DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 实证分析 4.1. CAPM的时间序列检验 4.1.1. 计算个股 系数 首先根据第一期(前33周)数据计算出r i，t 和r m，t ，并通过R语言回归得出所有样本个股(共50支)的β系数即β i 。采用的单因素模型为： r i ， t = α i + β i r m ， t + ε i (5) 对式(5)取期望值，假设 E ( ε i ， t ) = 0 ，于是有： E ( r i ， t ) = α i + β i E ( r m ， t ) (6) 由于篇幅限制，仅列出其中10支代表性股票的β回归结果，如表1所示。 Table 1 Time series regression results of the first period of sample stock 股票名称 α i α i 的t值 显著性 β i β i 的t值 显著性 R-squared 宝钢股份 −0.35082 −4.990 2.76e−06 0.82355 23.360 <2e−16 0.8530 中国石化 −0.02021 −0.729 0.467 0.98996 72.002 <2e−16 0.9701 南方航空 −0.33588 −5.716 5.17e−08 0.83307 28.579 <2e−16 0.8353 中信证券 −0.43970 −7.643 1.80e−12 0.78248 27.388 <2e−16 0.8233 招商银行 −0.43651 −5.807 3.30e−08 0.78278 21.001 <2e−16 0.7326 中国联通 −1.33991 −17.118 <2e−16 0.33398 8.628 5.70e−15 0.3162 同仁堂 −1.91948 −61.978 <2e−16 0.04769 3.097 0.00231 0.0562 北方稀土 −1.11790 −14.470 <2e−16 0.44426 11.620 <2e−16 0.4560 雅戈尔 −0.30671 −5.824 3.03e−08 0.84763 32.445 <2e−16 0.8673 海航控股 −1.12837 −13.560 <2e−16 0.43897 10.660 <2e−16 0.4137 表1. 第一期样本个股时间序列回归结果 4.1.2. 构造股票组合 由于单支股票存在较大的非系统性风险，易对收益与风险的关系产生偏差。为分散部分非系统性风险，先将第一期个股回归出的β i 依照大小关系每5个进行分组(共10组)，依照简单算术平均法算出组合超额收益r p，t −r f，t ，根据以下公式(7)对组合再次做时间序列回归，得到组合β p 。回归模型为： r p ， t − r f ， t = α p + β p ( r m ， t − r f ， t ) + ε i ， t (7) 对式(7)取期望值，假设 E ( ε i ， t ) = 0 ，于是有： E ( r p ， t − r f ， t ) = α i + β p E ( r m ， t − r f ， t ) (8) 其中，r p，t 表示组合的收益率；r m，t 和ε i ， t 分别表示市场组合收益率和回归的残差。对第二期样本数据进行时间序列回归得到以下表2所示的结果： Table 2 Time series regression results of the second period of stock portfoli 组合名称 α p α p 的t值 显著性 β p β p 的t值 显著性 R-squared 组合1 0.01969 0.221 0.8260 1.00468 26.876 <2e−16 0.9640 组合2 −0.03657 −2.034 0.0519 0.98390 129.822 <2e−16 0.9984 组合3 0.27969 3.796 0.0008 1.12430 35.964 <2e−16 0.9796 组合4 1.21470 3.420 0.0023 1.55690 10.100 6.38e−10 0.8159 组合5 0.16745 1.281 0.2130 1.06992 18.964 4.04e−15 0.9424 组合6 0.27447 2.574 0.0161 1.12462 24.759 <2e−16 0.9593 组合7 −0.00215 −0.171 0.8650 0.99959 188.99 <2e−16 0.9992 组合8 0.04006 2.253 0.0326 1.01820 135.612 <2e−16 0.9985 组合9 0.03557 1.842 0.0765 1.01648 124.583 <2e−16 0.9983 组合10 0.29330 0.838 0.4110 1.14980 7.660 8.95e−08 0.7184 表2第二期股票组合时间序列回归结果 由表2可见，各组合的β p 值较为相近，大都在1左右，其显著性水平基本较小，这表明股票收益受证券市场收益的影响较明显。此外，60%的组合α p 均为显著，故拒绝零假设；同时，决定系数R 2 并没有随β p 值的增大而增大，这表明股票收益受除系统性风险外的其他因素的影响。 4.2. CAPM的横截面回归 根据第三期(最后33周)的数据，来计算第二期分组构成的10个组合在观测期内的周超额收益率的平均值： r p ， t − r f ， t ¯ = 1 T ∑ t = 1 33 ( r p ， t − r f ， t ) (9) 结合第二期的β p ，用以下模型： r p ， t − r f ， t = γ 0 + γ 1 β p + ε p (10) 进行横截面回归分析来检验回归系数 γ 1 是否显著为零以及高系统性风险能否带来高期望回报率，即： E ( γ 1 ) = E ( r m ， t ) − E ( r f ， t ) > 0 (11) 回归分析结果如表3及图1所示： Table 3 Cross-sectional regression results of the third period of stock portfoli γ 0 γ 1 R 2 F检验值 P 系数 1.0989 0.0374 0.4728 7.176 0.02798 t检验值 30.0510 2.6790 表3. 第三期股票组合横截面回归结果 由表3可知，R 2 仅为0.4728，拟合度一般； γ 1 = 0.0374 。从 γ 1 的t检验值可以看出收益与系统性风险显著正相关，表明收益随风险的增大而增大，与CAPM模型较为相符；常数 γ 0 显著不为零，表明存在系统性风险之外的其他因素。 图1. 第三期股票组合β值与组合平均周收益率的回归散点图
