盐藻过氧化物酶的盐适应性及其与物质积累的关系

实验分析了不同浓度NaCl处理下,培养盐藻的过氧化物酶(POD)活性及其与细胞密度、β-胡萝卜素积累和蛋白质积累的关系.结果表明,盐藻过氧化物酶活性随盐度变化而改变:在适当盐度(60～90g/L)下,过氧化物酶活性很低;在较低盐度(30～60g/L)或较高盐度(90～150g/L)下,盐藻过氧化物酶活性均显著升高,说明盐藻过氧化物酶是一种盐度逆境适应酶.盐藻过氧化物酶活性与盐藻细胞密度及物质积累关系密切:盐藻过氧化物酶活性很低时,盐藻细胞密度大,同时β-胡萝卜素和蛋白质积累也多;随着盐藻过氧化物酶活性升高,盐藻细胞密度、β-胡萝卜素和蛋白质积累均逐渐降低,但盐藻过氧化物酶活性进一步升高时,盐藻蛋白质积累又有增加,可能在盐藻体内有逆境蛋白产生.     

铵氮对龙须菜含氮化合物和碳水化合物组成的影响

在低氮海水中培养龙须菜(Gracilaria sjoestedtii Kylin),采用间歇施肥法控制藻体氮营养状态并通过化学组分分析研究了藻体内含氮化合物和碳水化合物的变化,探讨了它们之间的相互关系。试验结果表明:施肥的藻体保持较高的生长速度和较高的总氮、蛋白质和游离氨基酸含量。在氮饥饿状态下,藻体内红藻糖苷含量增加显著;随着氮饥饿程度的增加,红藻淀粉的含量增加;在氮饥饿后期,半乳聚糖的累积最明显。当外界氮供应发生变化时,红藻糖苷和游离氨基酸含量的变化最显著,这两种化合物的含量变化存在着明显的负相关(r=-0.98,p<0.005)。     

长心卡帕藻应对海洋酸化和升温的环境适应性研究

长心卡帕藻(Kappaphycusalvarezii)是主要生长于热带海域的大型经济红藻,在营养物生物提取方面具有重要的经济和生态价值,作为提取κ-卡拉胶的重要原料,广泛应用于食品和医学等多种行业。由于人类活动导致大气中CO₂浓度持续升高,引发海洋表层海水逐渐酸化和升温,对大型海藻产生耦合效应。因此,本文设置了两种CO₂浓度梯度(450×10^–6和1 200×10^–6)和三种温度梯度(26℃、29℃和32℃),从光合作用、细胞代谢产物、碳氮积累和酶活性方面探讨长心卡帕藻响应海洋酸化和海水升温的环境适应性变化。结果表明, CO₂浓度与温度变化对长心卡帕藻的F_v/F_m影响显著(P<0.05),在两种CO₂浓度条件下,Fv/Fm均随温度升高而增加;酸化条件与非酸化条件下可溶性糖浓度变化趋势相反,海水升温对游离氨基酸浓度影响极显著(P<0.01),在两种CO₂水平下,升温均会降低藻体游离...     

海带磷酸烯醇式丙酮酸-羟激酶的研究

于1986－1990年，在大连凌水养殖四场采集海带，对磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶在海带不同部位、不同发育时期及不同外界条件下活性的变化予以研究。结果表明，该酶是海带体内唯一重要的催化CO2暗固定的酶；此酶活性由海带基部、中部至顶端逐渐减弱；酶活性在用正常水温预处理藻体时最高；正常盐度时酶的活性高于非正常盐度的酶活性；增加NH4+浓度可提高酶的活性。     

海带磷酸烯醇式丙酮酸—羧激酶的研究

于１９８６－１９９０年，在大连凌水养殖四场采集海带，对磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶在海带不同部位、不同发育时期及不同外界条件下活性的变化予以研究。结果表明，该酶是海带体内唯一重要的催化ＣＯ２暗固定的酶；此酶活性由海带基部、中部至顶端逐渐减弱；酶活性在用正常水温预处理藻体时最高；正常盐度时酶的活性高于非正常盐度的酶活性；增加ＮＨ４＾＋浓度可提高酶的活性。     

