发酵是一种古老的食品加工技术,已经存在了很长时间。这是一个过程,例如酵母或细菌等微生物分解有机物,产生能量并改变其化学结构。例如,酵母将糖转化为酒精,而某些微生物将碳水化合物变成乳酸或其他化合物。发酵没有氧气,这意味着能量是由碳水化合物制成的,而不是像有氧呼吸一样被燃烧以产生能量。这个过程并不那么高效 - 它仅产生大约有氧呼吸所提供的能量的5%。发酵背后的主要原理是在周围没有氧气时从碳水化合物中获取能量。它始于糖酵解,其中葡萄糖被部分氧化成丙酮酸。然后,这种丙酮酸可以变成酒精或酸,同时,NAD+再生,因此可以通过糖酵解帮助更多的ATP。发酵使用厌氧生化途径来产生能量,但其效率低于有氧呼吸。发酵涉及各种生物,例如实验室(乳杆菌,乙酰杆菌和芽孢杆菌)细菌,酵母和霉菌。这些微生物可以根据其进行的发酵类型将葡萄糖转化为不同的化合物。有两种主要类型:乳酸均质化,其中葡萄糖转化为乳酸和乳酸异,这会导致乳酸,乙酸,乙醇,二氧化碳和水等产物的混合物。这些细菌发酵葡萄糖成乳酸,乙醇/乙酸和二氧化碳作为副产品。同型的一个例子是乳酸链球菌将葡萄糖分解成乳酸,在此过程中产生两个ATP分子。另一方面,一些酵母菌物种,例如糖酵母将丙酮酸转化为乙醇(乙醇),在此过程中再生NAD+。发酵是粮食生产和能源创造的至关重要的技术,但根据所涉及的微生物,它具有自己的一套规则和结果。leuconostoc,oenococcus,Weissella以及异乳乳杆菌参与了这一过程。3。丙酸发酵:葡萄糖通过一系列由丙酸杆菌和丙梭菌催化的生化反应分解为乳酸,丙酸,乙酸,二氧化碳和水。当糖可用并产生丙酮酸时,将使用EMP途径,然后将其转化为草乙酸盐,然后通过苹果酸,富马酸盐和琥珀酸酯降低至丙酸。乙酸和二氧化碳是这种发酵过程的另一个最终产物。4。二乙酰基和2,3-丁基乙二醇发酵:二乙酰基的产生与柠檬酸相关,而2,3-丁二醇的产生涉及双脱羧的步骤,该辅助辅助步骤由细菌属于肠子肠细菌,Erwinia,erwinia,hafnia,hafnia,klebsiella and klebsiella and serratia和serratia和serratia。5。酒精发酵:葡萄糖通过酒精发酵转化为乙醇,这是所有发酵过程中最著名的。通过酵母,某些真菌和细菌进行此过程,丙酮酸通过酵母中的EMP途径以及Zymomonas中的ED途径形成。6。丁酸发酵:梭状芽胞杆菌属的几种强制性厌氧细菌进行丁酸发酵,将葡萄糖与二氧化碳和二氧化碳和H2一起转化为乙酸,作为副产物。这些细菌中的一些产生较少的酸和更多中性产物。应用: - 抗生素的产生 - 胰岛素的产生 - 生长激素的产生 - 疫苗的产生 - 食品工业中干扰素的产生,发酵被用于生产: - 发酵食品: - 奶酪,葡萄酒,葡萄酒,啤酒和面包等发酵食品,例如高价值产品 - 食品级生物保护剂 - 各种食品的生物量 - 其他中心蛋白质 - 单个中心蛋白质蛋白质 - 单一的蛋白质蛋白质,源自单一的蛋白质,源自单一的蛋白质,生物燃料(生物柴油,生物乙醇,丁醇,生物氢),以及用于土壤和废水的生物修复过程的发展。发酵的局限性包括低规模的生产,需要高成本和能耗,以及污染的可能性。此外,自然变化可能导致需要进一步治疗的杂质,从而导致意外的最终产物。均质细菌主要将糖转化为乳酸,而杂种细菌产生了一系列化合物,包括乙醇,二氧化碳等。参考:Admassie,M。(2018)。关于食品发酵和乳酸细菌生物技术的综述。