Isolation, distribution and evaluation of cytotoxic and antioxidant activity of cultivable actinobacteria from the Oman Sea sediments

Screening bioactive natural products from bacteria is a determinative step in the drug discovery programs. The present study aim to isolate actinobacteria from the Oman Sea sediments for determining the effects of different culture media and treatments on the yield of the isolation process, and measure the DPPH radical scavenging and Artemia cytotoxic activity of culture extracts of the actinobacterial isolates. A total of 290 actinobacterial isolates were collected from 14 sediment samples. Heat treatment(40.68%) and M_4 medium(29.31%) exhibited the maximum isolation rates of actinobacteria. Streptomyces isolates were dominantly distributed in all of the investigated stations according to 16 S rRNA gene sequencing. The distribution pattern of Streptomyces followed a depth-dependent frequency trend, whereas the members of rare genera including Micromonospora, Nocardia Actinoplanes, Nocardiopsis, Saccharopolyspora and Crossiella were distributed in deeper stations. Approximately,25% of the examined isolates could scavenge 90% of 10~(–4) mol/L DPPH solutions at 1 250 μg/mL final concentration of their ethyl acetate culture extracts. Furthermore, the most potent extracts could scavenge DPPH radicals with IC50 ranges from 356.8 to 566.4 μg/mL. Brine shrimp cytotoxicity tests showed that 38.88% of the examined culture extracts exhibited LC_(50) lower than 1 000 μg/mL against the Artemia cells. Moreover, the most potent culture extracts exhibited LC_(50) range from 335.4 to 534.4 μg/mL. Phylogenetic analysis by 16 S rRNA gene sequence revealed that the OS 005, OS 263 and OS 157 closely related to Streptomyces djakartensis, Streptomyces olivaceus and Nocardiopsis dassonvillei respectively. These results suggested the widespread distribution of the antioxidant and cytotoxic producing actinobacteria in the Oman Sea sediments, which could be considered as promising candidates for the discovery of microbial bioactive compounds.     

深海热液真菌Fusarium sp. SCSIO 06196中抗病毒聚酮类化学成分研究

从西太平洋深海热液沉积物来源的镰刀菌SCSIO 06196中分离鉴定了6个色原酮类化合物(1~6), 通过核磁共振光谱、质谱及旋光等多种分析测试方法确定了色原酮类化合物的结构。抗病毒活性筛选发现, 化合物1~3展示出显著的抗肠道病毒EV-71活性, IC₅₀分别达到26.7μmol•L^-1、19.8μmol•L^-1和22.0μmol•L^-1 (阳性对照药物利巴韦林为177μmol•L^-1)。此外, 化合物1还显示出弱的抗流感病毒H3N2活性, IC₅₀为8.6μmol•L^-1 (阳性对照药物达菲为18.5nmol•L^-1)。     

浒苔和紫菜等2种海藻干体对3种赤潮微藻生长的抑制作用

在添加浒苔和紫菜干体的条件下,通过测定藻细胞数量,观察藻细胞形态,分析海藻干体对米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的半抑制和完全抑制浓度以及半抑制和完全抑制浓度有效作用的起始藻细胞数量范围,研究了浒苔和紫菜干体对3种赤潮微藻生长的影响.在此基础上,设定海藻干体的添加量为其完全抑制浓度,通过监测微藻培养液中总氮(硝酸态氮、氨态氮和亚硝酸态氮)和总磷等变化,分析海藻干体添加对培养液营养化程度的影响.结果表明:(1)当浒苔和紫菜干体浓度分别大于0.8 g/L 和1.0 g/L 时,海藻干体能显著抑制3种赤潮微藻的生长,它们对赤潮微藻的生长抑制率超过60%(第12 d).(2)浒苔和紫菜干体对3种实验微藻的半抑制浓度(IC50)接近,在0.71~1.22 g/L 之间;但完全抑制浓度(IC10)差别较大,浒苔干体对3种赤潮微藻的完全抑制浓度在2.4~2.8 g/L 范围,其数值约为紫菜干体对它们的完全抑制浓度的2倍.(3)3种赤潮微藻起始藻细胞数量不超过40伊104·mL-1(对于米氏凯伦藻和中肋骨条藻来说,起始藻细胞数量可增大至60伊104·mL-1),海藻干体对3种实验微藻的半抑制浓度和完全抑制浓度均有效.(4)添加海藻干体的实验组培养液中总氮和总磷含量均明显高于对照培养液中总氮和总磷含量.其中,实验组培养液中总氮浓度为382滋g/L,总磷浓度明显低于100滋g/L.综上所述,浒苔和紫菜干体具有强烈的抑藻作用,且不会造成培养液营养加剧现象,可尝试应用于赤潮微藻的控制与治理中.     

