懂和領悟,可以根據教學的需要加以適當的改進。比如,獲取目的基因的方法有:從基因文庫中獲取目的基因、利用PCR擴增目的基因、人工合成目的基因。教材中P8圖1―6相關流程圖比較復雜,學生不易理解,可以改進成如下圖示。

目的基因獲取流程圖

2.3流程圖的增添。

為了增強教學理性和感性的認識,使教學內容形象化、直觀化,教師在教學時可以把語言文字轉換成流程圖。比如單倍體育種,可以根據語言文字轉換成如下流程圖。

單倍體育種流程圖

3.充分利用流程圖,進行探究性教學

課程標準要求實現三維教學目標。三維教學目標包括:知識目標、過程與方法目標、情感態度與價值觀目標。在生物課堂教學中,教師可以充分利用生物技術流程圖,進行合理的教學設計,從而更好地落實上述目標。

3.1理解流程圖,進行充分的教學預設

生物學老師不僅要理解流程圖的操作程序,而且要理解關鍵操作的相關原理。在理解的基礎上,加強課堂教學的預設。如在牛胚胎移植流程圖中,教師除了需要熟悉胚胎移植的操作流程外,還需要理解以下內容:對供受體母牛的選擇、同期處理、超數排卵、沖卵的生理學基礎等。只有理解了流程的操作要點,才可以設置一系列的問題串,才可以為課堂教學的動態生成打下堅實的基礎。

3.2利用流程圖,在動態生成中完成課堂教學。

課堂教學是一個動態生成的過程。流程圖的教學,為動態生成的教學提供了很好的教學素材。

為了更好地實現動態生成的課堂教學,對流程圖的教學可采用問題探討、合作探究的教學方法。如在對“單克隆抗體制備過程流程圖”教學中,可以設計出如下問題:(1)什么是單克隆抗體?生產單克隆抗體的基本原理是什么?(2)什么是免疫的小鼠,怎樣進行對小鼠進行免疫?(3)圖中的B淋巴細胞有何功能?如何獲得骨髓瘤細胞?骨髓瘤細胞有何功能?(4)怎樣才能將B細胞與骨髓瘤細胞融合?有哪些方法?(5)融合后可能有幾種類型的細胞?(6)兩次篩選的目的是什么?如何操作的?(7)培養雜交瘤細胞的方式有哪兩種?雜交瘤細胞具有哪些優點?(8)小鼠體內培養的原理是什么?怎樣理解從小鼠的腹水中獲取抗體?(9)單克隆抗體有哪些特點和應用價值?

教師結合多媒體動畫流程圖提問上述問題,通過學生的問題探討、合作探究,解決相關問題,師生在互動探究中,實現教學目標。

3.3通過流程圖教學,合理地處理好細節與整體性教學的關系。

在課堂教學中,教師既要考慮課堂教學的整體性和細節性,又要考慮這二者在教學中的結合。通過整體性教學有利于形成完整的知識結構,細節性教學有利于實現探究性的課堂教學。生物技術流程的教學也是如此。

在教學設計時,教師可利用多媒體或者掛圖等,將流程圖展現給學生,讓學生對相關的流程有一個完整的了解,再通過探究性教學實現關鍵操作步驟的學習。也可以先通過過程性教學實現關鍵操作步驟的學習,再歸納總結該流程圖。

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關鍵詞：有機廢氣；處理技術；變壓吸附；膜分離法

中圖分類號： TU94 文獻標識碼： A

有機廢氣主要來源于煉油與石化、有機精細化工、合成材料、化學藥品原藥制造、裝備制造涂裝、塑料產品制造、電子設備制造、印刷、黏合、工業清洗等行業，以及建筑裝飾、餐飲服務和服裝干洗等日常生活。人體長期接觸有機廢氣，會通過呼吸系統經人或皮膚吸收到體內，引起肝、神經及造血系統的損傷，引起的癥狀主要有頭暈頭痛、惡心嘔吐、心慌氣喘、疲乏無力、血象變化等，而且對人體和動物存在嚴重的“致畸、致癌、致突變”危害。因此，有機廢氣的治理越來越受到人們的重視，成為了大氣污染治理中的重點之一。

1傳統有機廢氣處理技術

以前普遍采用的廢氣處理方法有吸收法、吸附法、直接燃燒法、催化燃燒法、生物過濾池、生物滴濾塔、生物洗滌塔等。其中吸附法、催化燃燒法已經比較成熟，并且已經有了工程技術規范。但是這些方法都存在著一定程度的不足：吸附法中不同氧化劑改性的吸附劑對有機廢氣的吸附量不同，而且吸附劑價格較貴；直接燃燒法和催化燃燒法投資與運行費用較高，而且不適用于較常見的低濃度高流量的有機廢氣的處理；吸收法難以處理化學性質穩定且難溶于水的有機廢氣；生物法處理有機廢氣只適于組成相對較簡單的有機廢氣，對組成復雜的工業有機廢氣處理起來比較困難。基于傳統處理方法的不足，新廢氣的處理技術開始引起了人們的廣泛重視，成為研究的新方向。

2有機廢氣處理新技術

2．1低溫等離子體技術

低溫等離子體技術是在電場的作用下，高頻放電產生瞬間高能，打開有機廢氣分子的化學鍵，使之分解為單質原子或無害分子，并且等離子體的高能電子、正負離子、激發態粒子和具有強氧化性的自由基，這些粒子可以氧化有機廢氣中的分子。有機廢氣的低溫等離子體處理是一門新興的技術。低溫等離子體技術的特點是：等離子體的高能電子、正負離子、激發態粒子可以與碳氫化合物、氮氧化合物、硫化氫、硫醇等污染物反應，生成二氧化碳、水、氮氣、二氧化硫等簡單無機物質。典型的有機廢氣如：苯、甲苯、乙硫醇、二氯丙烷等采用電暈放電形式的低溫等離子體處理惡臭廢氣是可行的，停留時間越長、電壓越高，脫除效果越好。

2．2變壓吸附技術

變壓吸附的基本原理是利用氣體組分在不同吸附劑上吸附特性的差異，以及吸附量隨壓力不同而變化的特性，通過壓力變換實現氣體的分離或提純。變壓吸附由于采用了壓力漲落的循環操作，強吸附組分在低分壓下脫附，吸附劑得以再生。在加壓下進行吸附，減壓下進行解吸。由于循環周期短，吸附熱來不及散失，可供解吸之用，所以吸附熱和解吸熱引起的吸附床溫度變化一般不大，波動范圍僅在幾度，可近似看作等溫過程。變壓吸附常用的吸附劑有硅膠、活性氧化鋁、活性炭、分子篩等，另外還有針對某種組分選擇性吸附而研制的吸附材料。氣體吸附分離成功與否，很大程度上依賴于吸附劑的性能。CHIHARA等應用兩塔工藝的變壓吸附技術，吸附劑為高硅沸石，吸附壓力為0．2MPa、脫附壓力為0．04MPa，處理二氯甲烷氣體。GILLILAND等采 用 四 塔 工 藝 的 變 壓 吸 附 技 術，吸 附 壓 力 為0．195MPa，脫附壓力為常壓，從空調的通風氣流中回收全氟烷烴等，處理效率大于99％。變壓吸附技術的優點是一次性投資低、能耗小、自動化程度高和可靠性強等優點，可以獲得純度比較高的副產品，實現廢氣資源化，產生較好的經濟效益。

2．3納米TiO2光催化技術

隨著納米技術的發展，納米技術也應用到有機廢氣的處理中。納米TiO2光催化能有效地將有機廢氣轉化為二氧化碳、水等無機小分子物質，還可以去除氯仿、多氯聯苯、有機磷化合物、多環芳烴等難降解或用其他方法難以去除的有機廢氣。在一定的條件下，納米TiO2能將用化學法氧化難以分解的“三致”有機物徹底分解為二氧化碳、水和簡單的無機酸，且無二次污染。俞家玲等的研究結果表明，方法在模擬實驗室揮發有機物質創造污染源環境，開啟空氣凈化器，然后采樣進行測定。結果苯的降解效率為91％，甲醛的降解效率為78．8％。TiO2光催化技術不僅以其化學活性高、安全無毒、價格低廉、操作簡便、以及條件溫和無二次污染的突出優點，在廢氣處理中受到普遍重視。

2．4膜生物反應器

隨著新材料的研制開發以及膜生物技術在廢水處理中的成功應用，人們開始關注膜技術在有機廢氣處理中的應用。膜生物反應器是將傳統的微生物廢氣處理技術與膜技術相結合，不僅具有生物方法環保的優點，而且膜材料作為生物降解的傳質界面，可以提供比較大的比表面積，增強降解效果，提高去除效率。膜生物反應器目前還處于實驗室小型研究階段，而且這種方法的構建和運行成本比較高，因此從實驗到運行還需要更多的研究和實踐。同時膜生物反應器具有流量低、阻力大、對水溶性差的污染物去除效率低等缺點，在一定程度上限制了膜生物技術在廢氣處理中的應用。

2．5微波催化氧化技術

有機廢氣的微波催化氧化技術是由填料吸附／微波解吸技術發展而來，并將一般的熱解吸方式轉變為微波解吸，降低了能耗、縮短了解吸所需的時間，而且吸附劑反復使用20次，還可以保持原有吸附能力。國外已經有微波催化氧化技術在有機廢氣處理中的小規模應用，在中國尚處于研究階段。與常規加熱催化熱解技術相比，微波催化氧化技術的優點是催化熱解效率高、能耗比較低、吸附劑的損耗小、啟動迅速、解吸時間比較短、對環境溫度影響小；缺點是對不同的有機廢氣需要選擇不同的吸附劑，而且微波功率、加熱時間、載氣流量等對微波催化氧化效率都有一定的影響。