微小亚历山大藻对黑鲷仔鱼的抗氧化酶和ATPase的胁迫影响

研究了暴露于微小亚历山大藻藻液中的黑鲷仔鱼其超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化物酶(CAT)和Na+-K+-ATPase酶活性在4d时间内的变化,结果表明,微小亚历山大藻藻液对仔鱼的GSH-PX和CAT活性诱导作用明显,尤其对处于染毒时间2d内,这种作用较强,但随着实验时间的延长又表现出抑制作用。微小亚历山大藻藻液对SOD也有强烈的诱导作用,这种作用可持续3d,但随后则表现为抑制作用。仔鱼的3种酶活性与染毒的藻液均符合较明显的剂量-效应关系,即实验藻液浓度越大,对酶活性的抑制率越低,对生物毒性越大。但藻液对于Na+-K+-ATPase酶却表现出强烈的抑制作用,显示出浓度-效应关系。其与上述3种酶的活力变化可以一起作为水体中藻液污染的生物指示器。     

α-1,4-葡聚糖裂解酶的动力学性质研究

红藻中的α-1,4-葡聚糖裂解酶是红藻淀粉的降解酶,除了 红藻淀粉外,它还可以作用于多种底物。文中分别以PNPG和可溶性淀粉作底物,以龙须菜的 几个品系作为材料,研究了该酶促反应的动力学方面的性质。以 PNPG作为底物,该酶在60m in内酶促反应速度与保温时间成线性关系;在野生型龙须菜品系中该酶的最适反应温度是50 ℃,在两种突变型品系中是40℃;最适pH范围在4.4～5.5;底物浓度是4mmol/L时达到最大反 应速度;葡萄糖对该酶促反应有明显的抑制作用。以可溶性淀粉作为底物,在反应60 min内 酶反应速度与保温时间成线性关系;最适反应温度为50℃;最适pH范围在5.0～5.8;底物浓 度是8mg/mL时达到最大反应速度;葡萄糖对可溶性淀粉的抑制作用比对PNPG的弱。     

盐藻SOD的盐适应性与物质积累的关系

实验分析了不同NaCl浓度处理下,盐藻SOD活性及其与细胞密度、β-胡萝卜素积累和蛋白质积累的关系.结果表明:在30～120 g/L的盐度范围内,随着NaCl浓度的提高,SOD活性极显著地增强,说明盐藻SOD是一种高盐适应酶.盐藻SOD活性与细胞密度及物质积累关系密切:在SOD活性为0.710×108 cells-1·min-1左右时,盐藻细胞密度、β-胡萝卜素和蛋白质的积累量都最高,而在SOD活性较低或较高时,盐藻细胞密度、β-胡萝卜素和蛋白质的积累量都较低.可能适当盐度下SOD的活动较好地保护了盐藻体内物质积累反应的进行.     

假微型海链藻的培养条件研究

假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)被广泛应用于基础研究、水产养殖以及生物质能开发。本文对浙江沿岸海区分离的一株富含中性脂的假微型海链藻人工培养条件进行了研究,分别就光温盐、氮磷以及摇瓶强度对细胞增殖的影响进行了分析,以期为该藻的大量培养提供参考。结果显示:(1)该藻盐度适应范围广,培养在盐度为10~45海水中,细胞增殖率没有显著差异,易于培养。温度是改变该藻细胞增殖速率的主要因子,22~25℃之间的温差即显著改变增殖速率,光照与温度的协同作用也发生改变:25℃下,增殖速率随光照增加而增加,22℃下,光强差异的作用则消失。两个温度下,较低光照(2000 lx)利于该微藻的稳定增殖。(2)一次培养过程中,该藻对氮的吸收比对磷的吸收迅速,指数生长期对氮吸收显著增加;缺氮强烈抑制细胞分裂和光合潜能(Fv/Fm)。当氮源充足磷限制胁迫时,该藻仍有细胞分裂,并在增殖期能维持与对照组一样的光合潜能。(3)适度摇瓶强度比完全静置能促进对该藻的培养效率,但过度摇瓶不利于该藻细胞分裂。     