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user: 5. 结论 实证检验结果表明，收益与风险存在一定的正线性相关关系，即与CAPM模型的结论基本吻合，但在定价模型中系统风险并非唯一的决定因素，这样就不排除非系统风险也会对定价起到一定的作用。我国的证券市场起步较晚，股市规模较小，证券市场信息公开化程度较低，与发达国家的证券市场相比有较大差距。投资者的结构中个人投资者的数量占绝对优势，且投资者的投资观念不成熟，也是导致模型有所偏差的主要原因。经历过股灾洗礼后，不断增长的机构投资者逐渐成为我国证券市场的主体。随着多层次市场体系的建立和完善以及新股发行体制改革的深化，我国证券市场逐步走向成熟，证券投资中风险和收益的均衡关系将日益得到体现。
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user: 摘 要 翻转课堂自从于美国科罗拉多州出现，受到国内外教育界的广泛关注。与传统课堂相比，翻转课堂的教学流程的逆序改变知识的内化的方式，同时能极大的提升学生的主动性与能动性，在探索中学习的方式受到学生喜爱。本次实践从学生角度观察，在学习兴趣、学习时间、学习效果三个方面进行探索翻转课堂的研究。研究翻转课堂与传统课堂的本质区别，反应翻转课堂在中国高校实施的可行性，为翻转课堂在推广中提供可靠依据。 关键词 :翻转课堂，兽医免疫学，教学，高校，探索 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 研究背景 翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可译为“颠倒课堂”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。自翻转课堂出现以来，受到全球教育界的广泛关注，因在这种教学模式下，节省课堂内的宝贵时间，学生能够更主动的进行项目性学习，共同研究解决本地化或全球化的挑战以及其它现实世界面临的问题，从而获得更深层次的理解 [ 1 ] [ 2 ] 。教师不再占用课堂的时间来讲授信息，学生进行自主性学习，通过网络媒体及现实图书资源获得相应的知识，教师的职能从教学变为点评与解惑。但翻转课堂毕竟为能从教学变为点评与解惑。但翻转课堂毕竟为新生的事物，一方面无法为大众广泛接受，另一方面受限于科技媒体等硬件设备 [ 1 ] 。我国对翻转课堂的研究与实践也才刚刚开始，目前，国内研究主要集中于翻转课堂在各学科的应用推广及课前阶段的微课课件制作方面，很少有人从学习者心理过程视角研究原因，以及在翻转课堂中，学习者学习过程中心理活动的具体情形此次从教学一线的实际班级入手，对比翻转课堂与传统课堂的优劣，为翻转课堂在推动过程中提供建议与可靠数据性分析。
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user: 2. 研究方法 2.1. 研究目的 本研究的目的在于通过对已经开展翻转课堂实践的不同学生的调查，了解他们在翻转实践中的特征与面临的问题，并为翻转课堂在高校的推广与实践提出可靠数据。在设计调查问卷与设置对照前，设计者通过资料查询与分析，包括教师教学中可能遇到的问题，也吸收了“翻转课堂”本质的问题，同时借鉴国外翻转课堂实践的调查报告。 2.2. 方法 研究采用问卷调查方式与对照组相结合的方式。围绕研究目的，问卷设计主要从三方面入手，包括参与实践的学生的学习兴趣、学习时间、学习效果。调查问卷中除了调查学生对自我评价和课程评价外，还调查学生在 [ 3 ] 实践过程中遭遇的困难与挑战，以此作为发现翻转课堂实践中普遍存在问题的线索 [ 4 ] 。 调查实验对照的方式进行调查，调查对象是青岛农业大学动物医学院的2016级全日制动物药学本科学生，在该群体中进行调查为研究人员提供可靠的信息。调查课程为兽医免疫学课程。 2.3. 研究对象 本次翻转课堂从2018年3月始，历时两个月，共150位大学本科同学参加，实验组同学37名，对照组的同学113名。我们统一将实验组进行重点分析，并将其称为翻转课堂的实际经历学生。
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user: 3. 统计分析 为更好的体现研究成果对问卷框架做了细分，从参与实践的学生的学习兴趣、学习时间、学习效果三个方面对高校教师翻转课堂实践进行分析。 3.1. 翻转课堂中的学习适应情况分析 在被调查的实验学生中，男生14人，女生16人，男女比例基本为1:1，设计合理。其中完全适应的2人，部分适应的22人，完全不适应的6人。调查实验班级学生均来自山东省，有地域局限性。从数据中可以看出，大部分主体都愿意接受翻转课堂的改变，有极少数人能完全接受说明翻转课堂可以在学生中推广，同时少部分学生完全不适应翻转课堂说明在推广过程中存在阻碍，要想在全国高校推广还有很长的一段路要走。 同时在实验过程中按照翻转课堂的要求进行学习的情况，其中有8人完全遵守，21人部分遵守，1人完全不遵守。这表明在翻转课堂的任务中大部分同学能认真完成，但在一些客观因素如时间、设备等的影响下部分无法完成，极少数完全不适应，可能翻转课堂与传统课堂的极大改变造成心理与身体上的不接受。从主体上看学生接受翻转课堂的意愿较高，在中国推广的可能性大大提升 [ 5 ] [ 6 ] 。 3.2. 学生愿意利用课余时间学习的情况分析 翻转课堂是将教师上课讲的知识让学生通过多媒体或纸媒的方式进行学习，所以学生是否愿意利用课余时间进行学习是能否推行翻转课堂的重要指标。在实际调研结果中，完全愿意的占27%，部分愿意的占53%，无所谓占3%，完全不愿意的占17%。与传统课堂填鸭式教育相比，翻转课堂的自主性要求高，但学生意识的改变不可能一蹴而就，要想翻转课堂教育的良好推行，必须将学生思维里打下“我要学”标杆 [ 7 ] 。其中学生主体对翻转课堂抱有新鲜感，可以利用这种感觉在教学实践中加以引导会受到良好成果。 在调查过程中愿意进行占用时间的同学中认为在一周中花费1~2小时的占42%，花费2~3小时的占23%，花费3~4小时的占30%。与外国实际进行翻转课堂的学生相比，中国学生愿意花费时间较少，自主查询知识的能力较弱。希望在教师的引导与学生的努力下，将翻转课堂用心去改变。愿意花费时间是做任何事情成功的基石，翻转课堂尤是。 3.3. 学生在翻转课堂的实际效果分析 在学生实际学习过程中，认为在翻转课堂中收获颇丰满意的占23%，较为满意的占57%，不满意的占17%，无所谓的3%。在课堂中大部分学生能收获颇多，在实验班与对照组班级的学习成绩对比中，实验班在90以上的同学与对照班的比例基本相同，均占总调查人数的20%，但在80以上的对比中，实验班的比例远远高于对照班，其中实验班的比例占70%，对照班占30%。说明翻转课堂与传统课堂相比，当经历过历练与转变后，知识的内化程度加强与提升。从考核角度分析，翻转课堂应与传统课堂的综合考核成绩不同，意愿平时成绩(课件制作，课堂讨论，考勤)占60%，最终期末考核成绩占40%，所以更多的表现应在平时的学习过程中而不是只单单在最后的书面成绩上 [ 8 ] 。翻转课堂起源于美国，真正发展与转变应是在世界，中国教育是世界不可分割的一部分，其中中国的学生群体是最庞大的，在中国推广翻转课堂是教育界迫切需要的。本文从学生角度出发，进行可靠数据分析。