2．6膜分離法

膜分離法處理有機廢氣的原理是在壓力驅動下，利用有機廢氣組分分子大小的不同，在膜結構內的擴散能力、滲透速率的不同來實現有機廢氣與空氣的分離。采用膜分離技術處理油氣，具有流程簡單、運行費用低；設備占地面積小、質量輕、便于安裝；易放大、和其他技術兼容性好；回收率高、能耗低、無二次污染等優點。近年來，隨著膜材料和膜技術的進一步發展，國內外已有許多成功應用的范例。通過投入產出分析，一座加油量7000t／a的加油站，上一套膜油氣回收系統投資約30萬元，年運行費用約7000元，按0．5％的回收率計算，年回收汽油35t。據國家發展改革委員會于2013－05－09的關于提高國內成品油價格的通知，汽油的市場價格為8220元／t，可年獲利28．8萬元，投資回收期大約為13個月。膜油氣回收系統壽命可達15～20年，回收油氣的經濟效益顯著。

3結語

近20年以來，學術界對有機廢氣處理技術的關注度逐漸上升，新的技術層出不窮。本文總結了新的有機廢氣處理工藝的原理、影響因素、實用范圍及去除效果，認為變壓吸附法和膜分離法有較好的應用前景。變壓吸附法處理組分簡單的有機廢氣投資少，自動化程度高，可以回收產品，實現有機廢氣資源化，產生良好的經濟效益，符合中國的循環經濟政策，在中國有機廢氣治理領域有較好的發展前途。膜分離法已經在石油行業油氣回收中實際應用，其 處理效果明顯，有良好的環境效益和經濟效益。

參考文獻

［1］黃文強．吸附分離材料［M］．北京：化學工業出版社，2005．

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關鍵詞綠色化學環境保護生物技術

人類正面臨有史以來最嚴重的環境危機，由于人口急劇的增加，資源的消耗日益擴大，人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少，人口與資源的矛盾越來越尖銳；環保問題就成為經濟與社會發展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業之一的化學工業及相關產業，在為創造人類的物質文明作出重要貢獻的同時，在生產活動中不斷排放出大量有毒物質，化學工業也為環境和人類的健康帶來一定的危害。發達國家對環境的治理，已開始從治標，即從末端治理污染轉向治本，即開發清潔工業技術，消減污染源頭，生產環境友好產品。“綠色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。

綠色化學又稱綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。

化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統的化學雖然可以得到人類需要的新物質，但是在許多場合中卻既未有效地利用資源，又產生大量排放物，造成嚴重的環境污染。綠色化學則是更高層次的化學，它的主要特點是“原子經濟性”，即在獲得物質的轉化過程中充分利用每個原料原子，實現“零排放”，因此既可以充分利用資源，又不產生污染。傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。綠色化學可以變廢為寶，可使經濟效益大幅度提高。綠色化學已在全世界興起，它對我國這樣新興的發展中國家更是一個難得的機遇。

1采用無毒、無害并可循環使用的新物料

1.1原料選擇

工業化的發展為人類提供了許多新物料，它們在不斷改善人類物質生活的同時，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平，又不破壞環境，我們必須研制并采用對環境無毒無害又可循環使用的新物料。

以塑料為例，據統計，到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg（20世紀90年代數量進一步上升），打開包裝后即被拋棄，這些塑料廢物破壞環境是我們面臨的一大問題：掩埋它們將永久留在土地里中；焚燒它們會放出劇毒。

我國也大量使用塑料包裝，而且在農村還廣泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越來越嚴重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前國際上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已經投入生產。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關的一個重大項目，已取得一些進展。

1.2溶劑的選擇

大量的與化學制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品，而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質，分離和配方中所用的溶劑。在傳統的有機反應中，有機溶劑是最常用的反應介質，這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環境有害的因素。因此，在無溶劑存在下進行的有機反應，用水作反應介質，以及超臨界流體作反應介質或萃取溶劑將成為發展潔凈合成的重要途徑。

1.2.1固相反應

固相化學反應實際上是在無溶劑化作用的新穎化學環境下進行的反應，有時可比溶液反應更為有效并達到更好的選擇性。它是避免使用揮發性溶劑的一個研究動向。

1.2.2以水為溶劑的反應

由于大多數有機化合物在水中的溶解性差，而且許多試劑在水中會分解，因此一般避免用水作反應介質。但水作為反應溶劑有其獨特的優越性，因為水是地球上自然豐度最高的“溶劑”，價廉、無毒、不危害環境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉化是十分有益的，有時可提高反應速率和選擇性，更何況生命體內的化學反應大多是在水中進行的。

水相有機合成在有機金屬類反應，水相Lewis酸催化的反應現都已取得較大進展。因此在某些有機化學反應中，開發利用以水作溶劑是大有可為的。

1.2.3超臨界流體作為有機溶劑

超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體，是一種介于氣態與液態之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中，最活躍的研究項目是開發超臨界流體（SCF），特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點（31.10℃，7477.79KPa）以上的CO2流體。它通常具有流體的密度，因而有常規常態溶劑的溶解度；在相同條件下，它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質速度。而且，由于具有很大的可壓縮性，流體的密度，溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調節。其最大優點是無毒、不可燃、價廉等。

1.3催化劑的選擇

許多傳統的有機反應用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑，這些液體酸催化劑的共同缺點是：對設備腐蝕嚴重，對人身危害和產生廢渣污染環境。為了保護環境，多年來人們從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手，大力開發固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術較為成熟，這種催化劑選擇性高，乙苯收率超過99.6%，而且催化劑壽命長。

2化學反應的綠色化

為了節約資源和減少污染，合成效率成了當今合成方法學研究中關注的焦點。合成效率包括兩方面，一是選擇性（化學、區域、非對映體和對映體選擇性），另一個就是原子經濟性，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化為產物，理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百的轉變為產物，不產生副產物或廢棄物，實現廢物的“零排放”。為此，化學化工工作者在設計合成路線時，要減少“中轉”、增加“直快”、“特快”，更加經濟合理地利用原料分子中的每一個原子，減少中間產物的形成，少用或不用保護基或離去基，避免副產物或廢棄物的產生。實現原子經濟反應的有效手段很多，在些不作贅述。

3生物技術的應用

生物科學是當代科學的前沿。生物技術是世界范圍內新技術革命的重要組成部分，生物化工是21世紀最具有發展潛力的產業之一，它將成為創造巨大社會財富的重要產業體系。采用生物技術已在能源、采油、采礦、肥料、農藥、蛋白質、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細化學品的制造等方面得到廣泛應用。從發展綠色化學的角度出發，它最大的特點和魅力就在節約能源和易于實現無污染生產而且可以實現用一般化工技術難以實現的化工過程，其產品常常又具有特殊性能。因此，生物技術的研究和應用倍受青睞。

綠色化學是人類的一項重要戰略任務。綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統化學，從而使我們對環境的治理可以從治標中轉向治本。綠色化學的發展不僅將對環境保護產生重大影響，而且將為我國的企業與國際接軌創造條件。

參考文獻

1朱清時.綠色化學和新的產業革命[J].現代化工，1998（6）

2閔思澤.環境友好石油煉制技術的發展[J].化學進展，1998（1）

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關鍵詞：微波技術；食品加工；檢測

我們現在所講的微波技術其實是一種高頻率的電磁波的總稱，它的頻率可在300到300000MHZ，微波技術主要還是應用于高溫超導材料方面，我國也開展過多種超導微波器件的研究，由于技術性能的特殊原因，它的應用非常的廣泛，可應用于化工業、制藥業、紡織業、水處理、食品業、煙草業、建材業等，微波的工業設備也很多，有微波干燥設備、微波殺菌設備、微波燒結設備、微波硫化設備和微波水處理設備等。微波技術先進，應用于高新技術領域有快速、節能、清潔等優點，那么，微波技術應用于食品加工業時，到底有什么樣的優勢呢？從現階段來看，微波技術實際上是一個新興的技術，也是一個發展很快的技術，它在食品加工領域的用途非常廣泛，也有其重要的優勢和特點，微波技術應用在食品加工的加熱、殺菌和干燥等方面占據了絕對的優勢地位，從而奠定了它在食品加工領域的重要突出地位。

一、微波技術概述

微波是一種電磁波，它擁有電磁波所有的特性，如反射、投射、干涉、衍射、偏振等，它主要用途是能量傳輸，有其波動的特性，尤其是微波的產生、傳輸、放大和輻射等問題，和無線電、交流電都有區別，這種區別是一種系統性的區別，在微波系統中并沒有導線的概念，而是通常用到了“場”的概念，所以 微波傳輸的并不是電流，而是一種能量，并采用功率、頻率、阻、波來作為微波的測量單位。

1.電磁場概念。在研究微波時，必須注重電磁場這個概念，電磁場特性中的高頻交變特性也不能忽視，同時，微波和電路在同一數量級上時，它的位相會相對滯后些。

2.微波的反射特性。微波是直線傳播的，傳播時，在遇有金屬時，它會形成反射，這一點和光的特性是一樣的。

3.微波傳播的衰減性。微波傳輸的頻率很高，并且微波的傳輸是向周圍空間輻射的，如用普通傳輸元件傳輸的話，輻射衰減很快，所以，要想輻射傳輸衰減緩慢的話，對傳輸元件的要求很高。

4.微波有駐波現象。微波輻射傳輸過程中，它的入射波和反射波可以疊加，并形成干擾，這就是說，如果微波能不斷的在一個理論上足夠小的空間里傳輸輻射的話，這個空間的某一點接受波的均衡度是一樣的。所以，在微波設備使用中，可利用多種模式的電磁分布、疊加來改善總電磁場的分布，從而使所在電磁場分布均勻。

5.微波能量大小的計算。微波空間能量分布和電磁場能量分布是一樣的，其能量數值應與空間內電場強度的平方有關，微波電磁場的能量為空間點電磁能量的總和。

6.微波的快速加熱原理。微波的傳輸速度與光速接近，電磁波能量轉換時間一般要快于千萬分之一秒，也就是說，微波設備內外能量轉換的時間非常快速，使設備內的物體熱傳導也非常迅速，這也是微波能快速加速的技術原理，也是微波技術應用于食品加工業的重要原理之一。