海带中抑藻活性化合物的分离及抑藻活性分析

以2000 g海带为原料、米氏凯伦藻为测试微藻,采用甲醇浸提、液液萃取、硅胶柱层析、Seph-adax LH-20凝胶柱层析和硅胶薄层层析等分离方法,纯化可能具有抑藻活性的化合物,制备到5个薄层纯样品,B21(1.39 g)、B131(0.51 g)、B132(0.48 g)、C211(0.016 g)和C212(0....     

光强和二氧化碳浓度变化对浒苔幼苗生长及生理的影响

大气CO2浓度升高引起的海洋酸化如何在光变环境下影响大型海藻固碳量的问题,关系到未来海洋初级生产力的变化趋势。为研究大型海藻对CO2浓度升高和光强变化的响应,本文选取浒苔(Ulva prolifera)幼苗为实验材料,探讨其在不同光强下[80、260μmol/(m2·s)]和两种CO2浓度(正常CO2浓度:400μL/L和高CO2浓度:1 000μL/L)下的生理变化。研究发现,在正常CO2浓度、高光条件下,浒苔幼苗的生长最快,超氧化物特化酶(SOD)活性最高,而过氧化氢酶(CAT)活性在低光、高CO2处理下有最大值。光合色素含量和光系统Ⅱ的光化学效率在不同处理间没有显著性差异,但叶绿素a与类胡萝卜素的比值在低光正常CO2处理下有最大值。同时,高光高CO2处理下,浒苔幼苗的可溶性蛋白含量最低。     

Comparison of short-term toxicity of 14 common phycotoxins (alone and in combination) to the survival of brine shrimp Artemia salina

Toxic harmful algal blooms(HABs) can cause deleterious effects in marine organisms, threatening the stability of marine ecosystems. It is well known that different strains, natural populations and growth conditions of the same toxic algal species may lead to different amount of phycotoxin production and the ensuing toxicity. To fully assess the ecological risk of toxic HABs, it is of great importance to investigate the toxic effects of phycotoxins in marine organisms. In this study, the short-te...     

海水酸化和碱化对斑点海链藻光合生理特性的影响

大气CO₂浓度升高引起的海洋酸化可能对浮游植物造成不同程度的影响。而近海浮游植物不仅面临着海水酸化问题，还会受到海水溶解性CO₂降低及pH升高(海水碱化)的影响。本实验以斑点海链藻(Thalassiosira punctigera)为研究对象，测定7个不同pCO₂水平(25 μatm、50 μatm、100 μatm、200 μatm、400 μatm、800 μatm、1 600 μatm)下的生长、光合作用和呼吸作用速率、细胞粒径、叶绿素a和生物硅含量以及叶绿素荧光等参数。结果表明，与400 μatm相比，在海水酸化(pCO₂ > 400 μatm)和海水碱化(pCO₂ < 400 μatm) 条件下，斑点海链藻的生长速率和叶绿素a含量都显著降低，但是碱化条件下降低的程度更大。此外，碱化处理的藻细胞光合作用速率、最大量子产量(Fv/Fm)和最大相对电子传递速率(rETR_max)都显著低于400 μatm培养下的细胞，而呼吸作用速率显著升高，但是生物硅含量和细胞大小无明显变化。研究表明海水碱化和海水酸化均会抑制其生理活动，而且海水碱化对其影响更显著。这表明正常pCO₂生长下的藻细胞具有最适的生理状态。本研究可为探究海水碳酸盐系统变化对海洋初级生产力的影响提供一定的数据支持。     

