陆地与海洋来源放线菌次级代谢能力的核糖体工程改造

以3株抗肿瘤活性新化合物产生菌放线菌野生株YN17707(陆地)、18522(陆地)和007(海洋)为出发菌,用核糖体工程抗生素抗性筛选技术,改造次级产物代谢生产能力。通过链霉素抗性筛选,得到突变株212株,经发酵产物的TLC和HPLC分析,高产原始菌所产化合物的突变株87株(41%),可产新产物的突变株22株(10%)。在18522的108株突变株中,高产突变株达53.7%(58株),产新产物突变株达11.1%(12株),链霉素抗性筛选对18522的效果较为理想。     

球形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sphaericus)对斑马鱼幼鱼生长、肠道菌群及代谢的影响

旨在探究养殖水体中添加球形赖氨酸芽孢杆菌对斑马鱼幼鱼生长、抗氧化免疫、肠道菌群与代谢的影响。将初体重为(0.019±0.003) g的270尾斑马鱼随机均分为3组, ZF0组(对照组, 基础饲料)、ZF5组(基础饲料+10⁵CFU/mL球形赖氨酸芽孢杆菌)与ZF7组(基础饲料+10⁷CFU/mL球形赖氨酸芽孢杆菌), 每组3个平行,试验周期为33 d。实验结果表明: (1) 各组间的终末体重、增重率和特定生长率都没有显著性差异(P>0.05)。(2) ZF5和ZF7组的GPT活性显著高于ZF0组(P<0.05), ZF5组AKP的活性显著高于其他组(P<0.05)。(3) ZF7组胰蛋白酶和脂肪酶的活性相对于ZF0和ZF5组显著提高(P<0.05)。(4) ZF7组肠道绒毛高度、V/C都显著高于ZF0与ZF5组(P<0.05); ZF7组的隐窝深度显著低于其他两组(P<0.05)。(5) 从肠道菌群组成来看, 各组间优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria), ZF5和ZF7组显著降低了肠道中梭杆菌门(Fusobacteriota)的丰度并显著提高了放线菌门(Actinobacteriota)的丰度(P<0.05)。属水平上, 对照组与试验组的优势菌属为鲸杆菌属(Cetobacterium), 试验组显著减少了邻单胞菌属(Plesiomonas)的丰度同时显著提高了戈登氏菌属(Gordonia)、细杆菌属(Microbacterium)等有益菌属的丰度(P<0.05)。(6)ZF5和ZF7组与ZF0组的肠道代谢物差异明显, 其中Lipoxin a4、Prostaglandin g2和11-dehydrothromboxane b2显著上调(P<0.05), 5''-phosphoribosyl- 5-amino-4-imidazolecarboxamide (aicar)显著下调(P<0.05)。差异代谢物主要富集在ABC转运蛋白、神经活性配体-受体相互作用以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸通路中。综上所述,养殖水体中添加球形赖氨酸芽孢杆菌有利于改善斑马鱼幼鱼的肠道消化性能、组织结构和微生物多样性及其代谢产物。     

长江口及其邻近海域大型底栖动物生物量、丰度和次级生产力的初步研究

为了解长江口及邻近海域大型底栖动物生物量、丰度和次级生产力的分布情况于2004年2月、5月、8月和11月共4个航次分别在长江口40个观测站采集大型底栖动物定量样品并利用Brey的经验公式对大型底栖动物栖息丰度、生物量、次级生产力和P/B值进行了研究计算.该调查海域共采到大型底栖动物202种,其中多毛类102种,软体动物51种,甲壳类27种,棘皮动物7种,其它动物15种.大型底栖动物年平均丰度为394.7 ind/m2;年平均生物量以去灰分干重计,为2.58 g(AFDW)/m2;年平均次级生产力以去灰分干重计,为3.52 g(AFDW)/(m2*a);P/B值平均为1.53.结果表明,长江口大型底栖动物次级生产力自长江入海口向东呈递增趋势.本文分析了长江口及其邻近海域大型底栖动物优势种的组成,主要生态类群的分布特征和次级生产力分布格局与生态环境的关系.通过比较,发现长江口大型底栖动物优势种发生了较大的变化;次级生产力高于东海而低于渤海和胶州湾;P/B值高于南黄海、胶州湾和渤海,也说明了长江口大型底栖动物群落中个体小、生活史短,代谢快的种类所占的比例高于以上海域.     

