斜生栅藻对全氟辛酸和Zn2+联合胁迫的生理生化响应

【目的】探究全氟辛酸(PFOA)与重金属锌(Zn²⁺)单一及联合暴露对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的急性毒性效应和作用机制,为全氟化合物(Perfluorinated compounds,PFCs)和重金属在水生生态系统中的联合风险评估提供理论基础。【方法】将1×10⁶mL^-1斜生栅藻分别在0～16 mg/L Zn²⁺、0～350 mg/L PFOA单一处理组及0～1.5 TU联合处理组暴露96 h,分析暴露条件对斜生栅藻的细胞浓度、藻细胞叶绿素a(Chl a)、总蛋白(TP)含量、抗氧化系统、细胞外部形态、转化氨氮能力、Zn²⁺与PFOA去除率等指标的影响。【结果与结论】处理96 h,Zn²⁺与PFOA单一胁迫抑制斜生栅藻生长的半最大效应质量浓度(96 h-EC₅₀)分别为14.17 mg/L和198.98 mg/L;二者联合胁迫96 h-EC₅₀为0.97 TU,作用模式为部分相加作用...     

侧孢短芽孢杆菌对铜绿微囊藻藻际微生物群落的影响

【目的】探究铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)藻际微生物群落组成以及与溶藻细菌侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)Bl-zj共培养对藻际微生物群落的影响。【方法】将侧孢短芽孢杆菌Bl-zj与铜绿微囊藻共培养4 d后(BL组),收集样品,以单独培养的铜绿微囊藻(BG组)为对照,提取样品总基因组DNA后进行16S rDNA扩增、构建文库、测序及生物信息学分析,比较BL组与BG组间藻际微生物群落的差异。【结果】测序平均获得高质量序列85390条,946个OUT(Operational Taxonomic Unit),BL组特有OTU 339个。物种组成分析显示,BG组微生物群落主要以微囊藻属(Microcystis)为主,其余相对丰度由高到低分别为假单胞菌属(Pseudomonas)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)和红杆菌属(Rhodobacter)。BL组微生物群落主要以短芽孢杆菌属(Brevibacillus)为主。BL组的微生物多样性相较于BG组显著下降(P<0.05)。经预测,BG组微生物功能集中在能量代谢与外源生物降解与代谢,BL组微生物功能集中在碳水化合物代谢和氨基酸代谢功能。【结论】侧孢短芽孢杆菌Bl-zj与铜绿微囊藻共培养,打破了铜绿微囊藻藻际微生物群落的平衡,与Bl-zj的溶藻进程有关。     

波吉卵囊藻胞外滤液对铜绿微囊藻转录水平的影响

【目的】探索波吉卵囊藻胞外滤液对铜绿微囊藻的抑制机理。【方法】采用Illumina平台,对使用BG11培养基(对照组)和波吉卵囊藻胞外滤液(实验组)培养的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行通路富集分析,并对部分差异表达基因进行qRT-PCR验证。【结果】与对照组相比,波吉卵囊藻胞外滤液处理后的铜绿微囊藻组中筛选1483个表达差异显著的基因,其中上调表达基因788个,下调表达基因695个。GO功能分析将差异基因划分为35个子类别,包括催化活性、结合、代谢过程、细胞过程、膜、膜部分等。KEGG通路分析中,所有差异基因聚集在108个通路,其中84个差异基因注释在代谢功能类别中,而氧化磷酸化通路富集最显著。氧化磷酸化通路中,相关基因表达以上调为主(26个DEGs,20个上调,6个下调)。qRT-PCR验证结果与转录组测序结果的表达变化趋势一致。【结论】波吉卵囊藻滤液引起铜绿微囊藻氧化磷酸化途径上基因表达上调,ATP合成效率提高。     