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user: 4. 结论与讨论 此次调研以高校学生作为调研对象，以学生的视角探讨翻转课堂在高校内的现状，虽然调研人数有限，但是参与调研人员均认真实施，在为期两个月的过程中，将学生的心德与体会反馈给调研人员，为翻转课堂在中国的实施提供可靠信息。研究人员将学生反馈信息总结为以下三点： 1) 学生对课堂知识点的把握程度不高，翻转课堂初期应在高校公共课上实施，在专业课上，学生的知识储备与多媒体查询途径不足，如若实施，老师应在初期进行足够引导或是进行大框的讲述。纠正学生只按照课本进行查阅资料的观念，知识应从多渠道进行搜集。 2) 学生在接触翻转课堂的中期会有逆反和倦怠心理，教师应及时引导学生和鼓励学生。在初期会因在新鲜感的驱使下学生投入热情，如何保持学生的新鲜性也是老师在实施翻转课堂的重要思考方向 [ 9 ] 。 3) 学生在实施翻转课堂中，因与传统课堂不同，所占用时间也不相同。翻转课堂在课下占用时间较长，学生抵触心理较大，这与中国整体教学观念不同，改变过程不可能一蹴而就，需要漫长过程改变，但是改变后的收获极大。 以上是学生反馈信息，提供了珍贵的高校学生对翻转课堂的看法，以学生视角探究翻转课堂在中国推广实施的可能性。以上数据表明，大部分高校学生对翻转课堂抱有兴趣，但是因为中国教育结构与翻转课堂不同，推广工作任重而道远，但是相信在中国师生的共同努力下，一定会有更光明的未来。本次调研为山东省高校学生，有一定的数据局限性，在中国不同区域的翻转课堂的推广需要进行进一步的探究 [ 10 ] 。
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user: 摘 要 采用药食两用植物栘衣嫩枝和叶柄为供试材料，分析植株全年总酚含量和多酚氧化酶(PPO)活性及其变化规律。结果表明，pH 7.0为栘衣植株多酚氧化酶活性的最适值；最佳底物为邻苯二酚，且浓度为0.15 mol·L −1 ；最佳温度为25℃。栘衣植株总酚含量在每年的4月、5月、9月最低，在花果期栘衣植株多酚氧化酶活性明显高于花前期。 关键词 :栘衣，多酚氧化酶活性，总酚含量 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 栘衣(Docynia indica (Wall.) Dcne.)是蔷薇科Rosacea苹果亚科Pomoideae栘衣属Docynia Dcne.的植物 [ 1 ] ，在我国西南少数民族地区及东南亚地区，常作为药食两用的植物资源，其茎叶、果实入药，具有消炎、接骨、舒经活血、舒肝止痛、清暑消毒等功效 [ 2 ] 。目前“栘衣”的利用主要局限于川滇少数民族地区，因其果实营养丰富主要作为野生水果食用，也有部分开发成果脯、果醋、果酒等，其嫩茎尖是傣族日常采集的野生蔬菜之一。栘衣全年生长，叶四季可采，因此极具开发潜力。 栘衣，常绿乔木，高5~10 m小枝粗壮，幼时有黄白色绒毛，渐脱落，红褐色或紫褐色。叶片披针形或卵状披针形，长5~8 cm，宽2~3 cm，顶端急尖或渐尖，基部阔楔形或近圆形，全缘或稍有浅钝锯齿，下面密生黄白色绒毛；叶柄长约1 cm，密生绒毛。花3~5朵丛生于小枝顶端；花梗短粗或近于无梗，果实伸长，密生绒毛；花白色，直径2.5~8 cm；萼筒钟状，外面密生黄白色绒毛；梨果较大，卵形或矩圆形，直径2~3 cm，萼裂片宿存；果柄较长 [ 1 ] 。其生长于野沟边、溪旁或灌丛中，是我国特有的民族药食两用植物之一，在西南地区多地均有分布；是西南民族地区一带常见的野生植物果实。因为其有着健胃消食和行气散淤的效果，当地人经常当山植来食用。目前，国内外对该植物的研究和报道很少。 栘衣是研究栘衣属系统发育不可缺少的珍贵材料。该种群分布区域相对较少，且野生资源在逐渐减少，需要着重加强保护。同时，因其具有市场开发价值，需要通过扩大种群数量来加强人工栽培繁殖与保护，故进行无性繁殖是唯一的途径。无性繁殖材料中多酚氧化酶(PPO)活性及总酚含量是影响成活的关键 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。多酚氧化酶(PPO)活性和总酚含量的变化与植物生长时期密切相关 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。通过研究栘衣多酚氧化酶活性和总酚含量及其变化规律，可指导用于无性繁殖的取材，提高繁殖成活率，扩大种群数量，保护该种群。同时，也为以后栘衣的研究及培育提供一定参考基础。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料 以栘衣嫩枝和叶柄为材料，测定一年内每个月栘衣的多酚氧化酶(PPO)活性和总酚含量动态变化情况。 2.2. 多酚氧化酶活性测定 2.2.1. 酶液提取制备 取栘衣嫩枝的一段茎2.0 g绞碎，加入少许石英砂和0.02 g PVP粉，然后加入0.1 mol·L −1 磷酸缓冲液(pH 7.0) 10 mL，在冰浴上混合均匀，10，000 rpm离心20分钟，将上清液倒入25 mL容量瓶，沉淀后用5 mL磷酸缓冲液再提取1次，上清液并入容量瓶，定容备用。 2.2.2. 酶活性分析与酶活力计算 取0.2 mL酶液于试管中，加入0.1 mol·L −1 磷酸缓冲液(pH 7.0) 3 mL混匀，放置于25℃水浴中10分钟，再加入0.1 mol·L −1 邻苯二酚0.5 mL，立即于470 nm波长测定OD值，以0.1 mol·L −1 磷酸缓冲液(pH 7.0)作为对照，每30秒读数1次，测定分析5次。酶活力是以每分钟(min)每克(g)鲜样材料光密度增加0.01为1个酶活性单位(U)，计算公式为：U= ΔOD/0.01 × t ×W其中，W为材料的鲜重。 2.2.3. 最佳分析测定条件筛选 设计不同pH值(分别为5.0、6.0、7.0、8.0)的缓冲液提取多酚氧化酶(PPO)，用邻苯二酚(0.1 mol·L −1 )测定分析其活性。缓冲液pH值设置为横坐标，酶活力设置为纵坐标，形成pH与酶活力的变化曲线，分析其最适pH值。 设计与制备浓度梯度为0.02 mol·L −1 ，0.06 mol·L −1 ，0.12 mol·L −1 ，0.15 mol·L −1 ，0.18 mol·L −1 ，0.22 mol·L −1 的邻苯二酚溶液和浓度均为0.02 mol·L −1 ，0.06 mol·L −1 ，0.12 mol·L −1 ，0.15 mol·L −1 ，0.18 mol·L −1 的肉桂酸溶液、阿魏酸溶液，依据酶活性分析系统，测定分析不同底物与浓度对多酚氧化酶活性的影响，分析其最适底物与浓度。 设置酶活力反应体系分别在15℃，25℃，35℃，45℃，55℃，65℃，75℃恒温环境下反应10分钟，测定分析不同温度条件对多酚氧化酶(PPO)活性的影响，筛选出最适处理温度。 2.3. 栘衣总酚含量测定 福林酚试剂配制和标准曲线的制作参见汪家政等 [ 10 ] 方法。 2.3.1. 