光和温度对两种绿潮藻光合途径及抗氧化功能的影响

绿潮是潮间带绿藻大量增殖形成的高生物量生态灾害，其暴发不仅受到温度、营养盐等环境因素的驱动，而且与自身光合能力的强弱密切相关。本研究以绿潮物种—肠浒苔(Ulva intestinalis)和Ulva expansa为研究对象，通过室外培养实验，检测了它们在夏季高温、高光强条件下的光合途径与抗氧化生理特征，并分析了与光合产物的对应关系。研究结果表明，肠浒苔与U. expansa的光合途径与抗氧化能力存在显著差异。前者的C₄光合途径关键酶活性在光合作用过程中出现高表达特征，与光、温度存在显著相关性，C₃光合途径关键酶活性在中午受到强光抑制；组织δ13C的变化范围为?17.1‰～?15.7‰，表明其光合作用可能由C₃和C₄途径共同参与。后者的C₄光合途径关键酶活性表达较弱，且与光、温度不存在显著相关性，C₃光合途径关键酶活性没有出现明显的光抑制现象；组织δ13C的范围为?23.5‰～?21.9‰，表明其光合作用主要依靠C₃途径进行。此外，肠浒苔在培养过程中表现出了较强的抗氧化能力，可能与其在高温、高光强条件下启动C₄光合途径密切相关。肠浒苔与U. expansa的比较研究说明，藻类C₄光合途径存在显著种间差异性。     

不同光强下长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)直立枝和匍匐枝的光生理特征及其对升温的响应

海洋绿藻长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera, 又名海葡萄)因具有较高经济和生态价值而备受关注, 光照和温度变化均会改变长茎葡萄蕨藻生理代谢, 最终影响其经济价值和生态功能。文章比较研究不同生长光强下(40、80、120和160 µmol·photons·m^-2·s^-1)长茎葡萄蕨藻不同部位, 即直立枝和匍匐枝的生理和生化特征, 以及其对升温(+3℃、+6℃和+9℃)的响应。结果显示, 光强由40升至120µmol·photons·m^-2·s^-1时对长茎葡萄蕨藻相对生长率(RGR)的影响不显著, 但是光强升至160µmol·photons·m^-2·s^-1时可使RGR降低49%。弱光下(40µmol·photons·m^-2·s^-1)直立枝的叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量为匍匐枝的1.52和1.49倍; 直立枝的Chl a和Car含量随生长光强升高而降低, 匍匐枝随光强升高而升高, 二者蛋白含量则均随光强升高而先升高后降低。弱光下直立枝的净光合放氧速率(P_n)和呼吸速率(R_d)分别为匍匐枝的2倍和70%, 但是二者的最大光化学效率(F_V/F_M)差异不显著。光强升高提高直立枝和匍匐枝的P_n和R_d, 但对二者F_V/F_M的影响不显著。同时, 弱光下直立枝的超氧化物歧化酶(SOD)活性比匍匐枝低20%, 二者过氧化氢酶(CAT)活性差异不显著; 光强升高提高直立枝和匍匐枝的SOD活性, 降低CAT活性。研究还发现, 直立枝和匍匐枝的P_n随温度升高而降低, 但前者的降低程度即光合速率随升温的变化率随光强升高而降低, 后者的则随光强升高而升高, 可见温度升高在弱光下对长茎葡萄蕨藻直立枝的负面影响更大, 在强光下则对匍匐枝的负面影响更大。     