异养鞭毛虫对铜绿微囊藻的生长影响

【目的】研究异养鞭毛虫(Paraphysomonas sp.)在不同密度铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)中的生长状况,探讨其对铜绿微囊藻的摄食及抑制作用。【方法】实验共设6个铜绿微囊藻密度,分别是0、250×10~4、500×10~4、750×10~4、1 000×10~4和2 000×10~4cells/mL,研究异养鞭毛虫与微囊藻的种群数量变化。【结果】异养鞭毛虫主要行异养生活。在铜绿微囊藻密度为250×10~4~2 000×10~4 cells/mL时,异养鞭毛虫对铜绿微囊藻的抑制率为98.00%~99.69%。单个鞭毛虫对微囊藻的摄食率为13~49 cells/d。异养鞭毛虫的密度和生长率随铜绿微囊藻密度的升高而增加,在铜绿微囊藻密度为500×10~4~1000×10~4cells/mL时,异养鞭毛虫密度为21×10~4~24×10~4cells/mL、生长率为0.6~0.74 d^-1。但是,铜绿微囊藻密度过高也不利于异养鞭毛虫的种群增长,在2 000×10~4 cells/mL密度时,异养鞭毛虫的生长速率显著低于其它密度组。【结论】异养鞭毛虫能有效抑制铜绿微囊藻种群增长,其生长的最适微囊藻密度为500×10~4~1 000×10~4 cells/mL。     

薄层自流式光生物反应器研制及微藻培养效果评价

【目的】针对跑道池光生物反应器光照比表面积小、产率低、耗水量大等问题,设计一种新型薄层自流式光生物反应器。【方法】使用Solidworks软件进行三维建模设计,建立该新型反应器的微藻培养系统,并与跑道池光生物反应器进行微藻培养中试对比评价试验;建造一套薄层自流式反应器的微藻大规模培养系统,并以同株栅藻(Scenedesmus sp.)为培养藻种,进行4批次的培养试验,评价该反应器的微藻培养效果。【结果】所设计薄层自流式反应器光径减小,光照比表面积,藻液混合程度提高;中试试验结果表明,薄层自流式反应器中栅藻的生长速率明显高于同期跑道池光生物反应器,生物质浓度显著高于跑道池反应器,单位面积产率(每天单位占地面积的产量)升高13%,薄层式反应器的耗水量约低于跑道池反应器6倍。大规模培养试验表明,薄层自流式反应器的微藻生物质产率明显高于跑道池反应器,微藻生物质产率单日高达0.86 g·L^-1·d^-1,占地面积产率达43.5 g·m^-2·d^-1,最终生物质浓度达2.31 g·L^-1,远高于跑道池光生物反应器最高生物质质量浓度(约0.01~0.6 g·L^-1)。【结论】薄层自流式光生物反应器一定程度上克服了跑道池光生物反应器的缺点,收获微藻的生物质产率和浓度高。     

鱼虾混养池中蓝藻群落结构及其微囊藻毒素含量变化

对广东省中山市三角镇的低盐度鱼虾混养池进行连续采样分析,结果表明,混养池中的蓝藻主要有螺旋藻(Spirulina sp.),鱼腥藻(Anabaena sp.),颤藻(Oscillatoria sp.)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)等,其中盐泽螺旋藻的优势度为0.52~0.73。蓝藻是水体中的优势微藻种群,蓝藻细胞数量占微藻细胞数量的88%~99%,蓝藻细胞数为0.99×10~9~5.89×l0~9 cell/L。混养池微藻多样性指数(H’)为1.16~2.49,养殖水体处于中度污染状态。溶解性无机氮的质量浓度为0.13~2.30 mg/L,正磷酸盐质量浓度为0.25~2.39 mg/L,化学需氧量的质量浓度为1.94~13.79 mg/L。微囊藻毒素(MC-LR)在水中质量浓度为0.18~0.79μg/L。蓝藻细胞数量与化学需氧量之间呈显著的正相关关系,表明蓝藻的生长情况与养殖池中的有机污染程度有密切联系,低盐度的富营养化的水体能促进蓝藻的生长,成为微藻群落中的优势种群。MC-LR的质量浓度与蓝藻细胞数量之间无显著相关。     

复配添加剂对模拟运输斑点叉尾鮰幼鱼生化指标和组织结构的影响

【目的】探究复配水溶性添加剂（牛磺酸、维生素C、维生素E、谷氨酰胺和谷氨酸钠）对斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）幼鱼运输过程中水质、生化参数以及组织结构的影响。【方法】向运输水中分别添加不同体积分数的复配水溶性添加剂（分别记为F-20%组、F-40%组、F-60%组、F-80%组、F-100%组）,以不添加任何水溶性添加剂处理为对照组（Control）,随后模拟实际运输过程14 h。考察模拟运输过程中（0、5、9、14 h）的水质（总氨氮、pH）、血清和肝脏生化参数及组织结构变化。【结果】运输14 h后,复配水溶性添加剂处理组水体总氨氮、血清皮质醇（COR）浓度和肝脏过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量均显著低于对照组（P <0.05）,血清葡萄糖（GLU）含量除F-20%组外其他处理组均显著低于对照组（P <0.05）;除F-100%组外,其他添加剂组的水体pH值显著高于对照组（P <0.05）。运输14 h后,F-40%组的总抗氧化能力显著低于对照组和其他浓度实验组（P <0.05）;鳃和皮肤结构损伤程度低于对照组。【结论】复配...     