福林酚试剂配制 向准备好的1 000 mL回流装置中加入钼酸钠 12.5 g ，钨酸钠 50 g ，蒸馏水350 mL，37%的浓盐酸50 mL，85%的浓磷酸25 mL，混匀充分，以小火焰回流10小时，再加入一水合硫酸锂 87.3 g ，蒸馏水25 mL，溴水2滴(瓶底可见溴滴1~2滴)，接着拿下瓶盖让其继续沸腾15分钟，以使溴水完全挥发，冷却后可见溶液显黄色，稀释至500 mL，并过滤，然后将滤液倒入棕色试剂瓶保存待用。用时以标准NaOH溶液滴定，酚酞作为指示剂，当溶液的颜色由红变成紫红、紫灰，而后突然变成墨绿时即为终点，接着加水约1倍稀释，作为使用液。 2.3.2. 标准曲线的制作 将20 mg邻苯二酚，溶于100 mL 70%的丙酮中，配制成浓度为0.2 g·L −1 的溶液，取蒸馏水2 mL稀释1倍，用作对照溶液。接着取刻度试管7支，分别移入0.05 mL、0.10 mL、0.15 mL、0.20 mL、0.25 mL、0.30 mL、0.35 mL的对照溶液到试管里，再以70%的丙酮补足容积到1 mL；再另外取试管1支，移入70%的丙酮1 mL作为对照。然后分别移入福林酚试剂5 mL，混匀后静置3分钟，再加入20%的碳酸钠溶液2 mL，混匀后静置1小时，以蒸馏水定容至25 mL，在760 nm波长上测定分析吸光值。邻苯二酚含量设置为横坐标，吸收值设置为纵坐标，绘制形成标准曲线。线性回归方程为：Y = 0.0816X + 0.0094，R 2 = 0.9994，以邻苯二酚含量表示试验样品的总酚物质含量。 2.3.3. 样品溶液准备 采取嫩枝的茎段，自然阴干，粉碎后过2毫米的筛子，称量5 g样品，倒入有塞子的锥形瓶里，加70%的丙酮100 mL，于80℃水浴里加热3小时，冷却并过滤，再将滤液定容到100 mL。 2.3.4. 样品溶液测定 取样品溶液1 mL加入到25 mL容量瓶中，以70%的丙酮定容。接着从定容后的容量瓶中取样液1 mL加入到刻度试管里，再加入福林酚试剂5 mL，混匀后静置3分钟，再加入10%的碳酸钠溶液5 mL，混匀后遮光静置1小时，以蒸馏水定容至25 mL；然后另外取试管1支，移入70%的丙酮1 mL作为对照，在760 nm波长上测定分析吸光值。 2.3.5. 分析结果与计算 1 g 样品的总酚含量(%) = ( a × v 1 ×v 3 )/(v 2 × w ) × 10 −6 × 100，式中：a为样液中总酚的含量(μg∙mL −1 )，v 1 为样品粉末定容后的体积(mL)，v 2 为测定时量取的滤液体积(mL)，v 3 为将v 2 滤液定容后的体积(mL)，w为称样量(g)。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 多酚氧化酶(PPO)活性与pH值变化的关系 栘衣多酚氧化酶(PPO)在不同的pH值情况下，它的活性也不相同(图1)。当pH值为5.0时，多酚氧化酶活性最小，随pH值的升高，活性也增加；当pH值达7.0时，酶活力单位最大，当pH值达8.0时，酶活力又降低。设置的pH梯度里，实验测定结果显示，当磷酸缓冲液pH值为7.0时，栘衣多酚氧化酶活性最大。因此，可认为pH值7.0是栘衣多酚氧化酶活性的实验最适pH值。 图1. pH值对栘衣嫩枝PPO活性影响 3.2. 不同底物及浓度与多酚氧化酶活性的关系 实验筛选设置的肉桂酸、阿魏酸和邻苯二酚作为底物时，实验明显显示以邻苯二酚作底物，栘衣多酚氧化酶(PPO)活性最高。故，以邻苯二酚作为实验的最适底物，同时设置邻苯二酚的浓度梯度开展进一步的实验分析。首先，随邻苯二酚浓度的升高，栘衣PPO活性也增加，但当浓度超过0.15 mol∙L −1 时，PPO活性又开始逐渐降低。因此，整个实验分析揭示，筛选发现0.15 mol∙L −1 的邻苯二酚为实验的最佳底物(图2)。 图2. 不同底物及浓度对栘衣PPO活性的影响 3.3. 温度与多酚氧化酶活性的关系 温度实验，设置在15℃~75℃温度区间内分析。温度达到25℃时，栘衣多酚氧化酶(PPO)活性最大；温度高于25℃时，PPO活性开始逐渐降低，随着温度升高到75℃时，PPO也基本丧失活性(图3)。因此，25℃是栘衣PPO活性在实验中的最适温度。 图3. 温度对栘衣PPO活性的影响 3.4. 酶活性和总酚含量的动态变化 3.4.1. 多酚氧化酶活性月动态变化 针对栘衣新鲜材料，每月进行多酚氧化酶(PPO)活性分析测定，统计分析每月动态变化规律(图4)。实验分析显示，12月是PPO活性最低的月份，其次为1月、2月和10月；酶活性较高的月份是4月、7月、8月和9月，而且9月是PPO活性最高的月份。12月、1月和2月是冬季时节，植物生长缓慢，酶活性较低，变化也不明显；2~4月，6~9月，酶活性逐渐升高，可能是因为植物处于生长季节，体内的多酚氧化酶表现的较为活跃，活性显著高于休眠时节。 3.4.2. 总酚含量的动态变化 针对栘衣的总酚含量，实验设置每月进行测定，统计分析它的动态变化。采用福林酚试剂法，依据标准曲线与总酚含量计算公式分析出不同月份的栘衣茎段样品的总酚含量，绘制变化曲线，如图5所示。实验分析显示，总酚含量最低的是4月，其次为3月和9月，含量最高的月份为6月，其次为1月、7月、8月和11月。4月和9月分别为春初生长和秋末减缓的季节，而生长旺盛的6~8月以及步入休眠期的11月、12月和1月总酚含量均较高，揭示栘衣生长中的总酚含量与物候期有较为密切的关系。 图4. 栘衣植株PPO活性动态变化 图5. 栘衣植株总酚含量月动态变化
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user: 4. 讨论 与已经报道的一些植物相比 [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] ，其PPO活性存在一定差异，表明各植物的PPO变化有自身特有的规律。磷酸缓冲液pH值对栘衣PPO活性具有明显影响，在酸性条件下，随pH值升高，PPO活性显著增强，当pH值为7时，PPO活性最高，pH值超过7为碱性，随pH值增大，PPO活性开始下降，则可认为在测定栘衣PPO活性的最适pH值为7.0。其次，阿魏酸、邻苯二酚和肉桂酸3种底物中，以邻苯二酚效果最好，但其浓度对栘衣PPO活性有显著影响，试验筛选出0.15 mol∙L −1 邻苯二酚为最佳底物及浓度。再次，测试温度对栘衣PPO活性影响极显著，在15℃~75℃温度范围内，当温度为25℃时，栘衣PPO活性最高，超过25℃时其PPO活性逐渐降低，当温度达到75℃时，其活性基本失活；故认为测定栘衣PPO活性最佳温度为25℃。最后，栘衣PPO活性，在生长期明显高于休眠期。栘衣枝条体内总酚含量在每年的4月、5月、9月3个时段最低，为无性繁殖取材最佳时间。 总之，栘衣多酚氧化酶活性及性质与其他植物较为接近，属于正常情况，但酶活性在时间上变化较为滞后 [ 3 ] ，从而导致栘衣在开花及果实发育与成熟等阶段相对与其他常见植物品种较为延后。因此，本研究对以后栘衣的研究及培育有重要的指导意义。