岩藻聚糖硫酸酯低聚糖的制备及其抗氧化活性研究

探讨H2O2降解岩藻聚糖硫酸酯的条件及其产物的抗氧化活性。采用Cu2 -H2O2体系降解原料Fucoidan,结果发现反应时间越长得到的高分子量的组分越少,而低分子量的低聚糖产量增加;H2O2浓度增高,水解所得主要组分的分子量明显减小;温度升高,水解速度明显加快;产物的硫酸根含量随反应温度和H2O2浓度的降低而增加。用Pyrogallol—Luminol系统对水解产物的抗氧化活性进行了研究,发现硫酸根含量低的Fucoidan水解产物除O2.-的活性较好,其中15%H2O2降解得<5KD的低聚糖清除O2.-的活性明显高于肌肽(IC50为0.65mg/mL),IC50为0.17mg/mL。     

The concentration of total dissolved CO2 in surface water in ENSO event——The results of investigation during TOGA expeditions

ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｄｉｓｓｏｌｖｅｄＣＯ_２ｉｎｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒｉｎＥＮＳＯｅｖｅｎｔ──ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇＴＯＧＡｅｘｐｅｄｉｔｉｏｎｓ￥ＭａＬｉｍｉｎｇ；ＺｈａｎｇＢ?..     

Key genes expression of reductive tricarboxylic acid cycle from deep-sea hydrothermal chemolithoautotrophic Caminibacter profundus in response to salinity, pH and O2

CO2 fixation pathway of Caminibacter profundus, a chemolithoautotrophic -Proteobacteria from deep-sea hydrothermal vent, was determined and characterized by genetic and enzymatic analyses. Gene expression of key enzymes for CO2 fixation in response to salinity, pH and O2 in Medium 829 were also investigated. The results demonstrate that C. profundus contained aclB, porA and oorA, the genes encoding key enzymes of reductive tricarboxylic acid (rTCA) cycle. However, genes fragments of cbbL and cbbM encoding key enzyme of Calvin cycle were not recovered. Key enzymatic activities of ATP citrate lyase (ACL), pyruvate: ferredoxin oxidoreductase (POR) and 2-oxoglutarate: ferredoxin oxidoreductase (OOR) were also present in C. profundus. The combination of genetic and enzymatic analyses confirm that C. profundus adopted rTCA cycle for carbon assimilation. The results of aclB and oorA relative expressions of C. profundus demonstrate that the ranges of environmental factors for high genes expression were sea salt 3.0%-5.0% (optimum 3.0%), pH 5.0-6.5(optimum pH 6.5), anaerobic to microaerobic conditions (optimum 1.0% O2 ). Gene expression patterns under different conditions show similar patterns with bacterial growth, revealing that key rTCA cycle genes provided molecular basis for bacterial growth and propagation. Our results suggest that C. profundus could regulate key genes of rTCA cycle for carbon assimilation and energy metabolism in response to environmental fluctuations in hydrothermal vent.     

The effects of fucoidans from Laminaria japonica on AAPH mediated oxidation of human low-density lipoprotein

1Introduction Thegeneration,reactionandconsequenceof freeradicalsinbiologicalsystemshavereceived muchattentionrecentlyinconnectionwithavariety ofpathologicalevents(BarryandSusanna,1993;FangandLi,1999).LDLoxidizedbyexposureto tracemetalionsCu2 andFe3 (Hein…     