二、微波技術在食品加工業的應用及應用原理

1.微波技術應用于食品的殺菌保鮮。傳統的食品殺菌技術有高溫、干燥、冷凍及防腐劑等，但這些傳統上的食品殺菌技術都有其不足之處，如：設備陳舊，功能不全、食品處理時間過長、殺菌效果不理想和不能有效實現自動化的生產模式等。同時最主要的是它們的保鮮效果不好，大多都會影響食品的口味和營養成分，而微波殺菌保鮮并不是應用于這些簡單的物理方法，而更像是一種生物技術，它是使食品內的微生物體內的蛋白質發生變異，從而延緩微生物的生長和死亡時間，達到殺菌保鮮的作用。微波殺菌還主要應用的是熱效應和非熱效應理論，微波具有高頻特性，它穿透介質，利用變交電場使水、核酸等物質產生取向運動，從而產生摩擦生成熱量，使微生物中的蛋白質、核酸分子等因子改變性質或失去活力，從而殺死微生物。

2.微波技術應用于催陳。主要是現代釀酒技術就是要在特定的條件下把酒貯存一段時間，時間越長，酒的口感會越好。所以，現在國內有好多技術就是要把新酒經過技術加工處理成“老酒”，這種技術就是老熟催陳技術。微波技術完全能夠實現這種技術，原理主要是微波場的特點能把酒中的水分子和乙酸分子重新排列組合，而分子間的空隙變小，使乙酸分子的行動放緩，這樣酒味中的辛辣味大大減輕，老熟催陳的速度加大，所以，只要稍微拿微波照射，就可能達到自然老熟三到六個月的效果，微波的這種特性使其能廣泛應用于釀酒產業。

三、微波技術在食品檢測中的應用

和食品加工一樣，微波技術在食品檢測中也得到了廣泛的應用。首先，微波萃取技術的應用。這種技術的原理是能將有機溶劑將食品檢測樣品中的所需要的化合物，從樣品中分離出來，它是一個強化的傳熱、傳質的過程。這種技術的優點是設備簡單、高效節能。所以，在食品檢測中得到了廣泛的應用。但是它還是存在著一些缺點，如微波萃取技術自動化能力較低、有一定的溶劑殘留、樣品萃取結果不穩定等。其次，加熱測定食品中的水分。分析食品的重要內容有很多，其中一項就是對水分的測定，而微波技術就能應用于測定食品的水分。微波技術利用加熱烘干法對水分進行測定比較有優勢，因為這種方法的測定時間較短，利用這種方法測定水分的含量，必須密切關注一些因素，如食品的質量、物質的密度和微波爐的使用功率等。測定方法也主要有：透射法、反射渚腔體微擾法等。

參考文獻：

[1]段潔利.微波干燥食品的現狀及其發展前景[J].現代農業裝備，2006（6）.

[2]董華，歐錦強.微波在食品工業中的應用[J].現代農業科技.2010（6）.

[3]池建ィ魏振承，徐志宏，等.微波技術在食品加工中的應用與發展[J].保鮮與加工，2003（1）.

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【關鍵詞】轉基因油；知曉情況；認知程度

【中圖分類號】R15 【文獻標識碼】B 【文章編號】1004-7484（2013）04-0129-02

轉基因技術在農業生產上的應用被認為是新的一輪農業技術革命，并且已經在全球很多國家被加以廣泛使用。然而發生在各國的一系列轉基因產品安全事件，使得消費者對轉基因產品的信心大為降低。在不斷推廣轉基因技術的過程中，國際社會很有必要建立足夠的國際性安全共識，從而保證轉基因產品在食品安全、糧食安全和可持續發展方面能做出正面的貢獻。在這種情況下，我國也制定了一系列轉基因產品管理條例。

本文就是以在市場上大量流通的轉基因食用油為代表，選取上海的超市消費者為調查對象，通過面訪的調查方法進行關于消費者對轉基因食用油的認知和態度研究。

1 資料與方法：

1.1 調查地點和對象 調查地點為上海市閘北區、普陀區三個超市，調查對象為隨機選取超市消費人群，調查總樣本數為702個消費者。

1.2 調查方法

人群調查 采用隨機問卷式調查，問卷主要內容包括三個方面：（1）消費者對轉基因食用油的知曉情況；（2）消費者對轉基因食用油的認知程度；（3）消費者對轉基因食用油的接受程度。

1.3 數據處理與統計分析：

所有資料均匯總至上海同濟大學醫學院流行病學教研室進行錄入和二次校驗，SPSS15.0進行統計分析，計數資料的顯著性檢驗采用X2檢驗，計量資料采用方差分析以及t檢驗，P

2 結果

2.1 樣本構成

本次調查發下調查問卷702份，收到有效問卷共701份，調查樣本統計特征如下：在701個被調查的消費者中，男性302人，占總人數的43.08%，女性399人，占總人數的56.92%。年齡段在20歲以下的為70人，占9.99%；年齡段在21-40歲的為282人，占40.23%；年齡段在41-60歲的為230人，占32.81%；年齡在60歲以上的為119人，占16.98%。從樣本的月收入情況看，2000元以下的為220人，占31.4%；2000-5000元的為339人，占48.4%；5001-10000的為115人，占16.4；10000元以上的為27人，占3.9%。從樣本的受教育程度看，初中及以下為88人，占12.6%；高中、中專為258人，占36.8%；本科、大專為305人，占43.5%；碩士及以上為50人，占7.1%。

討論

早在1957年，美國技術評估機構（US Office of Technology Assessment）就已經開始關注消費者對生物技術的接受程度，上世紀90年代中期后，轉基因食品真正進入了市場，也正是從那時開始，關于消費者對生物技術接受程度這一問題的關注程度迅速升溫。

消費者個人及家庭特征、對轉基因食品的認知水平、消費者的風險意識等是影響消費者對轉基因食品態度的主要因素。消費者的特征主要包括性別、年齡、受教育程度、收入水平、婚姻狀況、居住地域等。

首先，從性別角度看，男性消費者對轉基因食品的接受程度比女性相對要略高一些[1]。然而也有研究表明，性別并不會對消費者的態度產生明顯的影響[2]。

其次，從年齡結構看，研究結果表明，老年人是對轉基因食品接受程度最低的群體[3]。

第三，從受教育程度看，一份來自美國國家科學基金的研究報告分析了消費者的受教育程度與其對轉基因食品態度之間的關系，研究結果表明：受教育水平越高，消費者對轉基因食品的風險預期也就越高，這種現象在具有學士學位以上的消費者群體中表現更為明顯。

第四，，收入越高，消費者就越不會購買轉基因食品[4]，理由是，收入高的群體主要考慮健康問題，而收入低的群體主要考慮溫飽問題，轉基因技術可以使生產成本降低，從而使得價格降低。

此外，消費者對社會管理機構和專家的信任程度也會影響其對轉基因食品的態度。瘋牛病和口蹄疫的爆發使得歐洲消費者對相關管理機構和政府社會管理系統的信任程度明顯降低，對食品安全管理機構更是持懷疑態度。

結合本研究結果，在國內，轉基因油的知曉率較高，但大多數人并不真正了解，年齡、教育水平是影響轉基因油知曉率的重要因素，21-60人群及教育水平高的人群對轉基因油知曉率較高。群眾了解轉基因油的途徑多為電視、雜志、互聯網等媒體途徑。

但僅有少部分人表示清楚轉基因食用油與非轉基因食用油之間的區別，可見群眾對轉基因油的認知程度有限，仍存在較大空白。大多數人認為相比于非轉基因食用油而言，轉基因油的優點在于價格便宜并富含營養，其缺點在于可能存在危害并且不確定性大。大部分人不確定轉基因油是否危害人的健康和安全，并表示希望進一步了解轉基因油。而你那些購買過轉基因油的人群亦僅有少部分人表示后悔。

而在購買傾向方面，在我們的調查結果中，53.35%的人群傾向購買非轉基因食用油。交叉分析顯示性別、月收入情況及教育水平對人群購買傾向差異有統計學意義。性別因素方面，女性人群較男性更傾向于購買非轉基因食用油。月收入情況方面，月收入高者更傾向于購買非轉基因食用油。教育程度方面，教育程度愈高者，更傾向于購買非轉基因食用油。另外媒體報道同樣是對人群購買轉基因食用油意向產生影響的因素。

參考文獻：

[1] Morris S. H. and C. C. Adley. Irish public Perceptions and attitudes to modern biotechnology： an overview with a focus on GM foods [Jl. Trends in Biotechnology，2001（19/2），PP：43一48.

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篇6

[關鍵詞]表面活性劑 開采率 原油

石油在我國的經濟中占有重要的地位，近年來國家在石油的勘探、開發和開采方面的投資逐年增加。在油田開發的過程中，開采方式的選擇對油田的產能，提高采收率有著重大作用，針對不同性質的原油，不同地質特點的油層，選擇有效的開采方式至關重要。同時，在開采的過程中對物理、化學和生物技術的運用，特別是表面活性劑和聚合物的運用，更是相得益彰。

1三次采油中用到的表面活性劑

在我國，一些油田經過長時間的開發，進入了油田開發的中、晚期。許多專家和學者針對油田的具體情況，研究出了聚合驅油技術、微生物采油技術、表面活性劑驅油技術等的這些在三次采油中所必須的新技術。現在，在很多領域內都被大量的廣泛的使用，并大部分都收到了較好的成效，在石油化工這塊更甚。

1.1新型驅油用化學劑

20世紀60年代，國內一些大型油田的開發相繼進入了中晚期。大慶、勝利油田為了改變國內這一現狀，將地下剩余的原油充分開采出來，加大了對原油開采技術的研究力度，開發出了一些新型的驅油用化學劑，可用來輔助原油的開采，并取得了不錯的效果。

1.1.1聚合物驅油

聚合物驅油是三次采油技術中輔助化學驅之一，它的出現也是大慶油田實驗出來的結果之一，大慶油田單獨研究了聚合物在采油中的應用。實驗結果表明高相對分子質量聚合物與堿/表明活性劑交替注入水中比普通的聚合物與堿/表面活性劑交替注入時效果更好。在油田開采中，為了增加水的粘度，可以向水中注入高分子聚合物，這樣可以降低油層中的水分子滲透率，從而可以改善油水的比例，調整好注入水在原油中的體積和波及率，進而提高原油采收率。驅油用的聚合物大致可分為兩類：天然聚合物和人工合成聚合物。但工業上廣泛應用的多為聚丙烯酰胺（人工）和黃胞膠（天然）。近年來，聚合物驅油技術有了新的發展，聚合物開采的對象從一類儲層逐漸轉向二類儲層。通過一系列的外部調整，如優化井網、縮小井距離等方式以及增加注入水的聚合物用來來提高原油采收率，更大程度地將剩余儲層油挖掘出來。