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user: 摘 要 为了实现煤矿安全高效地运行，本文对近距离极薄煤层开采邻近层泄压瓦斯治理技术进行了应用研究。本文以叙永煤矿12采区首采煤层C 19 煤层工作面为研究对象，制定了近距离极薄煤层开采邻近层泄压瓦斯治理技术，并测量分析了高位巷瓦斯抽采数据。结果表明：采煤工作面顺层平行密钻孔抽采与高位巷钻场抽采相结合的近距离极薄煤层邻近层瓦斯治理技术是有效的，并提出了叙永矿区高位巷钻场的最佳间距优化方案，为今后煤矿瓦斯治理提供基础资料以供借鉴。 关键词 :极薄煤层，邻近层，瓦斯治理，应用研究 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 一般来说，当矿井的瓦斯超限报警次数居高不下，其工作面瓦斯浓度超限时间较长，严重制约矿井的安全生产的情况下，单一落后的工作面瓦斯治理技术手段难以满足安全生产需要，必须进行矿井瓦斯治理技术研究，才能实现矿井的安全生产 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。近年来，针对煤层瓦斯治理问题国内外许多学者提出了多种工程技术措施。杨志宏 [ 6 ] 结合实际地质情况提出综合防治措施，建立合理的瓦斯抽采系统，确定工作面区域和局部瓦斯治理措施，并分析工作面上隅角瓦斯积聚原因，提出高效膨胀剂强制放顶的瓦斯治理措施；赵会波 [ 7 ] 通过分析顶板活动规律、“三带”数据的基础上，确定了综放面上隅角瓦斯顶板走向高位钻孔治理方案；苏伟伟等 [ 8 ] 提出了变径高位钻孔“分段叠抽”采空区瓦斯技术；张庆华等 [ 9 ] 在风险预测理论基础上，基于GIS平台开发了配套的煤与瓦斯突出预测软件系统。 为了解决回采工作面上隅角和回风瓦斯过高、超限现象，提高瓦斯治理效果，必须解决开采过程中本煤层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出的抽放问题，把瓦斯作为一种资源优势进行开采，使瓦斯抽采出地面后能达到发电或者民用功能标准。因此，本文以叙永矿区为研究对象，针对近距离极薄煤层开采邻近层泄压瓦斯治理技术进行应用研究。
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user: 2. 采区瓦斯风险分析 2.1. 采区概况 四川省叙永煤矿隶属于四川省煤炭产业集团芙蓉公司，矿井开采井田为古叙矿区落叶坝井田，井田位于叙永县城以南15 Km，地理坐标：东经105˚28'07''~105˚39'22''，北纬28˚04'00''~28˚09'45''。本文研究对象为叙永煤矿12采区，12采区是位于矿井范围内最大的一个断层F69断层西翼的一个采区，浅部以+1000 m水平标高为界，深部以+790 m水平标高煤层底板等高线为界，东至F69断层保安煤柱为界，西至井田边界保安煤柱为界。浅部(+1000 m标高)走向长度1200 m，深部(+790 m标高)走向长度1670 m；倾斜长平均424 m，采区面积644，438 m 2 ，储量计算面积431，865 m 2 。 12采区内有C19煤层、C20煤层、C24及C25煤层，且在本采区内全部可采；其中，C19煤层与C20煤层平均相距3.29 m。 根据矿井在近年来瓦斯等级鉴定结果报告中显示，均属高瓦斯矿井。2016年瓦斯等级鉴定结果显示：矿井相对瓦斯涌出量为23.979 m 3 /t，矿井绝对瓦斯涌出量为17.875 m 3 /min。而各煤层煤尘均不具爆炸性。且井田内可采煤层、煤质牌号为三号无烟煤(WYO3)，中等灰分(12%~25%)，含硫较低(0.1%~0.15%)，高发热量(5200~6000千卡/Kg)的优质无烟煤，属不易自燃煤层。 2.2. 瓦斯涌出来源分析 通过室内试验测得叙永煤矿12采区煤层瓦斯基础参数，C19煤层煤孔隙率8.86%；C20煤层煤孔隙率7.89%；且煤样吸附实验结果如表1所示。 Table 1 Gas adsorption test and industrial analysis of coal sample 煤层 标高 吸附常数 灰分 A ad (%) 水分 M ad (%) 挥发分 Vdaf (%) 真密度 (t/m 3 ) 瓦斯压力 (MPa) A (m 3 /rt) B (Mpa − 1 ) C 19 +890 36.808 0.856 25.62 2.36 7.3 1.63 0.418 C 20 +930 39.517 1.136 15.45 2.49 4.01 1.53 0.675 表1. 煤样吸附瓦斯试验与工业分析结果 根据国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)，12采区的首采煤层为C19煤层，采用间接法测定瓦斯含量，煤层瓦斯含量计算公式如式(1)所示： (1) 式中， X——煤层瓦斯含量，m 3 /t； P——煤层绝对瓦斯压力，MPa； γ——煤的容重，t/m 3 ； K——煤的孔隙体积，m 3 /m 3 。 经计算，C19煤层、C20煤层瓦斯含量分别为7.677 m 3 /t，14.947 m 3 /t。 根据国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯涌出量预测方法》，本文12采区煤层瓦斯涌出量计算结果如表2所示。 Table 2 Gas emission from coal seam 煤层 编号 瓦斯含量 (m 3 /t) 煤层均厚(m) 采高 (m) 开采层瓦斯涌出量 (m 3 /t) 邻近层瓦斯涌出量 (m 3 /t) 总涌出量 (m 3 /t) C 19 7.68 0.90 1.1 1.67 9.63 11.3 C 20 14.95 0.81 0.9 9.82 1.97 11.79 C 24 6.25 1.06 1.3 0.25 1.81 2.06 C 25 9.62 0.6 0.8 3.31 3.31 表2. 各煤层瓦斯涌出量
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user: 3. 邻近层瓦斯治理技术 叙永煤矿的近距离极薄煤层开采邻近层泄压瓦斯治理技术总体方案是：本煤层采煤工作面施工顺层平行密钻孔抽采，设计钻孔间距不大于3米。本煤层风巷施工高位巷钻场，高位巷钻场间距80 m。在高位巷钻场施工穿层钻孔，钻孔深度大于90 m，钻孔终孔位置控制在C19煤层顶板上方高度分别为8 m、13 m位置，倾向方向控制风巷往下24 m。 高位巷钻孔第一阶段钻孔设计6个，第二阶段钻孔设计8个。1593风巷方位151˚，钻孔终孔位置控制在C19煤层顶板上方高度分别为8 m、13 m位置，倾向方向控制风巷往下24 m。钻孔开口开孔高度0.3 m和0.6 m，间距0.5 m，终孔间距5.0 m以内。钻孔布置图如图1所示。 图1. 高位巷钻场抽采钻孔设计图