光谱对许氏平鲉消化代谢节律及生理应激研究

为探究不同光谱下许氏平鲉的消化代谢水平及外周激素节律,在5种光谱(红光、绿光、黄光、蓝光、白光,光周期12L∶12D)下,通过对许氏平鲉的血清、肠道、肝脏进行24 h (8:00,12:00,16:00,20:00,24:00)取样,结果显示:不同的光谱下许氏平鲉的消化代谢酶活性除胰蛋白酶(TRY)外均具有节律性,红光、黄光下α-淀粉酶(α-AMS)、脂肪酶(LPS)活性的峰值相位与白光组相比左移;胰蛋白酶活性无时间差异性;在绿光、黄光及红光下乳酸脱氢酶(LDH)活性的峰值相位与白光组相比发生左移,在五种光谱环境中,红、黄光影响消化酶活性峰值提前出现;丙酮酸激酶(PK)活性在绿、蓝及红光下峰值相位左移;己糖激酶(HK)的活性在绿、蓝、黄光下,其峰值相位与白光组相比发生左移,在五种光谱环境中,绿、蓝光影响代谢酶活性类峰值提前出现。许氏平鲉血清中褪黑素含量呈现昼低夜高分泌水平;皮质醇的含量表现为在白天降低,午夜显著升高至最高值后又持续降低。峰值相位的改变预示着生理节律的变动,以上结果表明不同光谱可以影响鱼类的生理代谢节律,在今后养殖过程中需要充分考虑光谱对养殖生物的生物学作用,进而制定更为合理的光照条件。     

温度对刺参繁殖期消化酶和代谢酶活力的影响

为探究刺参(Apostichopus japonicus)繁殖期消化、代谢生理特点,作者以刺参亲参(240 g±15 g)为实验材料,设置了5个温度水平(6、10、14、18、21℃),研究了温度对刺参繁殖期内肠道消化酶和体壁肌肉代谢酶活力的影响。结果发现:温度对亲参繁殖期消化酶、代谢酶活力受培育水温影响显著(P0.05)。其中,胰蛋白酶与淀粉酶活力随水温升高呈先升高后降低的趋势,在10℃时活力最高且达到峰值;脂肪酶活力随着养殖水温升高呈下降趋势,在6℃时活力最高。己糖激酶、丙酮酸激酶、乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶活力随水温升高出现先增高后降低的趋势,在10℃时达到峰值;而琥珀酸脱氢酶活力随温度升高呈下降趋势。研究表明,10~14℃温度下,亲参消化酶与代谢酶活力均处于较高水平,是理想的亲参室内促熟温度参数。     

海豚链球菌及其胞外产物诱导的牙鲆血清抗体应答分析

海豚链球菌(Streptococcus iniae)是引起鱼类链球菌病的主要致病菌,对牙鲆(Paralichthys olivaceus)等养殖鱼类造成巨大危害。本文制备了海豚链球菌强毒株NUF849的福尔马林灭活全菌(FKC)、胞外产物(ECPs)及全菌与胞外产物的混合物(FKC+ECPs),以其免疫牙鲆,在免疫后第42天分别以海豚链球菌NUF849和NUF812攻毒,并在免疫前以及免疫后第7、14、21、28、35、42天与攻毒后第7天取样,分析3种免疫原以及免疫后再攻毒所诱发的血清抗体应答。结果显示,免疫后牙鲆体内产生了分别针对FKC和ECPs的特异性抗体,且各免疫组中FKC诱导的抗体水平较ECPs高,2种抗原间存在一定程度的交叉反应;FKC+ECPs组的两种抗体水平显著高于其他组(P0.05);攻毒后第7天2种抗体水平都显著升高(P0.05),并且免疫原来源菌株NUF849攻毒组的2种抗体水平高于非免疫原来源菌株NUF812攻毒组。攻毒后存活牙鲆的血清对NUF849、NUF812全菌蛋白及其胞外产物进行Western-blot分析,结果显示抗血清与全菌蛋白的阳性反应条带位于25~100kDa,与胞外产物的阳性反应条带位于18~100kDa。本文结果表明灭活海豚链球菌与胞外产物都能够诱发牙鲆产生特异性抗体,二者混合物的免疫效果更好,且NUF849来源的免疫原可以刺激牙鲆产生针对NUF812菌株的交叉保护抗体,为牙鲆海豚链球菌疫苗成分的筛选提供了基础资料。     