世界食品科学技术杂志,第2(1)期,19。Ciani,M.,Comitini,F。和Mannazzu,I。(2018)。发酵。生态百科全书,310–321年6月。36,第6期,pp。Ghosh,B.,Bhattacharya,D。和Mukhopadhyay,M。(2018)。将发酵技术用于增值工业研究。发酵技术的原则和应用,8月141日至161日。Hind,H。L.,&Day,F。E.(1930)。发酵行业。酿酒研究所杂志,第1卷。1–29。Landine,R。,De Garie,C。,&Cocci,A。(1997)。发酵过程。生物技术进步,15(3-4),702。Martínez-Espinosa,R。M.(2020)。 介绍性章节:关于下一份发酵和挑战的简要概述。 发酵过程的新进展。 Microbiology,F。(2016)。 食品发酵的基本原理。 食品微生物学:实践原理,228-252。 发酵技术的原则和应用。 (2018)。 Sharma,R.,Garg,P.,Kumar,P.,Bhatia,S.K。,&Kulshrestha,S。(2020)。 微生物发酵及其在发酵食品质量改善中的作用。 发酵,6(4),1-20。 关于作者:细菌在食品发酵,环境可持续性和行业发展中起着至关重要的作用。 他们将糖转换为各种产品,影响风味,质地和燃料生存能力。 同型细菌主要通过糖酵解途径产生乳酸。 关键特征包括单一初始产品生产和有效的代谢过程。 这些微生物在厌氧条件下壮成长,通常在低氧环境中发现。Martínez-Espinosa,R。M.(2020)。介绍性章节:关于下一份发酵和挑战的简要概述。发酵过程的新进展。Microbiology,F。(2016)。食品发酵的基本原理。食品微生物学:实践原理,228-252。发酵技术的原则和应用。(2018)。Sharma,R.,Garg,P.,Kumar,P.,Bhatia,S.K。,&Kulshrestha,S。(2020)。微生物发酵及其在发酵食品质量改善中的作用。发酵,6(4),1-20。关于作者:细菌在食品发酵,环境可持续性和行业发展中起着至关重要的作用。他们将糖转换为各种产品,影响风味,质地和燃料生存能力。同型细菌主要通过糖酵解途径产生乳酸。关键特征包括单一初始产品生产和有效的代谢过程。这些微生物在厌氧条件下壮成长,通常在低氧环境中发现。属的例子包括乳杆菌,链球菌和肠球菌。杂化细菌使用发酵糖的磷酸酶途径,生产多种产物,包括乳酸,乙醇,二氧化碳和乙酸。这种多功能性使它们对于发酵食品中的复杂风味和质地生产很有价值。代谢途径的比较揭示了同型和杂种细菌之间的关键差异。糖酵解途径是直接有效的,而磷酸化酶途径则产生来自各种糖的产物混合物。二氧化碳在酵中起着至关重要的作用,而乙醇则有助于各种产品中的口味发展。ATP产生效率比较,同型细菌在将葡萄糖转化为ATP方面更有效。 通常,这些细菌会产生每个葡萄糖分子代谢的两个ATP分子。 相比之下,由于副产品产生的能量损失,异位细菌通常产生的ATP较少。 在乳制品和乳制品行业中的作用,同型细菌对于产生酸奶和某些类型的奶酪至关重要,在需要高浓度的乳酸。 他们可预测的发酵过程可确保产品质量和口味一致。 杂种细菌用于需要较慢的酸化和更复杂的口味以及酸面团生产的奶酪中。 它们的发酵五胃能力使其非常适合用木质纤维素生物量生产生物燃料,木质纤维素生物量丰富且与食物来源不竞争。ATP产生效率比较,同型细菌在将葡萄糖转化为ATP方面更有效。