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user: 4. 瓦斯治理效果分析 4.1. 第一阶段瓦斯治理成果分析 第一阶段高位巷钻孔完成后，开始瓦斯抽采作业，作业过程中记录高位巷钻孔浓度及抽采量的时程变化曲线，如图2所示。 图2. 一阶段瓦斯治理效果测量数据图 由图1可知，从钻孔投抽开始，7月11日钻孔的终孔位置距工作面10 m左右，此点为采空区瓦斯富集区。钻孔末端负压满足规定要求，并且负压足够大，抽采浓度总体较高。通过7.24、7.26、7.28、7.31四次测流数据分析，数据变化不大，只是4#、5#钻孔抽采浓度有所降低，原因为目前工作面距离1#钻场只有20 m左右，钻孔位置和垂直距离降低。随着工作面的不断推进1#和5#钻孔(全长下导管)浓度都比较低，2#、3#和4#钻孔相对较高。通过上述数据分析，基本可以判定高位巷钻孔瓦斯抽放最佳斜向距离10 m位(3号孔位置)。 以第一个高位巷钻场钻孔所控制的回采面积及所回采时间为一个抽采单元分析得出： 5月29日至6月15日期间，风排瓦斯量占工作面绝对瓦斯涌出量的55.35%，抽采量占14.45%，在割煤期间回风瓦斯长期处于0.8%~1.0%超限临界值，对生产影响较大，同时也无法满足地面供气保障。 6月16日至7月11日期间，风排瓦斯量占工作面绝对瓦斯涌出量的49.36%，抽采量占19.19%，在割煤期间回风瓦斯处于0.6%~0.8%之间，在工作面机尾拉架或上隅角风障未牵设好时，会偶尔造成回风瓦斯超限，对生产有一定影响。 7月12日至7月31日期间，风排瓦斯量占工作面绝对瓦斯涌出量的34.97%，抽采量占39.46%，在割煤期间回风瓦斯处于0.3%~0.45%之间，实现安全回采作业，同时保证了矿井抽采量，抽采纯量基本稳定在3.4~4.2 m³/min之间，确保了地面民用气量，若继续优化钻孔设计，提高高位钻孔的利用率，基本能达到发电的条件。 4.2. 第二阶段瓦斯治理分析 从钻孔投抽开始，钻孔末端负压满足规定要求，并且负压足够大。从8月13日到8月15日之间，钻孔处于工作面集中压力区，且终孔位置岩层未发生垮冒或者产生裂隙，故而抽采效果不理想。随着工作面的推进，到8月15日采空区裂隙导通钻孔，钻孔抽采浓度开始上升。1#、2#、3#钻孔直到8月19日抽采效果不佳，原因为2#、3#钻孔施工孔深不够，在工作面推进初期，采空区裂隙并未导通钻孔，故而只能抽采C19本煤层瓦斯。第二阶段高位巷钻孔结束后，开始瓦斯抽采作业，作业过程中记录高位巷钻孔浓度及抽采量的时程变化曲线，如图3所示。 图3. 二阶段高位巷钻孔浓度曲线图 由图2可知，从8月15日到9月13日之后，随着工作面的推进，钻孔抽采浓度始终处于高位，说明这阶段钻孔抽采充分，钻孔控制采空区瓦斯范围合理，同时并未出现抛物线结构图尾部下降趋势。摆脱了钻场附近10 m范围抽采不充分问题。同时说明第一阶段中对于垂直方向上的距离对抽采浓度并无影响。 通过曲线分析，除初期1#、2#、3#钻孔抽采浓度不高，其他钻孔抽采浓度效果都比较理想。这里针对1#钻孔进行说明，1#钻孔位于1593风巷顶板顶部附近，钻孔瓦斯浓度也不高。1593工作面风巷上覆岩层受工作面煤壁支撑压力覆岩重力共同作用，形成暂时稳态的悬臂梁结构，因此工作面上覆岩层中的冒落带岩层完全垮落及裂隙带内的裂隙发育需要滞后于工作面一段时间。故而抽采效果不佳。从工作面倾向看，从1593风巷向下21 m范围内，8月15日后各钻孔抽采效果都比较好，说明，采空区垮落充分，且钻孔控制范围和高度都比较理想，故而后期实践将继续扩大控制范围。 第一阶段施工6个钻孔，抽采浓度平均在40%以上，当月共计抽采瓦斯6.48万m 3 ，占整个1593工作面上隅角抽采瓦斯总量的28.3%。抽采管路管径为108 mm，6个钻孔不能满足1593工作面上隅角瓦斯治理。 第二阶段共计施工8个钻孔，抽采浓度提高到70%以上，当月共计抽采瓦斯7.53万m 3 ，占整个1593工作面上隅角抽采瓦斯总量的32.8%，相比较第一阶段抽采量提高了4.5%，但是总抽采量增加与抽采浓度不成比例，初步分析为管路管径过小，导致抽采能力不足影响抽采量，后期将抽采管路管径更改为200 mm。 4.3. 瓦斯治理效果评价 通过在1593综采工作面实施高位巷抽采钻孔瓦斯治理措施，工作面割煤期间回风瓦斯0.4%，工作面上隅角风障外瓦斯浓度0.4%~0.6%之间，挡风障内瓦斯1%~2%之间，通过工作面上隅角的瓦斯数据监控，工作面瓦斯得到有效控制。而在未实行高位巷抽采钻孔瓦斯治理措施前，1593综采工作面回风流及上隅角瓦斯浓度经常超限，上隅角瓦斯浓度常常达0.9%以上。由此证明该高位巷抽采钻孔瓦斯治理技术能够有效地抽采邻近层泄压瓦斯，对采空区上部垮落的瓦斯聚集区域能够进行有效控制。上隅角瓦斯浓度及回风流中的瓦斯浓度大大降低，最大程度的控制工作面上隅角瓦斯，防治瓦斯超限。在实施高位巷施工抽采钻孔瓦斯治理技术后，工作面钻孔瓦斯数据单孔流量基本0.4~0.6 m³/min以上。 综采工作面高位巷钻场钻孔抽放技术更好的补充了综采工作面瓦斯治理技术。提高了工作面推进度，保障的工作面的安全生产，瓦斯治理效果明显。
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user: 5. 结论 本文结合叙永煤矿开采煤层及相邻采空区的实际情况，针对叙永煤矿开采煤层及相邻煤层的瓦斯涌出量，提出了近距离极薄煤层开采邻近层瓦斯治理技术，并分析了该瓦斯治理效果，得到如下结论： 1) 确定了采煤工作面打顺层平行密钻孔抽采与风巷施工高位巷钻场抽采相结合的近距离极薄煤层开采邻近层瓦斯治理技术总体方案。 2) 结合叙永煤矿瓦斯基本情况及矿井实际，确定了叙永煤矿高位巷钻孔终孔位置控制在C19煤层顶板上方高度分别为8 m、13 m位置，倾向方向控制风巷往下24 m。 3) 结合叙永煤矿瓦斯基本情况及矿井实际，确定了叙永煤矿高位巷抽采钻孔范围在24 m之内。 4) 通过近距离极薄煤层开采邻近层泄压瓦斯治理技术效果分析，验证了技术有效地控制了采煤工作面及采空区的瓦斯涌出浓度，提高了矿井的瓦斯抽采效率，缩短了煤矿瓦斯治理时间，取得了良好的效果；该技术的实验成果对叙永矿区瓦斯治理作用明显、效果突出，值得推广应用。
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user: 摘 要 由于人口的增加与社会发展的需求，人类对蛋白质的需求日益增加，蛋白质生产缺口仍然较大，目前藻类蛋白已成为人类重要的海洋蛋白质来源之一。藻类蛋白质由于具有促进健康潜在影响的组成部分而具有特定生物特性，包括抗氧化、降血压、抗血栓、抗肿瘤和免疫刺激特性。本文对目前藻类资源及其蛋白质提取方法进行了系统的阐述，为双蛋白工程的实施提供了参考。 关键词 :藻类，藻胆蛋白，提取，蛋白质组学 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 根据来源可将蛋白质分为植物蛋白和动物蛋白 [ 1 ]。动物蛋白质大多从肉类、乳类、蛋类获取，虽然富含所有必须氨基酸，但是同时也会摄入过多的热量、胆固醇和饱和脂肪，增加肥胖、高血压、高血糖等疾病的风险。植物蛋白不含胆固醇和饱和脂肪酸，而且必需氨基酸的组成合理，在获得优质蛋白质的同时可以有效的降低慢性疾病的风险，对人体健康有重要的意义。大豆在植物中为突出。它蛋白质含量高，必需氨基酸含量高，是人类食物蛋白质的良好来源。根据有关部门的统计，近年来，全世界生产的蛋白质已经接近1亿吨，离需要还缺3000万吨左右近年来 [ 2 ] ，蛋白质生产缺口持续扩大，但动植物物蛋白来源有限，怎样才能弥补人类蛋白质的不足。人们将焦点转向了海洋中的蛋白质，海洋中人类可利用的蛋白质食品有很多，大致分为鱼类，虾类，藻类和海生无脊椎动物这四类。其中无毒害的藻类植物，蛋白质含量高达60%左右比大豆蛋白质的含量还高，可以说藻类是优良的蛋白质源 [ 3 ]。研究发现，可食用的藻类含有人体必需的8种氨基酸，而且组成合理，并且这些藻类还含有许多生物活性物质，对一些疾病有很好的疗效 [ 4 ]。