1.1.2微生物采油

微生物采油技術的技術含量較高，不僅包括微生物在油層中的化學過程也包括在油層中運移等的物理過程。用于采油的微生物有兩種，一種是油層中的本源微生物和另一種外源注入微生物。本源微生物有好氧菌和厭氧菌，好氧菌易降解烴類，能產生有機酸、有機溶劑、氣體等，有利于提高原油的采收率。同樣，生長在油層中的本源微生物由于缺少足夠的營養物質，導致其生長繁殖受限，因此，可向油層中注入培養基來促進微生物的生長，從而更好的發揮它的作用，減少封井時間。

1.1.3微生物驅油

提高原油采收率的微生物工藝我們將它劃分為兩個主要類型。一是把細菌代謝物作為驅油劑注入油層。它是利用生物表面活性劑、生物聚合物、溶劑、乳化劑等組合物，改善水的驅油性能。二是直接在地層中有目的地培養和發展微生物，形成具有驅油特性的細菌代謝物。這類型微生物適合新開采不久的新油田，通過注入淡水附帶微生物在井底周圍形成具有驅油特性的細菌代謝物來在開采過程中可提高新油田的采收率。另外，微生物是通過以下幾種途徑來提高石油采收率：

（1）改變重烴組分的潤濕性；

（2）通過降解長鏈飽和烴類降低原油黏度；

（3）產生溶解巖石，增大絕對滲透率的酸性物；

（4）產生可以增大油藏壓力及降低原油黏度的氣體。

延長油田公司在采油過程中，利用多種類型的表面活性劑來提高自身的采收率，提高石油的利用率。并進一步研究表面活性劑在三次原油開采中理論與實踐。且看好表面活性劑和三次原油開采法在石油化工領域的發展前景。

1.1.4三元復合驅

在新型的化學驅中，還有另外一種，就是三元復合驅。在三元復合驅中常用的表面活性劑有三種：石油磺酸鹽、人工合成磺酸鹽和乙氧基磺酸鹽，大多數礦場試驗都采用石油磺酸鹽。另外，石油磺酸鹽在三元復合驅中用得比較廣泛，目前也正在深入的研究當中。我們知道石油磺酸鹽有吸收和滯流地層中的多價離子的作用。三元復合驅在美國的研究比較成功，從以前的采收率11.3%到56%，效果很好。國內大慶、勝利油田也相繼進入了試驗階段，目前還存在這一些問題，如游離水的脫離、原油的電脫水等。

2表面活性劑與三次采油

隨著社會經濟的發展，國內原油的供應遠遠滿足不了國內的需求，國內一些大型的油田（大慶、勝利等油田）相繼進入了開發的中晚期階段。但，由于技術的缺陷油田的開發并不充分，為了尋找新的出口，大慶油田開始研發新的開發技術。于是，需借用表面活性劑做輔助的三次采油技術開發成功，利用表面活性劑在原有的只能提升2%—5%的基礎上可提高10%的產量，并且在含水高達98%的原油中注入表面活性劑依舊可提高不錯的效果。目前，大慶油田在三元復合驅這塊取得了驚人的成績，結合三次采油技術，可使采收率提高到20%。

2.1表面活性劑的種類

目前國內已開發了石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、石油羧酸鹽以及生物表面活性劑等4大類表面活性劑。雖然研制出了這四種表面活性劑，但是考慮到表面活性劑的生產工藝和過程，表面活性劑的成本仍然比較高。在三次采油技術中，是將表面活性劑注入地層，讓表面活性劑與地層油藏及油藏流體的相互作用，來降低油水界面的張力，從而改變油的乳化特性，同時也改變了地層巖石表面的潤濕性，這樣一方面可以形成較穩定的油水乳狀液，另一方面還可以減小油對地層表面的附著力，提高洗油能力。

2.2表面活性劑的溶液性能

我們已經知道表面活性劑的功能非常強大，但是概括起來可以從兩個方面來看：一是表面活性劑從表面或者界面上吸附，從而形成單分子的吸附膜；二是在溶液內部通過不斷的聚合，使得內部分子的不斷重組，從而形成不同種類的有序的分子組合體。如膠團、反膠團、囊泡、液晶等。這些有序的分子組合體各自表現出不同的功能。膠團在這里是一個很重要的角色，是表面活性劑的基礎，它能使一些不溶或微溶于水的物質（如烴類和長鏈醇）通過膠團使其明顯提高溶解度。基于膠團與其他有序的分子組合體的擴容性能，衍生出了膠團催化、形成微乳狀液、間隔化反應介質和微反應器、藥物載體等功能。

2.2.1耐鹽的表面活性劑

隨著技術的進步，油田的深度也在不斷增加，地層的溫度和鹽度越往下越高，對技術的要求也越來越高。目前，國內還沒有合適的抗鹽表面活性劑。但是，具有耐鹽性能的高分子化合物可謂五花八門，品種繁多。

在三次采油技術中，表面活性劑的運用是必須的，尤其是含有石油磺酸鹽的表面活性劑使用頗多。石油磺酸鹽的原料來源廣，產于油，用于油，與原油協調性能好；制作工藝較簡單，成本低，是一種比較理想的驅油用表面活性劑。但是，該種表面活性劑的化學成分復雜，還有上百種化合物，驅油效果差異大。但通過與其他表面活性劑的復配可克服這個缺點。如烷基聚氧乙烯硫酸鹽與石油磺酸鹽的復配體系和羧甲基型的非離子一陰離子兩性表面活性劑與石油磺酸鹽的混合體系等，可以顯著地提高體系的抗鹽性。前者的抗鈣能力比較突出；后者，在不加入低分子量的醇的情況下可以獲得超低表面張力，并且特別適合于含高鹽度的地層。

將多種類型的表面活性劑混合有助于提升整體的耐鹽性。如烷基芳基磺酸鹽作主表面活性劑，羧甲基乙氧基化物和乙氧基化的磺酸鹽作助表面活性劑，其混合體的耐鹽性能得到明顯改善；a-烯烴磺酸鹽和烷基二苯基醚二磺酸鹽的混合物可用于提高采收率，增強流度控制和對Ca2+的忍耐性，以及降低在油藏巖石上的吸附；烷基磺酸鹽和醚磺酸鹽組成的雙表面活性劑體系，具有高的驅替效率，而且與改性的聚丙烯酰胺聚合物的兼容能力強，特別適合于高含鹽度的油藏。

2.2.2表面活性劑的抗溫性能

溫度對表面活性劑性能的影響非常大，因此在化學合成表面活性劑的時候要考慮怎么解決這個難題。在以上介紹的眾多表面活性劑中，非離子型表面活性劑可以很好的改善這一情況。表面活性劑中含有足量的環氧乙烷或環氧丙烷組分，這些元素的濁點一般可以達到80—110℃，且能夠溶解在溫度、濁點都比它低的溶液中。另外，它還有足量的疏水組分能夠讓它溶解在等于或高于油藏溫度的油中，并且可以提高采收率。

2.2.3低成本表面活性劑

表面活性劑的種類很多按成本來分類，有兩種，一種是高成本化合物，另一種是相對成本較低的表面活性劑。通常成本較低的表面活性劑用的比較多，其也分為三類，木質素磺酸鹽、羧酸鹽表面活性劑和一類不需要加助表面活性劑的表面活性劑。

木質素磺酸鹽一胺復合體是木質素衍生出的油田化學品在油田開采和鉆井作為井液處理劑、采油用表面活性劑等得到了廣泛應用。用這種活性劑進行油田開采的采收率可以和普通陰離子表面活性劑相媲美，但成本卻低很多。木質素磺酸鹽在室溫下能夠提高油田鉆井液的表面粘度、動切力、靜切力，具有降濾失的作用。但，在180℃高溫以上，會失去降濾失的作用。因此，木質素磺酸鹽的抗溫性能差。而木質素磺酸鹽和石油磺酸鹽復合體系能夠降低油水界面張力，形成液晶相所產生的高粘度，可以很好的控制體系流度，驅替實驗表明，這種復合體系成本較低且能產生較石油磺酸鹽單一組分體系更高的采收率。

甲醛與5～20碳的烷基酚在加熱的情況下，可與木質素酚基磺酸鹽反應合成為油溶性木質素表面活性劑，使得該表面活性劑具有很高的表面活性，有利于提高石油采收率。

2.3驅油用表面活性劑

添加表面活性劑表面可以減少油水之間的界面張力，促成乳化，降低油水的溶解度，增加原油的巖石吸收量，降低原油粘度。一般認為，能大幅度提高原油的采收率的表面活性劑需具備以下條件：

（1）可使原油與水的界面張力降至最低程度，約0.01～0.001mN/m以下，具有適宜的溶解度、pH值、濁點和相持性；

（2）可降低巖層對原油的吸附作用；

（3）于儲油巖層的溫度下，在油層鹽水中長時間保持其理化穩定性，耐鹽性好，對電解質不敏感；

（4）能與大部分的儲油層接觸，提高驅油率；

（5）具有較高的經濟價值。

表面活性劑本身的特性是影響驅油效果的因素之一，另外，原油、巖層、鹽水狀況及所采用的開采技術都會對驅油效果產生影響。在驅油中，常用的表面活性劑有陰離子和陽離子型表面活性劑、兩型表面活性劑以及非離子型化合物。陰陽離子對之間有很強的吸引力，能夠使頭基充分靠近原油表面，從而能夠將油水界面分離，起到減少油水界面張力的作用。但抗鹽能力較差，臨界膠束的濃度很高，比較常用的品種有：石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、木質素磺酸鹽等。非離子型表面活性劑在水中和有機溶劑中有較好的溶解性，穩定性高、不易受強電、無機鹽、酸和堿的影響。并且它與其他類型的表面活性劑有良好的相容性，常用以混合復配使用。非離子表面活性劑有很高的表面活性，臨界膠束濃度低，但濁點低，不能用于較高濁點的地層。目前，通過改性的非離子型表面活性劑除擁有以上優點外，還具有高濁點、高抗鹽能力、能適用于高溫、高鹽地層等特點。比較常用的有：脂肪醇系聚氧乙烯醚、烷基酚系聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯酯等。在三次采油中，添加的表面活性劑往往不止一種，而是多種表面活性劑、聚合物和助劑等組成的復合體系，只有在相互配合下才能更好地提高石油采收率，如使用水溶性的石油磺酸鹽驅油，可以與少量增溶助劑二烷基苯聚氧乙烯烷基磺酸鹽混合，提高驅油效率。