通常,这些细菌会产生每个葡萄糖分子代谢的两个ATP分子。相比之下,由于副产品产生的能量损失,异位细菌通常产生的ATP较少。在乳制品和乳制品行业中的作用,同型细菌对于产生酸奶和某些类型的奶酪至关重要,在需要高浓度的乳酸。他们可预测的发酵过程可确保产品质量和口味一致。杂种细菌用于需要较慢的酸化和更复杂的口味以及酸面团生产的奶酪中。它们的发酵五胃能力使其非常适合用木质纤维素生物量生产生物燃料,木质纤维素生物量丰富且与食物来源不竞争。对乙醇和其他富尔斯植物类型的细菌的贡献参与生物燃料的产生,但异质细菌具有明显的优势,因为它们能够直接从发酵中产生乙醇。关键基因涉及发酵细菌的基因组成显着影响其发酵途径和效率。关键基因(例如同型细菌中的糖酵解酶和异源细菌中的磷酸酶途径)起着至关重要的作用。这些基因决定了代谢不同糖并产生不同副产品的能力。pH,温度和养分的影响发酵细菌的性能受到环境因素(例如pH,温度和可用养分)的严重影响:pH:两种类型的细菌通常在略微酸性的pH下繁殖,从而提高其生长和发酵效率。杂菌细菌倾向于具有更广泛的pH耐受性,从而有助于其多功能性。温度:最佳温度范围对于最大酶活性和生长至关重要。均质细菌偏爱30-40°C的温度,而异源细菌可以耐受温度范围的温度。工业发酵依靠特定的细菌菌株来生产所需的产品。营养的可用性会影响生长速率和代谢途径,并提供足够的供应,从而导致了强大的发酵过程。乳制品发酵展示了特异性影响:乳杆菌Delbrueckii亚种。保加利亚和嗜热链球菌有助于酸奶的风味和快速酸化。Brevis乳杆菌用于特种奶酪的生产中,通过乳酸,乙醇和二氧化碳生产产生复杂的口味。杂种细菌在生物燃料生产中发现了一个小众,将糖直接发酵成乙醇。Leuconostoc Mesenteroides的创新菌株已经过基因修饰,以提高乙醇产量,从而展示了可持续燃料生产的潜力。污染是一个重大挑战;常规的灭菌和封闭的发酵系统最大程度地降低了风险。菌株选择和遗传修饰会产生更强大的应变,使污染因子越发。优化发酵过程涉及诸如基因工程,过程优化以及对更好菌株的潜在修改等策略。基因工程可以提高糖的摄取和发酵效率,而过程优化可以调整参数以优化细菌的生长和生产力。发酵细菌的未来发展集中在基因工程上:发展具有较高浓度乳酸的耐受性的同质菌株可能会彻底改变生物塑料行业。工程杂化细菌可提高乙醇产量和其他有价值的副产品,将推动生物燃料和特种化学物质的创新。两种发酵细菌在环保解决方案中都起着关键作用:使用农业和食品工业的废物基板作为发酵的原料减少浪费并增强可持续性。生物技术方法的进步将继续提高这些细菌的效率和环境影响。细菌在可持续行业实践中起着至关重要的作用,同型和异性细菌是核心人物。同型细菌通过直接的代谢途径将糖转化为乳酸,导致高产和最小的副产品,使其适合乳制品和食品发酵。相比之下,杂菌细菌将糖代谢为各种副产品,包括乳酸,乙醇和二氧化碳,使它们可以在更广泛的发酵过程中使用,这些发酵过程需要复杂的口味和质地,例如某些奶酪和酸娃娃。由于步骤较少,能量损失较少,将糖转化为乳酸中同型细菌的能效较高,而杂菌细菌在单个过程中产生各种化学物质的能力被重视。两种细菌在食品工业中都是必不可少的,尤其是在乳制品和烘焙中,同型细菌对于生产酸奶和一些奶酪至关重要,而异性细菌在制造Kefir和Sauerkraut等产品方面起着关键作用。此外,他们正在探索它们在生物燃料生产中的潜力,尤其是将生物量转化为乙醇的潜力。这些细菌的利用代表了传统和创新行业的重要领域,提供了优化产品品质(例如风味,质地和营养价值)的机会,同时也有助于可持续实践和生物燃料开发。随着研究继续发现新的应用并改善了现有流程,这些微生物发电厂的未来看起来很有希望,并通过提高效率和可持续性对行业,消费者和环境带来了潜在的好处。