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user: 2. 富含蛋白质的藻类 藻类是生长在海洋里的含叶绿素等的其它辅助色素的低等生物。目前海洋中可供人类食用的藻类大概有70多种，如紫菜、石花菜，海带等。一般绿藻和红藻的蛋白含量高于棕色海藻 [ 7 ] ，大部分用于工业化开发的棕色海藻的蛋白质含量低于15% (干重)，一些绿藻的蛋白含量介于10%~26%之间(干重)，更高蛋白含量的藻类为红藻，红藻的有些种类的蛋白含量可达到47%，高于大豆的蛋白含量 [ 8 ] 藻类中含有丰富的蛋白质如藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋白等。科学研究表明 [ 5 ] ，藻类蛋白既可以作为天然色素用于食品、化妆品、染料等工业上，也可制成荧光试剂，用于临床医学诊断和免疫化学及生物工程等研究领域中 [ 6 ] [ 14 ] [ 30 ]。另外，还可以制成食品和药品用于医疗保健上，应用范围广阔，具有很高的开发、利用价值。 2.1. 紫菜 紫菜(Porphyra)红藻纲，红毛菜科。早在1400多年前，中国北魏《齐民要术》中就已提到“吴都海边诸山，悉生紫菜”，以及紫菜的食用方法等。至北宋年间紫菜已成为进贡的珍贵食品。明代李时珍在《本草纲目》一书中不但描述了紫菜的形态和采集方法，还指出紫菜主治“热气烦塞咽喉”，“凡瘿结积块之疾，宜常食紫菜”。长期以来紫菜苗只能依赖天然生长，来源有限，故养殖活动的规模不大。紫菜有着很高的营养价值，含有多种人体必需的营养成分。它的蛋白质含量比鲜蘑菇多9倍，每100克紫菜就含蛋白质26.2克，高于一般的蔬菜，且人体所必需的氨基酸含量多。除叶绿素外，还含藻红素和藻蓝素，故常呈红色或蓝色。红藻有重要经济价值 [ 9 ]。除食用外，还是医学、纺织、食品等工业的原料。紫菜是蛋白质含量最丰富的海藻之一 [ 10 ]。紫菜中的蛋白质质量分数占紫菜藻体干重的25%~50%。通过蛋白质功效评价实验发现，紫菜中蛋白质的含量比海带高出7.8倍，其消化率较之也有很大提高，达到70%以上，是一种优质蛋白质 [ 11 ]。紫菜中的藻胆蛋白含量较高，大约占紫菜干重的4%左右，其中藻红蛋白含量最高可达干重的2.43% [ 12 ] [ 13 ]。藻红蛋白具有广泛的生物学功能和独特的应用价值，既可以作为天然色素广泛应用于食品、化妆品、染料等工业，又可制成荧光试剂，用于临床医学诊断、免疫化学及生物工程等研究领域中，同时还是一种具有开发潜力的光敏剂，用于肿瘤的光动力治疗，并在光合作用的原初理论方面具有重要的研究价值 [ 14 ] [ 15 ]。 2.2. 普通念珠藻 普通念珠藻(Nostoc commune)是一种分布广泛的陆生蓝藻，又名地木耳、地皮菜、地软。《本草纲目》等书记载地木耳有“补心清胃，久食美色，益精悦神，至老不毁”等功效，是一种营养保健野菜。《中国医学大辞典》记载，地木耳具有“明目，益气，令人有子”的功效。全体可入药，味甘性寒，有清热明目、收敛益气功效。用作治疗夜盲症，目赤红肿，久痢脱肛等症；烘干研粉，加香油调敷，可医治烧伤、烫伤 [ 16 ]。曹东等 [ 17 ] 认为可用地木耳代替药方中的黑木耳或白木耳，治疗精神神经性疾病。普通念珠藻是藻类蓝藻纲念珠藻科念珠藻属的普通藻体，是一种固氮蓝藻。研究表明，普通念珠藻含有多种营养成分，其蛋白质含量高于鸡蛋、木耳、银耳等；总氨基酸含量与发菜、香菇相近 [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] ，MarcV. Thorsteinsson等 [ 21 ] [ 22 ] 研究发现地木耳含有一种血红蛋白，取名为cyanoglobin。这种血红蛋白与分子氧的结合是可逆的，它有很强的氧亲和力，但同时自动氧化和X因子损失也很快。Donna R. Hill等 [ 23 ] 发现这种血红蛋白是一种膜外蛋白。Breanne Shirkey等 [ 24 ] 从休眠多年的地木耳中得到一种有活性的含铁超氧化物歧化酶(SODF)，这些SODF可以清除胞外多糖在紫外线照射下产生的超氧自由基，减少紫外线对细胞的损害，并且测定了SODF的氨基酸顺序。 2.3. 其他藻类 除了上面两种藻类含有高质量的蛋白质，还有其他藻类也含有大量蛋白质，例如海带和螺旋藻等。 海带一种在低温海水中生长的大型海生褐藻，是一种可食用海藻，可以适用于拌、烧、炖、焖等烹饪方法。海带属于亚寒带藻类，是北太平洋特有地方种类。自然分布于朝鲜北部沿海、日本本州北部，北海道及前苏联的南部沿海，中国北部沿海及浙江、福建沿海大量栽培，产量居世界第一。其叶状体可入药 [ 25 ] ，海带是一种营养价值很高的蔬菜，同时具有一定的药用价值。含有丰富的碘等矿物质元素。海带含热量低、蛋白质含量中等、矿物质丰富，研究发现，海带具有降血脂、降血糖、调节免疫、抗凝血、抗肿瘤、排铅解毒和抗氧化等多种生物功能。 螺旋藻(Spirulina)生长在热带亚热带的碱性水体，并且是单细胞的藻类原生生物，细胞壁无细胞膜质，是由大量的粘质化合物、多糖类物质组成，因此螺旋藻的营养物质极易被人体吸收。1974年联合国粮农组织会议上螺旋藻被认定为21世纪最理想的营养品，钝顶螺旋藻和极大螺旋藻两个品种是螺旋藻中最优良的品种。世界微生物蛋白质会议把螺旋藻定性为目前地球上发现的最优质的蛋白来源。 法国科学家克里门特曾说过，人类在本世纪，有两项伟大的科学贡献：一个是核能，另一个是螺旋藻，而对于人类的益处与发展而言，后者是远远超过前者的。而且螺旋藻的蛋白质含量丰富(约65%)，其中所含的藻蓝蛋白营养价值尤为丰富，具有抗氧化的作用 [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]。它不仅颜色鲜艳可作为一种纯天然的食用色素蛋白质之一，而且本身就是一种营养很丰富的蛋白质，当然也是一种良好的保健食品 [ 30 ]。1) 藻蓝蛋白在调节多种重要酶方面有很大作用 [ 31 ] [ 32 ] ；2) 不仅对抑制癌细胞的生长有益，还能促进细胞的再生 [ 33 ] ；3) 可以调节人体的免疫系统，能提高人体对各种疾病的抵抗能力，目前，已经成功研制出了多种含有藻蓝蛋白的复合药品 [ 34 ] ；4) 在国内，伟大的科学家已经将藻蓝蛋白应用在了我们随处可见的地方，如冰淇淋、固体饮料、酸奶、奶油，软糖等。