鱼汁、海泥抽出液和人尿对小环藻生长的影响

在室内条件下，通过单因子实验和正交实验的方法，研究了鱼汁、海泥抽出液和人尿对小环藻（Cyclotella sp．）种群生长的影响。结果表明，350mL的培养体积下，当鱼汁添加量为20mL时，小环藻生长效果最好，相对生长率（K）较对照组升高了33．3％，平均倍增时间（G）降低了34．9％，但随着浓度升高，藻细胞开始出现死亡。海泥抽出液添加量为20mL时，K值最大，较对照组增加35．6％，G值下降了25．15％。人尿添加量为10mL时，K值最大，较对照组增加17．9％，G值下降了15．77％。统计分析表明，鱼汁、海泥抽出液和人尿对小环藻实验种群的生长均有极显著影响。海泥抽出液对小环藻影响大，其次是鱼汁和人尿。正交实验表明，在鱼汁、海泥抽出液和人尿的添加量分别为2．5、15．0和1．0mL的组合实验组，小环藻的生长效果最好。     

蛋白核小球藻培养液的循环利用

【目的】探讨蛋白核小球藻采收后培养液是否能循环再用于小球藻的培养。【方法】采用小球藻分批培养完成采收细胞后所得培养废液来配制培养基,重新进入下一批次小球藻培养。以藻类BG11培养基配方为基准,按照配方全部或部分补充营养盐,通过测定藻液的光密度值间接反映藻生物量,比较小球藻在循环培养中的生长情况。【结果】在连续循环利用回收水至第4批次培养收获时培养液的光密度D(600 nm)为9.9,比生长速率为0.80 d-1,与第1批培养收获时培养液的光密度D(600 nm)和比生长速率相比,小球藻细胞产量和生长速率均未受影响。经过4个轮次的循环培养,用水量可减少约75%。在连续循环培养中仅补充N、P、S盐,至第3个循环小球藻收获时的生物量变化在10%以内。【结论】在加糖混养、保持连续光照、按照BG11配方补全营养盐的培养条件下,至少可对蛋白核小球藻进行4个周期的循环培养。按照BG11配方量补充相应的N、P、S盐,减少其他营养盐的投放,在2个循环周期内可以维持蛋白核小球藻的正常生长。利用培养废液实现小球藻循环经济培养和减少生产排放方法可行。     

虾池微藻定向培育及其对养殖环境因子的影响

采用微藻三级扩大培养技术，将在对虾养殖池选育的波吉卵囊藻Oocysits borgei引入凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei高位养殖池，并检测养殖环境中微藻群落结构、水质因子、对虾抗病力相关因子、对虾生长情况，研究了以微藻生态调控为主的对虾防病技术。结果表明：养殖前、中、后期，波吉卵囊藻平均生物量占浮游植物总生物量分别为98．02％、78．89％和45．12％，成为虾池中的绝对优势种；作为优势种的持续时间长达77d。波吉卵囊藻为主的微藻群落控制的水质较稳定，实验池氨氮和亚硝酸盐氮浓度较对照池低。对虾的血细胞数、溶菌（LSZ）活力、抗菌活力、超氧化物歧化酶（SOD）和酚氧化酶（PO）均显著高于对照池（P〈0．05）；血清蛋白含量差异不显著（P〉0．05）。实验池对虾生长速度显著高于对照池（P〈0．05）。可见，通过微藻的定向培育方法来优化虾池微藻群落结构，可改善养殖环境。     