氮浓度对盐生杜氏藻和纤细角毛藻叶绿素荧光特性及生长的影响

在温度为(23±1)℃,盐度为31,光照强度为5000lx的条件下,用含有不同氮浓度(0μmol/L,55μmol/L,440μmol/L,880μmol/L,1760μmol/L,7040μmol/L)的培养基对中国海洋大学微藻种质库保存的盐生杜氏藻(Dunaliella salina)和纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)进行培养,研究两种微藻在一次性培养过程中,不同氮浓度对其PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及细胞密度的影响。单因子方差分析结果表明,氮浓度对两种微藻的光合作用及生长均有显著影响(P<0.05)。两种微藻的Fv/Fm比值、叶绿素含量以及细胞密度均随着起始氮浓度的增加而增加,在1760μM时达到最大值,其后随着起始氮浓度的增加,上述指标反而下降。多重比较结果表明,盐藻和纤细角毛藻进行光合作用和生长的最适氮浓度都为1760μmol/L。。     

中华哲水蚤对环状异帽藻生物调控的初步研究

在实验室条件下开展了中华哲水蚤(Calanus sinicus)对海洋赤潮藻环状异帽藻(Heterocapsa circularisquama)的生物滤食及其影响因子研究。结果表明藻浓度、温度、盐度和光周期等对中华哲水蚤的滤食率均有显著的影响(P0.01)。中华哲水蚤对环状异帽藻的滤食率随藻浓度的增加呈递增趋势;在10～20℃时,中华哲水蚤对环状异帽藻的滤食活动随温度的升高而增强,表现为滤食率G和清滤率F都同时上升,最佳滤食温度是20℃;18～24盐度是中华哲水蚤滤食环状异帽藻的适宜盐度,低于或高于该盐度范围,F和G都降低;中华哲水蚤对环状异帽藻的滤食率和清滤率对光周期的响应完全一致,均在全黑暗条件下为最佳,在全光照条件下达最低。     

温度、氮浓度和氮磷比对长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)吸收氮速率的影响

分别在室内培养箱、海滨室外跑道池和不同自然海区,通过一次性和半连续添加营养、以及检测海区水质和藻体生长的方法,研究了不同氮浓度、温度和氮磷比条件下,长心卡帕藻氮吸收速率的变化和氮吸收速率随时间变化,以及栽培该藻的环境生态贡献。小型实验、中试放大和海区规模栽培结果表明:(1)在10—50μmol/L范围内,该藻吸收氮速率随氮浓度增加而增大;(2)当氮浓度一定时,氮磷比在1—50范围内对该藻吸收氮速率没有产生显著影响(P>0.05);(3)温度对该藻吸收氮速率有显著影响(P<0.05),其中温度在28℃时氮的吸收速率最高;(4)尽管一次性添加营养实验中长心卡帕藻吸收氮速率随时间变化表现出先快后慢的趋势,但是进一步的半连续添加营养实验证实,导致吸收速率下降系底物氮浓度限制,而不是藻本身吸收能力下降,结果还显示卡帕藻具有连续吸收同化无机氮能力;在自然光温度变化和不受底物浓度限制条件下,该藻藻体去除无机氮效率最大维持在0.3μmol/(gFW·h);(5)海南陵水黎安海湾水质数据显示,栽培该藻去除海水富营养化和净化水质作用显著,其去除海水富营养化的年贡献为33t氮素。     

两种盐藻光合作用特性的比较

于1989年9－11月分别在中国科学院水生生物研究所和天津轻工部制盐研究所取得盐藻Dunaliellasp.HB558和Dunaliellasalina1009。这两个藻种的光合放氧-光强曲线，光系统Ⅰ、光系统Ⅱ活性-温度曲线及甘油产量的结果表明，其光合作用的光饱和点皆为220μmol／（m2·s），并可忍受40℃的温度；当温度为45℃时，D．sp．HB558的光合放氧明显受到抑制，光系统II活性下降，但对从D.salina1009则无影响;D.sp.HB558在10-40℃下的光合放氧速率及甘油产量都高于D.salina1009.培养这两种蕉的最适温度为30—35℃。     