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user: 3. 藻类蛋白质的提取 一般情况下影响海藻蛋白离和提取的最重要因素之一就是复杂的海藻基质。在海洋中，海藻物种的蛋白质会与其他非蛋白质成分如多糖和多酚相结合，这被认为是阻碍海藻蛋白质提取的主要成分。目前藻类蛋白的提取方法有很多，例如水溶液法、酶法、反复冻融法、高压破碎法、超声波破碎法等 [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]。 3.1. 水溶液、酶提取法 稀盐和缓冲体系的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大，是最常用的蛋白提取溶剂。蔡春尔等 [ 38 ] 采用磷酸盐缓冲液提取紫菜蛋白，研究了不同物液比、浸泡时间和硫酸铵盐析次数对藻胆蛋白纯度和产率的影响。结果表明，在物液比为1:5，浸泡时间36 h时，破碎的效果最佳；经过4次硫酸铵盐析，藻红蛋白和藻蓝蛋白的纯度最高可分别达到1.71和0.98。 采用酶法提取紫菜蛋白的研究报导很多 [ 39 ]。酶法反应条件温和，不会产生有害物质，能更多地保留蛋白质的营养价值 [ 40 ]。目前用于提取紫菜蛋白的酶主要有糖酶和蛋白酶。糖酶的作用方式是通过破碎植物细胞壁，使细胞内溶物充分游离出来，从而提高蛋白质的提取率。蛋白酶可将紫菜蛋白水解为可溶性的小分子肽，同时也会将与蛋白相连的其他物质水解掉，提高蛋白质的提取率。现多采用采用蛋白酶提取紫菜蛋白 [ 41 ] [ 42 ]。 3.2. 反复冻融法 冻融法是指采用反复冷冻与融化时由于细胞中形成了冰晶及剩余液体中盐浓度的增高可以使细胞破裂。这种方法简单方便，但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法。刘立闯等 [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] 对螺旋藻蛋白提取方法比较研究，结果证明最佳冻融条件是：冷冻时长4 h，冻融4次，得到的蛋白溶出率为72.03%。但反复冻融法其最大缺点是需要时间较长，而且需要冷冻设备、消耗能量较大，只适合于实验室进行小规模实验，不适合应用于工业生产 [ 47 ] [ 48 ]。 3.3. 超声破碎提取法 超声波提取技术是将超声波产生的空化、振动、粉粹、搅拌等综合效应应用到天然成分提取工艺中，通过破坏细胞壁，增加溶剂穿透力，从而提高提取率和缩短提取时间，达到高效、快速提取细胞内容物的技术。肖海芳 [ 49 ] 以条斑紫菜为原料，研究反复冻融法、溶胀法和脉冲超声法等破壁方法对条斑紫菜藻红蛋白提取效果的影响。实验结果表明，采用反复冻融法得到的藻红蛋白提取得率较低。溶胀法破壁得到的藻红蛋白提取得率和纯度均较高，但所需时间太长 [ 50 ] [ 51 ]。脉冲超声法破壁的最佳工艺参数为：对应一个脉冲的超声发出时间2 s和间隙时间3 s、超声处理时间60 min、超声功率800 W、料液温度20℃、料液比30 mg/ml，对应的藻红蛋白提取得率为3.249%，纯度(OD561/OD280)为0.365，脉冲超声法所需时间短，处理量大，适合于工业化生产。 3.4. 高压匀浆破碎法 由于反复冻融，酶融法只适用于实验室中小规模的细胞破碎，在某种程度上限制了藻类蛋白的大规模分离纯化 [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]。高压匀浆法是工业上常用的细胞破碎方法。吴蕾等 [ 55 ] 采用高压匀浆法对螺旋藻进行细胞破碎，对均浆次数、均浆压力、藻细胞密度、缓冲液pH值、悬浮液体系等进行系统研究，为藻类蛋白的工业化生产奠定基础。梁文裕等 [ 56 ] 以普通念珠藻为材料，比较藻体及细胞的破碎方法、提取液类型及饱和硫酸铵浓度对藻蓝蛋白提取的影响。结果表明，高压破碎法虽然可使藻蓝蛋白纯度提高，提取时间短、破壁率窩但操作复杂，成本较高 [ 57 ] [ 58 ]。 3.5. 盐析 苏雨等 [ 59 ] 以巢湖打捞的新鲜蓝藻藻泥为处理对象，利用冻融破壁的方法获得藻蓝蛋白粗提液。采取两步盐析初步纯化粗提液获得藻蓝蛋白(PC)，再用纤维素(Cellufine A-500)阴离子交换树脂中度纯化PC，最后用羟基磷灰石(HA)柱高度纯化PC。结果表明，在室温25℃下，两步盐析(NH 4 ) 2 SO 4 的最佳摩尔浓度分别为1.0 mol·L~(−1)和1.8 mol·L~(−1)，PC纯度(A_(620)/A_(280))达到2.168，PC回收率可达37.5%。再经Cellufine A-500和HA两步柱层析纯化，PC纯度(A_(620)/A_(280))分别达到3.211和4.133，回收率分别为20.3%和7.2%，纯度达到试剂级纯度要求。实验流程主要参考了目前的对于钝顶螺旋藻中藻蓝蛋白的提取纯化方法 [ 60 ] [ 61 ]。由于巢湖蓝藻的特殊性，故要先对巢湖蓝藻进行盐析提取处理，再结合柱层析方法进行纯化。最后在使用羟基磷灰石和纤维素A-500二种层析之后，制备可以得到试剂级别的藻蓝蛋白而且其获得率较高，这为下一步单独使用柱层析技术改进提供了思路。 3.6. 小结 除了常用的蛋白提取方法外(方法见表1)还可以使用其他方法进行蛋白质的提取 [ 62 ] [ 63 ]。例如：亚临界水提取藻粗蛋白，传统的海藻蛋白质提取方法有处理量小、能耗高、甚至引起蛋白质变性的缺点，故使用此法弥补这个缺点。通过超声耦合亚临界水提取获得的粗蛋白在0.1510 mg/mL~10 mg/mL浓度范围内均具有很强的抗氧化活性，螺旋藻粗蛋白的活性随着提取温度的升高而逐渐增强，且含量明显大于传统方法提取的粗蛋白 [ 64 ]。 Table 1 Comparison of different extraction methods of algae protei 方法 优点 缺点 水溶液、酶提取法 [ 38 ] [ 39 ] 操作容易，方法容易掌握 耗时长，延展性差 反复冻融法 [ 44 ] [ 46 ] 操作简单，不需使用特殊的设备 耗时长、处理量少 [ 48 ] 超声破碎提取法 [ 49 ] 提取时间短、操作简便、破壁率窩 [ 50 ] [ 51 ] 强度和均匀度难以控制，且破壁过程中会产生生物碎片，增加了后续处理的难度，破壁过程会产生大量的热量，需要冰浴 高压匀浆破碎法 破壁率高，耗时短 [ 57 ] [ 58 ] 产生细胞碎片，后续处理增加了难度 盐析 [ 60 ] [ 61 ] 成本低，操作简单 提取蛋白质的纯度不高 表1. 藻类蛋白质不同提取方法的比较 单独使用时这些方法可能会有一些不足，提取率低，为了提高蛋白的提取率，可以选择一两种方法混合使用。例如：候兆乾等 [ 65 ] 实验将冻融–超破碎法联用，对螺旋藻中的藻蓝蛋白的提取率大大提升，可能是因为在冻融法破壁之后，螺旋藻细胞壁有了一定程度上的损坏，这个时候再使用超声破碎法进行破壁要比不经过冻融直接使用超声破碎法破壁的效果要好很多；徐长波等 [ 66 ] 将盐析法与双水相萃取结合，从钝顶螺旋藻中分离纯化藻蓝蛋白，单独使用盐析法分离藻蓝蛋白，得到的最高纯度为3.96，回收率为9.66%，而双水相萃取技术与二步盐析相结合可获得纯度为5.01的藻蓝蛋白 [ 67 ]。