摘要 - 含有复杂几何结构(例如纹理,光子晶体和等离子体)的太阳能电池越来越流行,但是当通过昂贵的全波仿真设计这些设备时,这种复杂性也会增加计算需求。通过将这些复杂的几何形状建模为均匀的平板可以大大加快这些计算的速度。为此,我们引入了一种简单而坚固的方法,以解决超材料均质化中的分支问题。我们从尼科尔森 - 韦尔方法中的复杂对数分支开始,在低频范围内,最小绝对平均衍生物并强制执行连续性。之后是比较原始和均质板的反射率,透射率和吸收性。我们使用我们的方法来证明对图案化的PBS胶体量子点太阳能细胞膜的准确和快速的光学模拟。我们还比较了通过等效模型(波长尺度特征)和有效模型(子波长尺度尺度特征)均质的模式太阳能电池,发现对于后者几乎是一致的,而前者由于同质性假设的非物质性质而造成的较小错误。此方法可以大大降低计算成本,从而促进用于太阳能电池应用的光学结构的设计。
完全同态加密(FHE)是在加密数据上执行计算的强大工具。Cheon-Kim-Kim-Song(CKKS)方案是近似FHE的实例化,对于具有真实和复数的机器学习应用程序特别有效。al-尽管CKK具有明确的效率优势,但混乱始终围绕着准确描述图书馆中的应用,并安全地实例化了这些问题的计划,尤其是在Li和Micciancio(Eurocrypt'21)的关键恢复攻击之后,用于IND-CPA D设置。目前在IND-CPA D的应用程序不合时宜的,通用的定义以及软件库中CKK的高效,特定于应用程序的实例之间存在差距,这导致了Guo等人的最新攻击。(USENIX SECurity'24)。要缩小此差距,我们介绍了应用程序意识到的同构加密(AAHE)的概念,并设计了相关的安全性定义。该模型更紧密地与实践中的方案实施和使用的方式更加紧密,同时还可以识别和解决流行库中潜在的漏洞。然后,我们提供了一种应用程序规范语言(ASL),并制定指南,以实现AAHE模型,以实现CKKS实际应用的IND-CPA D安全性。我们在OpenFhe库中提出了ASL的概念证明实现,以显示Guo等人的攻击方式。可以反驳。更重要的是,我们表明我们的新模型和ASL可用于确切方案的安全有效实例化,并应对Cheon等人最近的IND-CPA D攻击。(CCS'24)和Checri等。(加密24)。
• 在本报告中,“NFT”一词是指一种独特的加密代币,其所有权记录在区块链或其他分布式账本系统中,并为所有者提供对一项或多项资产或权利的权利或访问权。 • 评论者指出了 NFT 的各种当前和潜在用途,包括出售数字艺术品、作为独家活动的门票或作为奢侈品的认证。 • NFT 技术的某些功能可能会带来侵犯知识产权的风险或执行这些权利的挑战。该技术的任何内容都无法阻止用户创建与其不拥有的知识产权(例如数字艺术品)相关的 NFT。如果侵权材料驻留在区块链上,区块链的不可更改性可能会限制知识产权所有者的追索权。此外,NFT 及其相关资产通常存储在去中心化网络上,不需要用户提供个人身份证明,这可能会成为执行的障碍。 • 然而,对 NFT 最常见的担忧是消费者普遍对其创建或转让所涉及的知识产权感到困惑。缺乏经验的消费者可能会将购买与数字商品相关的 NFT 与拥有该商品的知识产权混为一谈。即使是经验丰富的消费者也很难确定特定 NFT 附带哪些权利,因为市场上几乎没有 NFT 卖家明确披露权利的标准。