基于蛋白组学分析杜氏盐藻对不同浓度CO2的响应

用气体混合仪设置不同的CO_2浓度处理组,测定了杜氏盐藻(Dunaliella salina)细胞密度、碳酸酐酶活性、甘油含量等生理指标,结合蛋白质组学分析方法,比较了不同CO_2浓度下细胞内主要代谢路径蛋白表达的差异。结果表明:在一定范围内,随着CO_2浓度的升高,杜氏盐藻的生理活性及光合活性提高;而CO_2浓度过高对盐藻生长呈抑制作用; 3%CO_2浓度最适于本实验杜氏盐藻藻株的生长。随着CO_2浓度的升高,胞外碳酸酐酶活性下降。低浓度的CO_2有利于β-胡萝卜素的积累,且光系统Ⅱ(PSⅡ)光合活性在CO_2浓度0.03%～3%范围内上升, CO_2浓度达9%时降低,与光合作用相关蛋白的表达趋势接近。上述结果说明杜氏盐藻可能通过调节光合作用中叶绿素等捕光色素的合成及相关蛋白的表达笼统,以响应CO_2浓度的变化;而过高浓度的CO_2可对细胞产生氧化损害,引起热激蛋白和超氧化物歧化酶等蛋白含量的上调以应对氧化胁迫。     

北冰洋海单胞菌β-D-半乳糖苷酶的异源表达及酶学特性研究

初筛表明,一株分离自北极加拿大海盆海冰心芯样品的海单胞菌(Marinomonas sp.BSi20584)具有较高的β-D-半乳糖苷酶活性,为了研究清楚其酶学性质,将经hiTAIL-PCR扩增得到的β-D-半乳糖苷酶基因(galt)与pET-28a(+)原核表达载体结合,转入大肠杆菌BL21(DE3)。经IPTG诱导后对重组β-D-半乳糖苷酶(GALT)的表达条件进行了优化,采用金属螯合亲和层析技术制备纯酶,并对重组GALT的酶学性质进行了研究。结果显示,重组酶的最适诱导温度为20℃,在IPTG浓度为0.07mmol/L时诱导22h后,酶活和产酶量达到最大值。GALT单体分子量约为6.6×104 g/mol,天然酶为同源三聚体。GALT最适作用温度为35℃,其热稳定性较好,在60℃处理5h后,仍可保持50%以上的相对活性。GALT的最适作用pH为9.0,在pH为6.0~11.0范围内比较稳定。GALT的最适NaCl浓度为0.5mol/L,对盐度具有较高的耐受性。Mg2+、K+、DTT和EDTA对酶活不具有显著影响,而Mn2+、Fe2+对酶活有促进作用,Zn2+和L-谷胱甘肽对酶活有抑制作用。GALT对Galβ1-4GlcNAc具有水解作用,而对Galβ1-3GalNAc和Galβ1-3GlcNAc糖苷键型没有水解能力。本研究实现了海单胞菌属菌株的β-D-半乳糖苷酶基因在大肠杆菌系统中的高效表达,并系统研究了重组酶的酶学特性,为后续开展该酶的代谢适应性和潜在应用研究提供详细的酶学数据基础。     

篮子鱼内脏粗提液制备长心卡帕藻和细齿麒麟菜原生质体的初步研究

于2011年9月至2013年1月,在海南陵水热带海藻实验基地,利用篮子鱼(Siganus fuscessens)内脏研磨制备消化酶,开展了酶解制备大型产胶红藻长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)和细齿麒麟菜(Eucheuma denticulatum)的原生质体研究,观察了不同酶解条件对两种产胶海藻原生质体产量和产率的影响。结果表明,细齿麒麟菜原生质体得率高于长心卡帕藻;在藻泥与酶浓度配比中,长心卡帕藻或细齿麒麟菜藻泥越多,所制备出的原生质体产量越高,而其制备效率却越低;在温度(20~30℃)梯度中,有最高原生质体产量和效率的酶解温度为25℃;在pH 6.0~8.0的实验酶解梯度中,酶解pH 6.0时的酶解效果最好;在12~48 h实验酶解时间梯度中,酶解时间为48 h时原生质体产量和得率最高;酶解时间越长,长心卡帕藻或细齿麒麟菜原生质体制备效率越高。为此建议在25℃和pH6.0条件下,适当增加海藻藻泥用量和延长酶解时间,以更有效获得原生质体。     