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關鍵詞：瓜類蔬菜；分子標記技術；輔助育種；研究進展

中圖分類號：S642.036 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2014）04-0136-04

瓜類蔬菜在我國蔬菜生產中占有重要地位。分子標記是以個體間遺傳物質核苷酸序列變異為基礎的遺傳標記，是DNA水平上遺傳多態性的直接反映[1]。分子標記技術的出現，使植物育種的“間接選擇”成為可能，大大提高了遺傳分析的準確性和選育品種的有效性[2]。近年來，隨著分子生物學的迅猛發展，分子標記技術在蔬菜育種中的作用越來越受到重視[3]。本文綜述了幾種常見的分子標記技術在瓜類蔬菜育種中的研究進展，以期為瓜類蔬菜高效分子育種體系的建立提供參考。

1 分子標記技術種類

Bostein等（1980）最早利用限制性長度片段多態性 （Restriction fragment length polymorphism， RFLP）作為遺傳標記構建了遺傳連鎖圖譜，開創了直接利用DNA多態性發展遺傳標記的新階段[4]。DNA分子標記技術簡單、快速、易于自動化[9]，與傳統的遺傳標記相比具有許多特殊優點，如不受環境、季節限制，不受個體發育階段影響，不存在基因表達與否的問題等[5～8]。現已發展出十幾種DNA標記技術，概括起來主要包括以下3種類型：

①基于雜交的分子標記技術，如 RFLP。

②基于PCR擴增的分子標記技術，它又分為兩類。一是僅基于PCR的擴增方法。它包括使用隨機引物（Arbitrary primer） 進行擴增的隨機擴增多態性DNA技術（Random amplified polymorphic DNA， RAPD），和采用特定引物或引物對擴增的標記技術，主要有序列特異性擴增區 （Sequence characterized amplified region， SCAR）、微衛星DNA （ Microsatellite DNA），又稱簡單重復序列 （Simple sequence repeat， SSR）和ISSR（Inter simple sequence repeat）等。其中SCAR屬于位點特異的PCR標記方法，其他則屬于多位點標記方法，檢測區域均與微衛星序列有關。二是PCR與酶切相結合的方法。主要指擴增片段長度多態性（Amplified fragment length polymorphism， AFLP）和酶切擴增多態性序列（Cleaved amplified polymorphic sequence， CAPS）兩類。其中AFLP 是先酶切，再用特殊設計的引物進行擴增；而CAPS是先擴增，再酶切擴增片段，檢測酶切片段的長度多態性。

③基于DNA序列和芯片的分子標記技術，如單核苷酸多態性 （Single nucleotide polymorphism， SNP）。

每種DNA 分子標記技術都具有各自的優缺點和適用性，需要研究者結合實際加以選擇。

2 分子標記技術在瓜類蔬菜育種中的應用

分子標記技術主要涉及分子遺傳圖譜的構建、遺傳多樣性研究、品種純度鑒定、親緣關系鑒定、重要基因的標記與定位、分子標記輔助選擇、基因的圖位克隆等許多領域，其在瓜類蔬菜育種中的應用，提高了瓜類蔬菜作物的育種效率[10]。

2.1 種質資源親緣關系和遺傳多樣性的研究

隨著生物學尤其是遺傳學和分子生物學的發展，植物遺傳多樣性的檢測水平獲得了顯著提高，從形態學、細胞學（染色體）、生理生化水平逐步發展到分子水平，為物種起源、品種分類的研究提供了理論依據。分子標記技術檢測的是基因組水平上的差異，非常穩定，不受外界環境影響，并且通過對遺傳圖譜的分析，可以準確區分品種間的差異，為種質資源親緣關系和遺傳多樣性的分析提供可靠、有效的工具[11～13]。

趙娜等[14]采用61對SSR特異引物對46份厚皮甜瓜進行UPGMA聚類分析，結果顯示，供試材料的遺傳相似系數達到了0.62，說明這46份厚皮甜瓜材料的親緣關系非常近。盛云燕等[15]在甜瓜SSR標記遺傳多樣性研究中，采用50對SSR特異引物對46份甜瓜栽培品種（系）進行分析，有48對引物擴增出譜帶，其中46對具有多樣性，結果顯示，運用分子標記技術可以提高甜瓜栽培品種多樣性分析的準確性。尚建立等[16]以我國西瓜、甜瓜種質資源中期庫內1 200份西瓜種質為材料，對果實重量、果肉顏色、中心糖、種子千粒重等12項主要植物學性狀進行遺傳多樣性和相關性分析。高山等[17]采用RAPD和ISSR分子標記技術對38份苦瓜種質進行遺傳多樣性分析，兩種標記技術都能擴增出各自的多態性譜帶，反應了苦瓜種質豐富的遺傳多樣性；其中RAPD標記將供試苦瓜種質劃分為3個類群6組，與張長遠等[18]對苦瓜親緣關系的RAPD分析結論基本一致。楊衍等[19]對36份苦瓜種質資源利用AFLP技術進行遺傳多樣性和親緣關系評價分析，將供試材料分為2個類群。Gaikwad等[20]也做過類似的相關研究。李曉慧等[21]利用SRAP分子標記對西瓜品種的多態性進行分析，探討了西瓜的遺傳多樣性。段會軍等[22]對50個西瓜枯萎病菌株的RAPD、ISSR和AFLP分子標記的研究揭示了西瓜枯萎病菌株分子水平上的遺傳多樣性，同時也說明了西瓜枯萎病遺傳分化較大，存在著比較豐富的遺傳變異，為西瓜抗病育種和西瓜枯萎病的綜合防治提供理論依據。Paris等[23]利用AFLP、ISSR、SSR標記對45個南瓜品種進行研究，將其分為3個亞種。黃秀麗[24]利用種子蛋白質與幾種同工酶電泳及RAPD標記對南瓜屬4個栽培種間的親緣關系進行探討，結果表明中國南瓜與美洲南瓜親緣關系最近，與印度南瓜關系較遠。

2.2 分子標記輔助選擇

傳統的育種主要依賴于植株的表現型進行選擇，環境條件、基因間的互作、基因型與環境互作等多種因素都會影響表現型選擇效率，一個優良品種的培育往往需花費7～8年甚至十幾年時間。如何提高選擇效率，是育種工作的關鍵。分子標記輔助選擇育種可以對作物在早期進行快速、準確的選擇，減少育種過程的盲目性和周期性，提高育種效率，加速育種進程[25，26]。

王懷松等[27]以抗病的7-2和感病的7-1、7-3雜交組合與分離群體為試材進行了甜瓜抗白粉病連鎖分子標記研究，建立了甜瓜抗白粉病AFLP標記技術體系，找到了一個與甜瓜白粉病抗病基因緊密連鎖的AFLP標記：M60/E25-520。馬鴻艷[28]利用獲得的2對SSR標記結合田間接種鑒定對101份甜瓜種質資源進行抗白粉病篩選，結果顯示，引物SSR04816平均符合率為81.4%，引物SSR01498平均符合率為68.6%，引物SSR04816鑒定結果符合率大于80%，可用于分子標記輔助選擇育種。張曉波等[29]對甜瓜雌雄異花同株和雄全同株材料間雜交后代及回交后代的花性型分離進行研究，在F2代中利用SSR技術對單性花基因進行了分子標記篩選并找到了與該基因連鎖的標記，遺傳距離分別為7.0 cM和29.5 cM。孫曉丹等[30]利用形態學觀察、經典遺傳性狀分析、AFLP分子標記等技術在形態學和分子標記水平上研究了黃瓜嫩果白色果皮顏色遺傳規律，開發出實用有效的分子標記，提高了黃瓜育種工作效率。為了加速培育出人們青睞的優質黃皮西瓜，王日升等[31]以西瓜黑皮母本（H97）和黃皮父本（2605）構建的BC1分離群體為材料，利用RAPD技術篩選出一個與黃皮性狀基因連鎖的RAPD標記AI09-1500，重組率為17.2%。

2.3 品種純度鑒定

種子質量的高低影響農作物產量及品質，在種子質量檢驗的各個指標中，品種純度檢驗尤為重要。傳統的品種純度鑒定費時費力且受環境、人為等多方面影響。分子標記技術以種子的DNA作為檢測對象，在植物體的各個組織、各個發育時期均可檢測，且不受季節、環境限制，不存在是否表達的問題[32]。

羊杏平等[33]利用RAPD和ISSR兩種分子標記技術鑒定西瓜雜交種抗病蘇蜜和蘇蜜5號的遺傳純度，成功發現了能用于純度檢測的7個RAPD母本特異引物、4個RAPD父本特異引物、2個ISSR母本特異引物及2個RAPD父母本特異標記共顯性引物，對于西瓜雜交種的遺傳純度檢測具有重要意義。李菊芬等[34]應用RAPD、ISSR和SSR三種分子標記技術對西瓜雜交種“東方紅1號”和“8424”純度的快速鑒定進行了研究，在73對SSR引物中，各篩選到3對多態性引物能夠用于雜交種純度鑒定，且SSR鑒定結果與大田形態鑒定結果一致。李菊芬等[35]研究還顯示，應用篩選出的SSR引物組合，能夠有效地檢測出混雜在雜交種中的母本自交系種子，也能檢測出其它不明來源花粉所導致的生物性混雜，提高了甜瓜雜交種純度檢測結果的準確度。