马里亚纳海沟挑战者深渊初期多金属氧化物的 矿物学、地球化学特征及其成因环境研究

对大洋27航次在西太平洋马里亚纳海沟挑战者深渊获取的3个多金属氧化物样品进行了X射线矿物衍射分析、穆斯堡尔谱分析及地球化学元素分析,研究其矿物、地球化学特征差异。结果表明,所取样品处于多金属氧化物发育的初始阶段,具有独特的矿物地球化学特征:(1)相较于太平洋CC区及中太平洋海盆获取的多金属结核样品,本研究样品的矿物组成中含有异常高的石英、斜长石以及黏土矿物,而水羟锰矿和钙锰矿含量较低。(2)样品中铁相矿物主要为正方针铁矿(91.6%),另含少量纤铁矿(8.4%),推测是纤铁矿向更加稳定的正方针铁矿衍变的结果。(3)由于样品中深海黏土组分以及氧化物核心物质的混入,加上吸附金属氧化物时间较短,导致SiO₂和Al₂O₃含量均高于正常结核,而Fe、Mn、Cu、Co、Ni等其余金属元素含量较低。(4)由于形成时间较短,样品中稀土元素含量相对较低,ΣREE仅约为0.4×10^-3(一般太平洋CC区及中太平洋结核中稀土含量均大于1.0×10^-3);加之海水氧化还原作用的降低以及研究区海底热液活动的影响,Ce元素未表现出多金属结核中常见的正异常。     

不同聚合度琼寡糖对肝细胞内外抗氧化活性的影响

通过研究不同聚合度琼寡糖对肝细胞的内外抗氧化活性的影响,对琼寡糖聚合度与活性间的关系进行了评价。利用二苯基苦味酰肼自由基(DPPH·)检测方法研究了琼寡糖的细胞外抗氧化活性,结果表明,琼六糖具较高的淬灭自由基活性的能力。采用二氯荧光素检测方法(DCF)细胞内的活性,结果与细胞外的活性结果相吻合,并抑制H2O2所造成的细胞氧化损伤及死亡。通过选用五种聚合度的琼胶寡糖,研究了其抗氧化活性,从细胞内、外两个水平说明琼六糖均有良好的清除自由基活性的能力,进一步证实琼寡糖的抗氧化作用较强。     

灰化法磷测定中不同灰化助剂的效果比较:以焦磷酸钠作为磷标样

对Na₄P₂O₇加入不同灰化助剂经不同温度(200～550℃)灼烧后磷的回收率进行了研究.所研究的灰化助剂除文献中已深入研究过的MgSO₄和Mg(NO₃)₂外,还对MgCl₂等10余种盐试剂进行了实验.结果表明,除Mg(NO₃)₂外,MgCl₂,MgAc₂,CaCl₂,Ca(NO₃)₂等均能使Na₄P₂O₇灰化后的磷完全回收(灼烧温度不低于450℃),而加入MgSO₄在任何灼烧温度下磷的回收率均低于80%,效果不佳.因此,在利用目前已被广泛应用的由Solrzno和sharp所提出的方法去分析海水中颗粒磷和总磷或有机体中的磷时,应当用MgCl₂(或MgAc₂)作为灰化助剂来取代MgSO₄.     

纳米SnO2光催化剂的制备及其在养殖废水处理中的应用

以五水合四氯化锡为原料,采用化学沉淀法制备了纳米SnO₂光催化剂,采用电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物象和形貌等进行了表征,对比分析了自制纳米SnO₂对于养殖废水中氨氮的光催化降解情况。研究结果表明催化剂投加量、废水中氨氮初始质量浓度、溶液pH值和H₂O₂质量浓度均是影响氨氮催化氧化去除效果的重要因素。通过正交实验确定了SnO₂光催化剂氧化的优化反应条件:SnO₂投加量为1.2 g/L,氨氮初始质量浓度为40 mg/L,pH值为8.0,H₂O₂质量浓度为1.0 g/L,催化时间为2 h时,去除率可达72%。     