摘要 —人脸识别技术已广泛应用于人身识别、控制准入和移动设备访问等许多关键任务场景。安全监控是人脸识别技术的典型场景。由于监控视频和图像的低分辨率特点使得高分辨率人脸识别算法难以提取有效的特征信息,应用于高分辨率人脸识别的算法很难直接迁移到低分辨率情况。随着密集城市化时代安全监控中的人脸识别变得越来越重要,开发能够在处理低分辨率监控摄像机生成的视频帧时提供令人满意的性能的算法至关重要。本文研究了基于相关特征的人脸识别(CoFFaR)方法,该方法用于同质低分辨率监控视频,详细阐述了理论、实验细节和实验结果。实验结果验证了相关特征方法的有效性,提高了监控安全场景中同质人脸识别的准确率。
相应地,强相互作用的金属位点是许多多核金属蛋白(如血蓝蛋白、[1,2] 血红蛋白、[3] 超氧化物歧化酶、[4] 一氧化碳脱氢酶 [5] 和细胞色素 c 氧化酶)独特催化活性的基础。[6] 为了进一步了解此类复合物独特的配位化学,理想情况下需要一个刚性分子系统,该系统可以调节不同金属中心之间的距离,而不会通过显著改变配体场来影响它们。然后,可以通过刚性框架的轻微变化来改变金属中心之间的相互作用,特别是那些产生协同催化效应的相互作用。在这种情况下,一个感兴趣的系统是共价连接的二聚卟啉金属复合物,它可以通过系统的结构变化进行调节,并且其协同性质可以与相应组成单体的协同性质进行比较。
重印和许可信息可在 http://www.nature.com/reprints 上找到。通信和材料请求应发送至 Yogesh Goyal 或 Arjun Raj。yogesh.goyal@northwestern.edu;arjunrajlab@gmail.com。作者贡献 YG 和 AR 构思并设计了这个项目。YG 设计、执行和分析了所有实验,由 ARMP 监督,GTB 和 EIG 协助 YG 进行 FateMap 实验和分析。RHB、PTR、JL 和 MP 协助 YG 进行批量 RNA-seq 实验和分析。MP 根据 YG 和 ARIPD 的意见对修订进行了特定分析,GTB、SSA、EIG、MCD 和 CC 协助 YG 进行组织切片以及自动 RNA FISH 和 DAPI 扫描和分析。YG、BE 和 KK 设计并优化了 PCR“副反应”引物,以从 scRNA-seq 文库中恢复条形码。 RHB、GTB 和 JL 提取了 gDNA 用于 WGS 实验,NB 在 YG 的输入下进行了 WGS 分析,ARAK 协助 YG 设计和实施球体实验。GTB、NJ、JL、JB、MP 和 IAM 协助 YG 准备条形码库并完成计算流程。YG 设计了小鼠条形码实验,DF、HL、YC、GMA 和 MEF 在 YG、MH、AR 和 ATWYG 的输入下进行了小鼠实验,GTB 为小鼠实验准备了条形码库。MC、RHB、RGW、RL、DRI、SBJ、KW、MP、AJL 和 JAW 在 YG 和 ARYG 的输入下进行了人类患者实验和分析,GTB 和 EIG 准备了本研究中使用的所有插图。YG 和 AR 在所有作者的帮助下撰写了手稿。
具有种子层的基质 Yanbing Han、Ryan Trottier、Sebastian Siol、Bethany Matthews、Matthew Young、Charles B.