2.4 遺傳圖譜構建及基因定位

分子遺傳圖譜是指以遺傳標記為基礎的染色體或基因位點的相對位置的線性排列圖[36]。遺傳圖譜的構建是瓜類蔬菜分子研究的重要內容之一，是基因定位與圖位克隆及基因組結構與功能研究的基礎，為分子標記輔助育種提供依據。

路緒強等[37]利用甜瓜全雌系W1998（無雄花）與雌雄異花同株品系3-2-2（有雄花）雜交，F1代全部為雌雄異花同株，以F2代為試材，采用SSR分子標記構建甜瓜遺傳圖譜，并定位了甜瓜控制雄花分化基因（An），進一步完善了甜瓜性別分化的表達機制。王軍輝等[38]利用抗黃瓜花葉病毒（CMV）的黃瓜材料F-3和感CMV的黃瓜材料HZL04-1為親本，構建了包含190個F2代的遺傳作物群體，采用SSR、EST-SSR、SCAR三種分子標記技術進行遺傳連鎖分析，構建了黃瓜遺傳連鎖圖譜，該圖譜為黃瓜抗CMV的QTL定位奠定了基礎。易克等[39]以野生西瓜種質PI296341為父本，普通西瓜97103為母本，獲得F8的重組自交系群體，通過16個SSR引物和5個ISSR引物組成的48個標記構建了一個包括11個連鎖群的分子圖譜，總長度為558.1 cM，平均圖距為11.9 cM。Yeboah等[40]利用SRAP和ISSR標記技術對黃瓜F2代群體進行標記分析，共獲得109個多態性標記，構建了包含7個連鎖群的連鎖圖譜，基因位點平均間距為16 cM。盡管分子標記在瓜類作物的遺傳圖譜和基因定位方面取得了很大進展，但是飽和度高且能滿足育種需求的遺傳圖譜尚未見報道。

3 問題與展望

近幾年來，分子標記技術不斷發展、完善，但是利用分子標記大規模培育瓜類蔬菜作物優良品系或品種的愿望仍未實現。多數研究仍處在起步階段，缺乏合理有效的試驗依據；瓜類作物的遺傳圖譜飽和度較低，無法滿足育種的需求[41]；與傳統的形態鑒別方法相比，DNA分子標記技術所需儀器精密、藥品昂貴、程序復雜，難以普及和應用[26]。因此，今后應充分利用不同分子標記技術加快遺傳圖譜的整合工作，提高其飽和度，完善高密度遺傳標記連鎖圖譜的構建，同時開展新型分子標記的研究，尋求經濟實用的新性狀標記，并與常規育種有效結合起來，為瓜類蔬菜育種提供更好的服務。

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篇8

關鍵詞：高分子材料；發展；前景

一 高分子材料的發展現狀與趨勢

高分子材料作為一種重要的材料， 經過約半個世紀的發展巳在各個工業領域中發揮了巨大的作用。從高分子材料與國民經濟、高技術和現代生活密切相關的角度說， 人類已進人了高分子時代。高分子材料工業不僅要為工農業生產和人們的衣食住行用等不斷提供許多量大面廣、日新月異的新產品和新材料又要為發展高技術提供更多更有效的高性能結構材料和功能性材料。鑒于此， 我國高分子材料應在進一步開發通用高分子材料品種、提高技術水平、擴大生產以滿足市場需要的基礎上重點發展五個方向：工程塑料，復合材料，液晶高分子材料，高分子分離材料，生物醫用高分子材料。近年來，隨著電氣、電子、信息、汽車、航空、航天、海洋開發等尖端技術領域的發展和為了適應這一發展的需要并健進其進? 步的發展， 高分子材料在不斷向高功能化高性能化轉變方面日趨活躍，并取得了重大突破。

二 高分子材料各領域的應用

1高分子材料在機械工業中的應用

高分子材料在機械工業中的應用越來越廣泛， “ 以塑代鋼” ，“ 塑代鐵” 成為目前材料科學研究的熱門和重點。這類研究拓寬了材料選用范圍，使機械產品從傳統的安全笨重、高消耗向安全輕便、耐用和經濟轉變。如聚氨酉旨彈性體，聚氨醋彈性體的耐磨性尤為突出， 在某些有機溶劑 如煤油、砂漿混合液中， 其磨耗低于其它材料。聚氨醋彈性體可制成浮選機葉輪、蓋板， 廣泛使用在工況條件為磨粒磨損的浮選機械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性， 對金屬的同比磨耗量比尼龍小， 用聚四氟乙烯、機油、二硫化鑰、化學等改性， 其摩擦系數和磨耗量更小， 由于其良好的機械性能和耐磨性， 聚甲醛大量用于制造各種齒輪、軸承、凸輪、螺母、各種泵體以及導軌等機械設備的結構零部件。在汽車行業大量代替鋅、銅、鋁等有色金屬， 還能取代鑄鐵和鋼沖壓件。

2 高分子材料在燃料電池中的應用

高分子電解質膜的厚度會對電池性能產生很大的影響， 減薄膜的厚度可大幅度降低電池內阻， 獲得大的功率輸出。全氟磺酸質子交換 膜的大分子主鏈骨架結構有很好的機械強度和化學耐久性， 氟素化合物具有僧水特性， 水容易排出， 但是電池運轉時保水率降低， 又要影響電解質膜的導電性， 所以要對反應氣體進行增濕處理。高分子電解質膜的加濕技術， 保證了膜的優良導電性， 也帶來電池尺寸變大增大左右、系統復雜化以及低溫環境下水的管理等問題。現在一批新的高分子材料如增強型全氟磺酸型高分子質子交換膜耐高溫芳雜環磺酸基高分子電解質膜納米級碳纖維材料新的一導電高分子材料等等， 已經得到研究工作者的關注。

3 高分子材料在現代農業種子處理中的應用及發展

高分子材料在現代農業種子處理中的應用：新一代種子化學處理一般可分為物理包裹利用干型和濕形高分子成膜劑， 包裹種子。種子表面包膜利用高分子成膜劑將農用藥物和其他成分涂膜在種子表面。種子物理造粒將種子和其他高分子材料混和造粒， 以改善種子外觀和形狀， 便于機械播種。高分子材料在現代農業種子處理中研究開發進展：種子處理用高分子材料已經從石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向發展。其中較為常見和重要的高分子材料類型包括多糖類天然高分子材料， 具有在低溫情況下維持較好膜性能的高分子材料， 高吸水性材料， 溫敏材料， 以及綜合利用天然生物資源開發的天然高分子材料等， 其中利用可持續生物資源并發的種衣劑尤為引人關注。

4 高分子材料在智能隱身技術中的應用

智能隱身材料是伴隨著智能材料的發展和裝備隱身需求而發展起來的一種功能材料，它是一種對外界信號具有感知功能、信息處理功能。自動調節自身電磁特、自我指令并對信號作出最佳響應功能的材料/系統。區別于傳統的外加式隱身和內在式雷達波隱身思路設計，為隱身材料的發展和設計提供了嶄新的思路，是隱身技術發展的必然趨勢 ，高分子聚合物材料以其可在微觀體系即分子水平上對材料進行設計、通過化學鍵、氫鍵等組裝而成具有多種智能特性而成為智能隱身領域的一個重要發展方向。

三 高分子材料的發展前景

1高性能化

進一步提高耐高溫，耐磨性，耐老化，耐腐蝕性及高的機械強度等方面是高分子材料發展的重要方向，這對于航空、航天、電子信息技術、汽車工業、家用電器領域都有極其重要的作用。高分子材料高性能化的發展趨勢主要有創造新的高分子聚合物，通過改變催化劑和催化體系，合成工藝及共聚，共混及交聯等對高分子進行改性，通過新的加工方法改變聚合物的聚集態結構，通過微觀復合方法，對高分子材料進行改性。

2高功能化

功能高分子材料是材料領域最具活力的新領域，目前已研究出了各種各樣新功能的高分子材料，如可以像金屬一樣導熱導電的高聚物，能吸收自重幾千倍的高吸水性樹脂，可以作為人造器官的醫用高分子材料等。鑒于以上發展，高分子吸水性材料、光致抗蝕性材料、高分子分離膜、高分子催化劑等都是功能高分子的研究方向。

3復合化

復合材料可克服單一材料的缺點和不足，發揮不同材料的優點，擴大高分子材料的應用范圍，提高經濟效益。高性能的結構復合材料是新材料革命的一個重要方向，目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面，今后復合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纖維增強材料的研究與開發，合成具有高強度，優良成型加工性能和優良耐熱性的基體樹脂，界面性能，粘結性能的提高及評價技術的改進等方面。

4智能化

高分子材料的智能化是一項具有挑戰性的重大課題，智能材料是使材料本身帶有生物所具有的高級智能，例如預知預告性，自我診斷，自我修復，自我識別能力等特性，對環境的變化可以做出合乎要求的解答；根根據人體的狀態，控制和調節藥劑釋放的微膠囊材料，根據生物體生長或愈合的情況或繼續生長或發生分解的人造血管人工骨等醫用材料。由功能材料到智能材料是材料科學的又一次飛躍，它是新材料，分子原子級工程技術、生物技術和人 工智能諸多學科相互融合的一個產物。

5綠色化

雖然高分子材料對我們的日常生活起了很大的促進作用，但是高分子材料帶來的污染我們仍然不能小視。那些從生產到使用能節約能源與資源，廢棄物排放少，對環境污染小，又能循環利用的高分子材料備受關注，即要求高分子材料生產的綠色化。主要有以下幾個研究方向，開發原子經濟的聚合反應，選用無毒無害的原料，利用可再生資源合成高分子材料，高分子材料的再循環利用。

四 結束語

高分子材料為我國的經濟建設做出了重要的貢獻，我國已建立了較完善的高分子材料的研究、開發和生產體系，我國雖然在高分在材料的開發和綜合利用方面起步較晚，但目前來看也取得了不錯的進步，我們應提高其整體技術水平，致力于創新的高分在聚合反應和方法，開發出多種綠色功能材料和智能材料，以提高人類的生活質量，并滿足各項工業和新技術的需求。