盐度胁迫下盐生隐杆藻抗氧化防御系统的变化

盐生隐杆藻(Aphanothece halophytica)是在饱和NaCl条件下可以生存的少数几种耐盐蓝藻之一,作者研究了盐胁迫对盐生隐杆藻细胞内丙二醛含量、2种非酶抗氧化剂含量以及4种抗氧化酶活性的影响。与对照组相比,低盐胁迫和高盐胁迫都抑制盐生隐杆藻的生长。随着盐度胁迫程度的增加,丙二醛含量、非酶抗氧化剂含量和抗氧化酶(除了过氧化氢酶)活性不断增强。上述结果表明:盐胁迫下,盐生隐杆藻细胞内非酶抗氧化剂和抗氧化物酶水平的增加可以应对细胞内升高的氧化伤害,抗氧化防御系统可能在盐生隐杆藻对盐胁迫的耐受机制中发挥了重要作用。     

盐藻生长过程中氮磷利用与色素积累

考察了盐藻在氮浓度3mmol/L和0.59mmol/L两种条件下的生长、氮磷的利用以及色素积累的情况。结果表明氮浓度3mmol/L培养基有利于藻细胞的增值，最终藻体浓度大，稳定期可维持数日；0．59mmol/L培养基有利于细胞胡萝卜素积累，单位细胞胡萝卜素与叶绿素的比值达到12．3，是氮浓度3mmol/L培养基的两倍左右。盐藻细胞在生长初期快速利用氮源，之后即使培养基中仍有较高浓度的氮源，藻细胞也不再利用。两种条件下藻细胞对磷的利用情况相同。两种培养基中盐藻单位细胞叶绿素含量均先增加后减少，胡萝卜素含量均先降低后增加。     

龙须菜(Gracilariopsis)/江蓠(Gracilaria)的生长和种质特性分析

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是具有重要经济价值和生态效益的大型红藻, 主要用作琼胶提取原料和鲍的饵料。本研究利用生理生化、液相色谱-质谱联用和氨基酸分析等方法, 比较了龙须菜(Gp. lemaneiformis) (wt、981、Gl-1、Gl-s、Gl-g)、异枝龙须菜(Gp. heterocla, Gh)和细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitata var. liu, Gt)的生长及藻胆蛋白、琼胶、红藻糖苷和氨基酸等的差异, 以期为龙须菜/江蓠栽培中的种质区分及选择提供参考。结果表明Gt在23 ℃和30 ℃条件下生长均最快, 其相对生长速率分别为野生型龙须菜(wt)的2.19倍和2.49倍。龙须菜Gl-s中藻胆蛋白浓度最高, 为wt的1.91倍。除了Gt之外, 其余6种藻中琼胶产率较高(16.22%~18.91%)。Gt中红藻糖苷和海藻糖积累最多, 分别为wt的3.50倍和1.81倍。Gl-g、Gl-s、Gt和Gh多糖丰富, 在36.89%~40.23%; 龙须菜981、Gl-1、wt和Gl-s总氨基酸浓度较高, 在152.35~161.32 mg·g^–1干质量之间, 并且981、Gl-1、Gl-s氨基酸评分较优。综合以上结果, 龙须菜981、Gl-1和Gl-s的藻胆蛋白、琼胶和氨基酸等均显著优于其他藻, 并且生长较快, 可用于琼胶、藻胆蛋白及多糖的提取或鲍的饵料; 而细基江蓠繁枝变种生长快、红藻糖苷和海藻糖丰富, 可大规模栽培用作鲍的饵料。该研究为丰富及开发利用中国大型海藻种质资源提供了重要的资料。     

海藻提取物抗炎活性的筛选

分属绿藻门、红藻门、褐藻门的海藻样品于2000年采于山东青岛和威海沿海，首次采用人白细胞弹性蛋白酶体外筛选技术对39种海藻样品的甲醇提取物进行了抗炎活性筛选，以期从海藻中寻找天然抗类风湿性关节炎等炎症性疾病的药物活性前体。结果表明，18种海藻（7种褐藻，11种红藻）对HLE有抑制活性，而绿藻缺乏抗HLE活性。这18种海藻中，7种表现出较强的抑制活性，分别为：鸭毛藻、海头红、江蓠、细枝软骨藻、粗枝软骨藻、小粘膜藻和绳藻，其中尤以绳藻的抑制活性最强（在浓度为25μg/ml时可达98．9％）。