长茎葡萄蕨藻多糖的理化性质及其对免疫抑制小鼠的调节作用

【目的】为促进长茎葡萄蕨藻（Caulerpa lentillifera）的开发利用,研究长茎葡萄蕨藻多糖的理化性质和对免疫抑制小鼠的调节作用。【方法】以海南养殖的长茎葡萄蕨藻为研究对象,采用水提醇沉和离子交换柱层析获得多糖成分,用高效凝胶渗透色谱和高效液相色谱法分析多糖分子质量和单糖组成等理化性质,并从动物水平研究多糖对免疫抑制小鼠的免疫调节和抗氧化活性。【结果与结论】长茎葡萄蕨藻粗多糖产率为5.04%,粗多糖脱蛋白后,经强阴离子交换柱层析纯化得到主要多糖组分CP0。理化性质分析表明,CP0的总糖质量分数为70%,硫酸基质量分数为11%;主要由甘露糖、半乳糖和木糖组成,比例为4.4:4.0:1.4,还含有微量的葡萄糖。表明CP0是硫酸化的木糖半乳甘露聚糖,相对分子质量为471 000。原子力显微镜显示,CP0为直径约100 nm的近球体结构。CP0对免疫抑制小鼠脾脏指数、胸腺指数有显著影响（P <0.05）,对小鼠白介素（IL2、IL4、IL10）、干扰素（IFN）、肿瘤坏死因子（TNF）、肠道分泌型免疫球蛋白A(SIgA)等6种免疫因子有显著调节作用（P <0.05）,对...     

刺参双通道自清洁循环水养殖系统构建与饲料中海泥比例确定

【目的】构建刺参（Apostichopus japonicus）高效清洁的循环水养殖系统,并探究不同料泥质量比对刺参生长的影响,为刺参工厂化循环水养殖提供新的工艺实验数据。【方法】通过测定养殖水体中的亚硝氮和氨氮浓度、刺参生长指标、肠道消化酶活性指标等的变化,分析确定刺参循环水养殖系统中饵料适宜的料泥质量比。【结果与结论】在120 d的养殖过程中,所构建的循环水养殖系统自清洁效果明显,养殖水质良好,NH4+-N（≤0.289 mg/L）与NO2--N（≤0.025 mg/L）质量浓度均在适合刺参生长的安全浓度范围内,刺参的平均增重率达43.70%。实验初期,随饲料中料泥质量比增加,刺参生长速率降低,但60 d后,料泥质量比1∶3和1∶2的实验组刺参保持快速生长,而料泥质量比1∶4和1∶1的刺参生长相对缓慢。实验结束时,料泥质量比1∶3和1∶2组的刺参肠道淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活力均显著高于其他两组（P <0.05）。因此,刺参工厂化循环水养殖具有可行性,且最优料泥质量比为1∶3,此时刺参肠道内的消化酶活性较高、生长速率最快。     

噬菌弧菌N1对淡水和海水养殖水体细菌群落影响PCR-DGGE分析

【目的】研究噬菌弧菌Bacteriovorax sp. N1在一个投放周期内对淡水和海水养殖环境中细菌、弧菌总数及细菌群落结构的影响。【方法】自市售微生态制剂分离蛭弧菌N1并进行分子鉴定,测定其裂解效果,制备高浓度N1菌液分别投放至淡水红鲤鱼(red carp)和海水仿刺参(Apostichopus japonicus)养殖水体,采用细菌平板计数法及PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析48 h内水体环境中细菌、弧菌总数及细菌群落结构变化。【结果】经鉴定蛭弧菌N1为噬菌弧菌,其对大肠杆菌(Escherichia coli)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、黄海希瓦氏菌(Shewanella smarisflavi)、灿烂弧菌(Vibrio splendidus)、哈氏弧菌(Vibrio harveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)均有裂解效果。将噬菌弧菌N1投放进淡水和海水养殖环境的12～24 h,其能显著降低两种环境中弧菌含量(P 0.05)。DGGE分析显示添加噬菌弧菌N1后淡水组优势菌群弧菌属(Vibrio,a1)和不可培养杆菌属(Uncultured bacterium, a5)在12 h以后含量有明显的减少,假单胞菌属(Pseudomonas, a3)和红杆菌科Shimia属(Shimia, a6)菌含量增加。海水组优势菌群不可培养杆菌属(c2)菌在12 h时变成非优势菌群,而白杆菌属(Albirhodobacter,c1)增加成为优势菌群。噬菌弧菌N1在水中含量在24 h时降至最低。【结论】噬菌弧菌N1对海水和淡水环境中的弧菌属和不可培养杆菌属菌群有明显的裂解作用导致其含量下降,但也使假单胞菌属(Pseudomonas),红杆菌科Shimia属和白杆菌属(Albirhodobacter)菌群含量增加,但生物效应不明。为维持噬菌弧菌N1对弧菌的控制,需要24 h左右重新补充投放。