參考文獻：

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篇9

【關鍵詞】宮頸上皮內瘤變; TCT; HR-HPV檢測; 陰道鏡;P16

宮頸癌是威脅女性健康,導致死亡的主要惡性腫瘤之一。隨著臨床醫學的進步和對宮頸癌生物學進程的深入了解,現代宮頸癌的篩查則是以早期檢出高級別宮頸上皮內瘤變并進行阻斷性治療為目標,因此通過病理學檢查及早、準確的對宮頸上皮內瘤變作出診斷至關重要。

1 材料與方法

1.1 病例收集 2008年9月至2010年1月在我院婦產科就診行液基薄層細胞學檢查(TCT)的1150例患者,其中165例行HR-HPV檢測,104例細胞學陽性者行陰道鏡下宮頸活檢,58例做免疫組化檢測P16蛋白表達情況;平均年齡43.8歲(18~70歲)。

1.2 診斷標準

1.2.1 細胞學診斷標準 采用標準TBS分級系統診斷標準:(1)正常范圍或良性反應性改變;(2)非典型鱗狀細胞(ASC,包括ASC-UC和ASC-H);(3)低度鱗狀上皮內病變(LISL);(4)高度鱗狀上皮內病變(HSIL);(5)鱗狀細胞癌(SCC);(6)意義不明的不典型腺上皮細胞(AGC);(7)腺癌;細胞學診斷陽性包括ASC-UC以上病變。

1.2.2 HPV-DNA檢測采用雜交捕獲(HC-II)技術,檢測13種與宮頸癌相關的HR-HPV(包括16,18,31,33,35,39,45,51,52,56,58,59,68),按試劑盒診斷標準HR-HPV DNA≥1.0pg/ml為陽性。

1.2.3 陰道鏡檢查及病理學診斷 細胞學診斷為ASC-US及其以上病變患者進行陰道鏡檢查,經醋酸試驗和碘試驗后,于可疑病變區取組織做病理檢查。若陰道鏡下沒發現顯著異常病灶,則常規在移行帶3、6、9、12點取活檢。迅速采用10%中爾馬林分瓶固定,注明取材部位送病理學檢查。

1.2.4 病理學診斷為統一標準 按TBS標準根據宮頸有無病變及病變程度分三組:無上皮內病變或惡性病變(NILM);低度鱗狀上皮內病變包括CIN I和或濕疣(CIN I/HPV);高度鱗狀上皮內病變包括CIN II和/或CIN III伴或不伴濕疣。

1.2.5 P16檢測 采用SP法,P16購自北京中杉金橋生物技術有限公司,均設陽性及陰性對照。P16陽性表達為中黃色顆粒,定位于細胞核與質,陽性細胞數≤5%者為(-),6%~25%為(+),26%~50%為(++),>50%為(+++)。

1.3 統計學方法 采用χ.2檢驗,顯著性差異界限為P

2 結果

2.1 TCT篩查陽性的檢出率 1150例患者中檢出陽性病例104例,占9.04%,其中ASC 61例(占58.7%),LISL 25例(占24.1%),HSIL 13例(占12.5%),SCC 4例(占3.8%),AGC 1例(占0.96%),結果顯示TCT陽性率明顯高于我院傳統的巴氏涂片。

2.2 HR-HPV在不同級別細胞學診斷中的檢測結果 165例患者行HR-HPV檢測,陽性檢出率為49%:炎癥反應性改變 29.6%(21/71),ASC 58.6%(34/58),LSIL 73.9%(17/23),HSIL 92.3%(12/13),結果顯示隨著宮頸CIN病變的加重,HR-HPV陽性率增加(P

2.3 陰道鏡下宮頸活檢患者細胞學及病理學檢測結果的對比 104例細胞學陽性者接受陰道鏡檢查,活檢組織病理學診斷結果:NILM 28例、CIN I/HPV 56例、CIN II 10例;CIN III 6例;SCC 4例;病理學結果為上皮內病變者(≥CIN I/HPV)76例,細胞陽性檢出率為73.1%;細胞學與陰道鏡下活檢病理診斷符合率分別為LISL 43.9%(25/57),HISL 86.7%(CIN II 7/9,CIN III 6/6);SCC 100% (4/4)。結果顯示宮頸活檢細胞陽性檢出率明顯高于單純的TCT檢查,細胞學陽性者配合陰道鏡下活組織病理檢查能及早發現宮頸上皮內瘤變。

2.4 P16的表達 58例患者做P16檢測,其陽性率分別為NILM 9.5%(2/19),CIN I 80.6%(25/31),CIN II-III 100%(8/8),結果顯示P16在宮頸良性病變與CIN I,CIN I與CIN II-III間表達均差異極顯著,且隨著宮頸CIN病變的加重,P16蛋白表達亦逐漸升高,由三者點狀的弱陽性到帶狀的強陽性。

3 討論

宮頸上皮內瘤變(CIN)是宮頸癌的癌前期病變,其總體有15%可發展為子宮頸癌,其發展為原位癌為正常的20倍,發展為浸潤性癌為正常的7倍,因此要對CIN高度重視及正確處理。病理學檢查對于子宮頸癌及其癌前病變的診斷具有決定性影響。病理學檢查包括宮頸(或)陰道脫落細胞學檢查和通過活檢而進行的組織病理學檢查,不同的檢查方法在宮頸病變檢查流程中作用和地位是不盡相同的。

3.1 應用TCT檢測及TBS分類診斷具有必要性 TCT檢查是近年來發展起來的一種細胞學診斷新技術,其最重要的特征是大大優化了樣本涂片的質量,提高了薄片的清晰度和陽性細胞的檢出率,是宮頸病變規范化診治的第一步。TBS以明確、恰當的方式表達了細胞學判讀的結果,便于與臨床醫生的交流與溝通。液基薄層細胞制片技術與TBS診斷系統報告方式相結合使診斷術語標準化,客觀反應有意義的形態學發現,增加了標本的可信度。在世界范圍內,不管采用何種篩查或檢查程序,宮頸脫落細胞學檢查都是最基本的方法。

3.2 細胞學檢查具有局限性 細胞學畢竟只能觀察到單個細胞或細胞團的形態,不能觀察到病變的范圍,各級別病變在細胞形態上會有部分重疊的現象,所以宮頸細胞學檢查結果應該看作是進行下一步檢查的依據,而不應該是最終診斷或治療的依據,起到確定哪些患者真正需要做陰道鏡活檢,哪些患者是不需要做陰道鏡活檢的作用。隨著目前液基細胞學技術的廣泛應用,臨床醫師往往對其期望值過高,忽略了細胞學診斷技術本身固有的局限性,我們必須充分意識到細胞學診斷總是存在一定程度的假陽性和假陰性,這只是一項篩查技術。

3.3 陰道鏡下活檢對宮頸上皮內瘤變篩查具有一定的價值和必要性 陰道鏡檢查是利用光學放大技術,觀察宮頸和下生殖道的形態學變化,明確病變的部位,保證宮頸活檢的陽性率。對TCT檢測異常者在陰道鏡下取活檢行病理組織學檢查確定病變性質及程度,是診斷早期宮頸癌和癌前病變的關鍵檢查手段。本組資料亦顯示,陰道鏡下宮頸活檢大大提高了陽性細胞的檢出率,提高了CIN和宮頸癌的早診率。

3.4 CIN與HPV的關系 流行病學和生物學資料已證明HPV感染是宮頸癌及宮頸上皮內瘤變的主要原因,HPV感染使宮頸癌的相對危險性增加250倍,HPV感染持續存在最終致宮頸癌變。檢測HPV DNA的意義:①TCT結合HR-HPV檢測,可減少宮頸病變的漏診率。本組資料中94例細胞學異常者檢測HR-HPV,陽性檢出率62.8%:ASC 58.6%(34/58),LISL 73.9% (13/23),HSIL 92.3%(12/13),細胞陽性檢出率明顯高于TCT陽性檢出率(P

3.5 P16在宮頸上皮內瘤變在診斷中的應用價值。P16蛋白是細胞周期素依賴性激酶(CDK)的抑制蛋白,具有抑制細胞增殖、調解細胞周期的作用。當P16基因突變致結構和功能缺失時,可刺激細胞旺盛分裂,引起細胞的非典型增生,甚至癌變。本資料顯示,按照NILM-CINI -CIN II -III的順序,P16表達率逐漸升高,且表達類型由散在弱陽性到帶狀強陽性,這表明P16表達與宮頸病變的嚴重程度密切相關。本資料還顯示,CIN I 級P16表達率明顯高于NILM組,CIN II-III級P16表達率明顯高于CIN I級,且p16的表達有明顯的分層現象,CIN I陽性細胞主要局限于鱗狀上皮下1/3層,而CIN II,CIN III則超過上皮層的下2/3或達全層,據此可以對CIN病變進行更客觀準確的分級,有較好的臨床應用價值。因此p16被認為是宮頸上皮內瘤變和宮頸癌的具有敏感性和特異性的標志物,P16表達有助于NILM 與CIN I級的鑒別及CIN II -III 級與CIN I 級的鑒別。

總之,病理檢查是宮頸病變最重要的檢查方式,無論細胞學檢查、HR-HPV檢測或是陰道鏡下宮頸活檢及一些標記物的應用,都各具優點和局限性,相互不能替代,相互結合,將可以最大限度彌補相互的缺點,提高宮頸病變診斷的準確性,降低漏診率和過度診斷率。

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篇10

（中國海洋大學農業部水產動物營養與飼料重點實驗室，山東 青島 266003）

摘要：蛋白源替代是水產飼料領域研究的重要內容之一。本文概述了當今水產飼料動植物蛋白源替代體系的構成和應用，并對其進行詳細分類和特點闡述，選取其中具有代表性的蛋白源進行總結，重點揭示水產飼料動植物性蛋白源在不同食性魚類的研究進展及替代效果差異較大原因，以期為水產飼料配方的科學設計提供理論依據。