杭州湾北岸一次极端高温过程分析

利用实时探空场和欧洲中心20:00细网格、NCEP再分析资料对2013年8月6—10日杭州湾北岸极端高温过程进行分析,结果表明:副高脊线稳定在30°N、高层有辐散气流、低层26℃暖气团处于强副高中心影响是持续40℃极端高温发生的大尺度环流背景。副高与南亚高压"相向而行",在垂直方向上产生深厚的次级环流圈,是2013年极端高温持续时间长、影响范围大的一个重要因素。极端高温的出现与空气异常干燥有密切关系,北方高层干空气南下叠加在中低层副高暖干气团之上,从高层到近地层受一致下沉气流的绝热压缩增温,以及低空暖平流输送的综合影响,是导致7—9日杭州湾北岸多地最高气温屡破记录的原因。经检验,极端高温期间,业务参考使用的4个主要数值模式对最高气温的预报,EC模式误差较小且稳定,绝对误差为1℃,而GFS、JMA和T639误差分别达3℃、4℃和5℃,应用时需订正,以上结果可供夏季高温预报参考。     

南海礁栖海藻共附生真菌Pestalotiopsis neglecta SCSIO41 403次级代谢产物研究

研究南海礁栖腔节藻Coelarthrum sp.共附生真菌Pestalotiopsis neglecta SCSIO41403的次级代谢产物。采用中压正相柱层析色谱法和半制备高效液相色谱法, 对真菌发酵产物进行分离纯化, 制备获得6个次级代谢产物单体化合物, 使用核磁共振、质谱等波谱学方法, 结合其理化性质以及文献数据对比, 分别鉴定为: gamahorin (1)、microsporaline C (2)、7-hydroxy-5-methoxy-4,6-dimethylphthalidc (3)、demethyl nectriapyrone A (4)、4-hydroxybenzaldehyde (5)和4-hydroxyphenethyl acetate (6)。这6个化合物均为首次从该菌株发现, 其中化合物1、2、5和6是首次从海洋动植物共附生真菌中发现。抗菌活性筛选显示其中化合物3对白色念珠菌有明显抑制活性。     

铁还原过程对栖热腔菌Thermosipho ferrireducens JL129W03T的厌氧发酵代谢影响

本研究以分离自西北印度洋深海热液硫化物的铁还原栖热腔菌(Thermosipho ferrireducens) JL129W03T为研究对象,在以四方纤铁矿(β FeOOH)为电子受体条件下,测定了不同培养时间的细胞生长量和主要的代谢产物,并结合其基因组信息预测了主要代谢途径。结果表明,厌氧糖酵解是该菌的主要代谢途径,发酵代谢产物包括乙醇、乙酸、乳酸、丁酸和CO2。同时,该菌含有\[Fe Fe\]型氢酶,可以利用厌氧发酵过程产生的还原态铁氧还蛋白获得电子产生H2。在培养基中添加四方纤铁矿后,促进了菌株的最大细胞生长量(3.17×107 cells/mL至2.19×108 cells/mL),也促进了菌株对淀粉和纤维素的利用率(分别提高了100%和34%)。同时,培养基中添加四方纤铁矿后,菌株JL129W03的乙醇产量增加了76%,而丁酸的产量却降低了73%,对H2、乙酸、乳酸的产生影响较小。本研究对了解Thermosipho ferrireducens JL129W03T的生理代谢特点和进一步应用开发清洁能源(H2、乙醇等)奠定了基础。     

基于DEA和主成分分析的中国城市代谢效率研究

城市代谢效率测度是城市可持续发展研究的重要方向。该文运用数据包络分析(DEA)和主成分分析法考察了2010年中国31个案例城市的代谢效率特征。研究结果显示,中国城市代谢系统效率的地域分异性显著,尤其是西部城市代谢系统的非DEA有效比例较高。这些非DEA有效城市在非可再生资源要素(钢材、原煤、焦炭等)投入、社会经济产出(人均GDP、城市化率等)、非期望产出(固体废弃物、废水和废气)方面有较大改善空间。