象山港大黄鱼Pseudosciaena crocea网箱养殖区沉积物-水界面营养盐通量研究

2013年5月、8月和11月调查了象山港大黄鱼网箱养殖区及附近沉积物中总有机氮(TON)、总有机碳(TOC)和总磷(TP)含量,并采用实验室模拟法研究了底泥耗氧率(SOCs)和沉积物-水界面营养盐(NH⁺₄、NO^-₂+NO^-₃和PO^3-₄)通量。结果表明:养殖区(YZ)沉积物中的TON和TP含量显著高于距离养殖区50 m(F1)和100 m(F2)的区域(P<0.05)。底泥释放NH⁺₄到上覆水中,但是从上覆水中吸收NO^-₂+NO^-₃和PO^3-₄。沉积物-水界面营养盐通量表现出明显的季节性变化,在8月,NH⁺₄及PO^3-₄的释放量达到最大值。上覆水中NH⁺₄、NO^-₂+NO^-₃和PO^3-₄的质量浓度随着沉积物-水界面营养盐通量的变化而变化。研究表明,象山港大黄鱼养殖活动对养殖区底泥造成了一定污染,且通过影响沉积物-水界面营养盐通量影响上覆水中营养盐分布,最终给整个养殖系统造成生态负担。     

自组装膜进样质谱系统及其在砂质沉积物异化硝酸盐还原研究中的应用

沉积物中的异化硝酸盐还原过程对于海洋氮循环起着至关重要的作用。基于15N标记的培养技术是目前测定沉积物异化硝酸盐还原的主要手段。准确快速测定15N标记的产物(29N2、 30N2)是量化异化硝酸盐还原各个过程速率的关键。本研究自行组装膜进样质谱系统用于29N2和30N2的测定,对其测量条件进行了优化。结果表明,进样蠕动泵进样流速0.80 mL/min,进样时间3~3.5 min,恒温槽温度20~25℃,同时铜还原炉温度在300~600℃的条件下,^29N2/^28N2和^30N2/^28N2的测试精密度分别可以控制在0.1%和1%以内,比较适合29N2和30N2的测定。利用自组装的膜进样质谱系统结合15N标记的培养技术研究了青岛石老人沙滩沉积物中的异化硝酸盐还原过程。石老人沙滩沉积物不存在将硝酸盐完全还原为氮气好氧的反硝化。厌氧铵氧化、厌氧反硝化和异化硝酸盐还原为铵(Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium,DNRA)的潜在速率(以湿沉积物N计)分别为(0.05±0.01) nmol/(cm^3·h),(2.32±0.21) nmol/(cm^3·h)和(1.02±0.15) nmol/(cm^3·h)。厌氧反硝化是硝酸盐异化还原主要的贡献者,其比例接近70%,其次是DNRA,比例可达30%,而厌氧铵氧化的贡献最低,仅为1%。在N2产生过程中,主要贡献者是反硝化,厌氧铵氧化的贡献仅为2%。     

几种褐藻多糖硫酸酯的提取、成分分析及抗氧化活性研究

褐藻多糖硫酸酯是一种含有硫酸基的水溶性杂聚糖,其化学组成对抗氧化活性有较大的影响。本文对三种褐藻来源的褐藻多糖硫酸酯及其降解产物化学组成和抗氧化活性进行了研究,阐明了不同来源褐藻多糖硫酸酯体外抗氧化活性的构效关系。实验结果表明:1)分子量对抗氧化活性有较大影响,但是对不同褐藻来源的褐藻多糖硫酸酯的影响趋势并不一致。2)岩藻糖、硫酸基和糖醛酸含量对清除超氧阴离子自由基的影响与分子量有一定的关系。对于低分子量样品,岩藻糖和硫酸基含量与抗氧化活性成正相关。3)岩藻糖和硫酸根的比值对羟基自由基的清除能力有一定影响,比值越大,羟基自由基的清除能力越强。分子量、岩藻糖、硫酸基和糖醛酸的含量对褐藻多糖硫酸酯的抗氧化活性的影响依次减小。本研究为褐藻多糖硫酸酯在抗氧化剂保健品和功能食品中的应用提供了基础数据,也为裙带菜、羊栖菜和铜藻的高值化利用提供了理论依据。