關鍵詞 ：水產飼料；魚粉；蛋白源替代；食性

水產養殖行業的發展一直依賴于飼料行業的大規模集約化生產。水產動物對飼料中蛋白質水平要求較高，而魚粉因其氨基酸平衡、碳水化合物含量較少、適口性好、消化吸收率高等特點，在飼料行業中得到了廣泛的應用，每年消耗量極大[1]。但由于過度捕撈及近年頻發厄爾尼諾現象的影響，使多種用以供應魚粉和魚油生產的水生動物的捕撈量在過去的幾十年中由高峰跌至低谷[2]，近年來魚粉的供應量并未見明顯的提升[3]。我國魚粉產量一直較少，質量更是參差不齊，遠遠不能滿足我國飼料工業發展的需要[4]，昂貴的進口魚粉制約著我國飼料工業的進一步發展。因此，不同食性養殖品種水產飼料替代蛋白源的研究已成為相關專家和企業的研究熱點[5-9]。

1現行水產飼料蛋白源替代體系

目前在水產飼料中常見的蛋白源替代的物質主要有動物蛋白源、植物蛋白源和單細胞蛋白源[10]。

動物蛋白源主要包括肉粉、骨粉、肉骨粉、動物副產品粉、羽毛粉以及血粉等，尤以肉粉和肉骨粉的使用較為普遍，肉粉主要由肉制品加工過程產生的大量含肉骨下腳料制成，是將含肉下腳料經過切碎、充分煮沸、壓榨并盡可能分離脂肪后進行干燥而制成的粉末，當肉粉中骨含量大于10%時，稱為肉骨粉，其蛋白質含量在45%～50%[11]。這一類蛋白源一般蛋白質含量比較豐富、礦物質和維生素含量比較高、碳水化合物含量低[12]。但是，動物蛋白源消化率低、必需氨基酸組成不平衡、質量不穩定，營養物質的組成因批次不同會產生較大差異，制約了其在水產飼料中的應用。

植物蛋白源主要包括大豆產品、棉籽餅粕、亞麻餅粕、玉米蛋白粉、土豆蛋白等。植物蛋白源產量豐富、供應穩定、品種多樣，但大量抗營養因子的存在嚴重影響了植物蛋白源的適口性和消化率，導致在實際生產中只能替代少量魚粉[13]。在眾多的植物蛋白源中，大豆蛋白因粗蛋白含量高、氨基酸組成平衡、年產量高、營養組成均衡等優點，成為魚用飼料的重要替代蛋白源，但同時也有其不利于蛋白源替代的缺點：大豆蛋白中含有多種抗營養因子，破壞飼料的適口性，減少養殖魚類攝食，抑制生長，同時也影響了營養物質的消化吸收，有的甚至具有毒性危害養殖魚類健康，例如：大豆凝集素能結合小腸壁的粘膜，影響小腸上皮細胞與營養物質的接觸，阻礙營養素的消化和吸收，降低消化酶的活性[14]；單寧本身味苦，影響飼料風味，被養殖魚類攝食后，能結合胃腸中的蛋白質，產生有強烈刺激性的沒食子酸，導致飼料適口性差減少攝食等[14]。水產飼料行業經常使用的大豆蛋白主要包括豆粕、去皮豆粕、全脂大豆粉等[15]

單細胞蛋白源主要包括單細胞藻類和酵母菌以及某些細菌和真菌等，相對于動物蛋白源和植物蛋白源來說單細胞蛋白蛋白質含量更高，必需氨基酸含量豐富且組成平衡，但使用安全性存疑且消化率低，受制于我國單細胞蛋白飼料的生產技術水平較低，對其應用還有待生物技術的進一步發展[16]。

各種蛋白源各有利弊，所以實際生產中多以復合蛋白源的形式搭配使用以平衡氨基酸、提高適口性[17-19]。但不論哪種蛋白源，其替代效率都受到養殖魚類食性的影響。

2蛋白源替代效率與食性

魚類的攝食習慣是適應長期自然選擇進化的結果。不同習性的魚類，其食性亦存在差異，魚類的食性大致可以分為植食性（Herbivorous）、肉食性（Carnivorous）和雜食性（Omnivorous），不同種類蛋白源的替代效率與其食性密切相關。

2.1動物性蛋白源替代效率與魚類食性

肉粉和肉骨粉是水產行業中普遍使用的動物性蛋白源，Kureshy[20]等證實紅鼓魚（肉食性）中肉骨粉的替代量可以達到66.7%而不產生有害影響。牙鲆（肉食性）飼料中肉骨粉替代量超過20%時會導致增重率降低[21]。Shimeno[22]發現用肉骨粉替代黃尾鰤（肉食性）飼料中19.2%以上的魚粉時會導致其生長參數降低。與之形成對比的是，海鯛（雜食性）對肉骨粉的耐受極限是40%[5]。肉粉或者肉骨粉替代蛋白源的研究多見于肉食魚類和雜食性魚類，植食性較少。由于肉骨粉原料來源各不相同，原料中肉和骨的比例也存在差異，行業沒有統一標準，采購過程中未進行嚴格分類導致不同批次肉粉和肉骨粉的質量變異極大[11]，造成替代效果各不相同，總體上在肉食性魚類中替代效果較差[6，9，20-23]

2.2植物性蛋白源替代效率與食性

大豆蛋白一直是水產飼料行業的研究熱點，關于其替代魚粉的最適量，在不同食性魚類之間有較大差異。Yamamoto等[24]在用豆粕替代白魚粉的實驗中指出，當魚粉替代超過40%時，飼料效率和能量沉積百分比都有隨替代量升高顯著降低，而20%的替代量是對虹鱒（肉食性）沒有任何副作用的最佳比例。全脂大豆粉在大西洋鰈（肉食性）飼料中至多替代36%魚粉而不影響其生長率、飼料轉化率和腸的形態[7]。類似的研究表明大豆蛋白在大多數肉食性魚類飼料中替代魚粉的水平不超過40%[25-27]。對雜食性魚類的研究表明，去脂大豆蛋白在補充必需氨基酸的情況下可完全替代鯉魚飼料中的魚粉[8]。而吳莉芳等研究認為鯉魚飼料中大豆蛋白最高替代水平為45%[28]。植食性草魚飼料中大豆蛋白最多可替代60%魚粉而不影響其生長和飼料利用率[29]。可見，大豆蛋白源替代魚粉的適宜量在不同種魚類之間差異較大，一般情況下，大豆蛋白作為替代蛋白源時，對植食性魚類的效果要好于雜食性，雜食性的效果好于肉食性。

3魚類食性造成替代效率差異的原因

3.1不同食性魚類消化道結構不同

魚類的消化道為主要由口腔、咽、食道、胃、腸和等部分構成。魚類消化道的形態和機能受到食性的顯著影響，腸作為最重要的消化器官，對植物蛋白的利用有重要作用[30]。肉食性魚類的腸道通常很短，彎曲較少：如鳡魚的腸長是體長的0.54～0.63倍。植食性和雜食性魚類的腸道一般彎曲折疊較多、長度較長，而粘膜褶形狀不規則：如草魚、鰱魚等腸長達到體長的2～8倍[31]。與腸道短的魚類相比，腸道較長的魚類在消化吸收上更具優勢，可提高飼料在腸內存留時間，增加飼料與消化道接觸時間、促進飼料消化和提高利用率。因此，植食性和雜食性魚類對植物蛋白的利用率高于肉食性魚類。

3.2不同食性魚類消化酶種類和活性不同

魚類消化酶在魚類消化吸收過程中起重要作用，主要是由消化腺和消化系統分泌，較高的消化酶活性反映了魚類較高的消化機能。消化酶因作用對象的特異性不同大致可分為蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等幾種。不同食性魚類，消化酶的種類和分泌量也呈現不同差異。通常肉食性魚類以蛋白酶分泌居多，活性高；植食性魚類消化系統多分泌淀粉酶且活性較高；雜食性魚類分泌的消化酶種類和數量兼具二者的特點。因而，植食性和雜食性魚類可更好地利用飼料中的淀粉等碳水化合物，植物蛋白可替代其中較高水平的魚粉，而不影響生長。肉食性魚類則缺乏利用植物性蛋白源的相關酶系，對植物蛋白利用率比較差。

此外，不同食性魚類即使同一種消化酶對植物蛋白的反應也不同。吳莉芳[32]以大豆蛋白替代魚粉對胡子鯰（肉食性）、鯉魚（雜食性）和草魚（植食性）的研究表明，雖然適量的大豆蛋白替代魚粉并未對不同食性的魚產生明顯影響，但隨著飼料中大豆蛋白替代水平的升高，肉食性胡子鯰首先表現出胰蛋白酶活力下降的現象，隨后是雜食性鯉魚，而植食性的草魚在最高大豆蛋白替代水平下才出現胰蛋白酶活力下降的現象。楊嚴鷗等[33]用高低兩種不同蛋白質水平的飼料對植食性的草魚和團頭魴、雜食性的鯉魚和異育銀鯽及肉食性的青魚和黃顙魚進行投喂，實驗結果顯示不同食性的魚都可以很好地利用高質量飼料，各組之間并未產生顯著差異，但當飼料蛋白質水平下降時，青魚的攝食率受到一定影響，而黃顙魚受到飼料中豆粕含量提高的影響而使蛋白貯積率顯著降低。這說明從大豆蛋白引起蛋白酶活性變化來看，不同食性魚類之間存在顯著差異。即肉食性魚類對蛋白質的變化最敏感，雜食性次之，植食性最不敏感。

3.3不同食性魚類對蛋白質的要求不同

不同食性魚類對于攝食組成中的蛋白質含量要求也存在差異，雜食性和植食性魚類對蛋白質的要求相對較低，需求量在22%～45%之間即可，而肉食性魚類對飼料中蛋白質的要求高達40%～55%[32]。因此，在飼料蛋白質含量水平發生極大變異的情況下，對蛋白質要求相對較低的植食性和雜食性魚類會體現出其對飼料蛋白質質量適應能力強的優勢。

4總結

動植物蛋白源替代魚粉既可節約飼料成本，降低養殖成本，又可保護海洋漁業資源，緩解魚粉供應緊張的狀況。不過從食性方面全面、系統地揭示動植物替代蛋白效果差異機理的研究還比較少，若能繼續相關方面的研究，必定能為水產飼料中動植物替代蛋白源的研究奠定基礎。

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