南极冰藻的总脂含量及脂肪酸组成与其低温适应性的关系

通过对南极水样中分离出来的 4种南极冰藻 (2种硅藻和 2种绿藻 )在不同温度下的总脂含量和脂肪酸组成的研究 ,发现 2种硅藻 (H1和 H2 )通过增加胞内脂肪含量和不饱和脂肪酸的组成来提高其低温适应性 ,而且单不饱和脂肪酸含量远高于多不饱和脂肪酸 ,发挥主要的作用 ;绿藻 L1的总脂含量变化不大 ,但在低温条件下 ,其不饱和脂肪酸的含量亦相应提高 ;绿藻 L4的总脂含量和脂肪酸组成变化与 2种硅藻相似 ,但 2种绿藻的多不饱和脂肪酸含量远高于单不饱和脂肪酸 ,发挥主要的作用。研究结果还显示 ,低温有利于短链脂肪酸的合成。同时作为膜磷脂重要组成成分的 C2 2∶ 6脂肪酸在 4种冰藻中均保持稳定 ,含量相对较高 ,这也是对南极低温环境条件的适应     

南极冰藻的总脂含量及脂肪酸组成与其低温适应性的关系

通过对南极水样中分离出来的4种南极冰藻（2种硅藻和2种绿藻）在不同温度下的总脂含量和脂肪酸组成的研究，发现2种硅藻（H1和H2）通过增加胞内脂肪含量和不饱和脂肪酸的组成来提高其低温适应性，而且单不饱和脂肪酸含量远高于多不饱和脂肪酸，发挥主要的作用；绿藻L1的总脂含量变化不大，但在低温条件下，其不饱和脂肪酸的含量亦相应提高；绿藻L4的总脂含量和脂肪酸组成变化与2种硅藻相似，但2种绿藻的多不饱和脂肪酸含量远高于单不饱和脂肪酸，发挥主要的作用。研究结果还显示，低温有利于短链脂肪酸的合成。同时作为膜磷脂重要组成成分的C22：6脂肪酸在4种冰藻中均保持稳定，含量相对较高，这也是对南极低温环境条件的适应。     

南极冰藻生化组成及其与低温适应性关系的研究

对4种南极冰藻(2种单细胞绿藻——Pyramimonas sp．和绿藻L4，以及2种硅藻——硅藻Hl和H2)的蛋白质、脂肪、糖、无机元素含量和组成，灰分含量，以及氨基酸和脂肪酸的组成等的基本生化组成进行测定。结果表明，4种冰藻的蛋白质含量均高于常温藻，蛋白质含量以绿藻L4的含量最高，为45．18％；Pyramimonas sp．的蛋白质含量最低为27．70％。4种冰藻的脂肪含量均高于常温藻，为14．02％～l9．89％；总糖含量为4．7％～l6．3％，与常温藻含量接近。Mg的含量在冰藻和常温藻的无机元素中都为最高，为13600～l24000mg／kg，但4种冰藻的含量均低于2种常温藻；4种冰藻的灰分含量均低于常温藻，表明冰藻含有更高的有机成分。冰藻的氨基酸含量与常温藻的含量没有明显不同，但绿藻L4含有较高含量的羟脯氨酸，占总氨基酸含量的2．48％。4种冰藻的脂肪酸组成，主要以多不饱和脂肪酸为主。冰藻的基本生化组成在一定程度上反映了冰藻对生存环境的适应性，并且完全符合作为水产养殖饵料的营养要求。     

4种南极冰藻的生化组成对UV - B辐射增强的响应

实验室人工模拟南极UV—B辐射环境，对南极冰藻的生化组成变化进行了测定和分析，结果表明．UV—B辐射增强(70μW／cm^2)后，4种南极冰藻的总蛋白含量显著减少，其中脯氨酸、羟脯氨酸等6种氨基酸增加，谷氨酸、缬氨酸等减少；总脂含量明显增加，绿藻增加30％以上，硅藻增加超过15％；饱和脂肪酸含量降低，不饱和脂肪酸含量增加，并且产生了一些新的不饱和脂肪酸；Mg、Na和Al元素的含量显著降低，而Fe、Ca、Zn、Mn等含量却明显增加。总体来说，4种南极冰藻的灰分含量显著下降，有机成分明显增加。表明了南极冰藻对UV—B增强的积极响应．能调整自身对强辐射环境的适应性，这为深入研究冰藻对南极强辐射环境的适应性提供了科学依据。     

低温胁迫下南极冰藻Chlorophyceae L-4细胞质膜透性及重要无机离子变化的研究

设-5,0,6℃三种温度,测定其对南极冰藻Chlorophyceae L-4细胞膜相对透性的影响。结果表明,在-5℃的冰冻状态,Chlorophyceae L-4的质膜可以维持相对的稳定性,从而可以维持细胞膜的正常功能和细胞内环境的稳定。X-射线微区分析结果表明,温度对细胞质内的主要无机离子Ca2 ,Na ,K 和Cl-含量影响不同,无机离子在Chlorophyceae L-4的低温生存中发挥一定的作用。Ca2 在Chlorophyceae L-4细胞中同Ca2 在高等植物中的作用一样,在Chlorophyceae L-4的抗冷生理中发挥第二信使的功能。Chlorophyceae L-4在-6℃条件下,Ca2 的含量在短时间内(6~12 h)迅速增加,此后,Ca2 迅速回到正常水平。因此,维持Ca2 的含量的稳态和活跃的Ca2 转运系统,对南极冰藻的低温生存是有利的。在低温下,维持细胞质中K 的含量稳定,以及Na ,Cl-等的平衡,对南极冰藻的低温生存也有重要的意义。     

南极绿藻中类菌胞素氨基酸对UV-B胁迫的响应

南极上空臭氧层的破坏导致了紫外辐射日益增强,高强度的UV-B辐射会造成细胞中DNA的损伤,影响蛋白质、脂类和色素的代谢过程。生长在南极的绿藻具有一系列防御机制以应对增强的UV-B辐射,其中类菌胞素氨基酸(Mycosporine-like amino acids, MAAs)是一类重要的紫外防御物质。为探究类菌胞素氨基酸对UV-B辐射的响应,本文以南极冰藻(Chlamydomonassp.ICE-L)、针丝藻(Raphidonema nivale Lagerheim, NIES-2290)和胶球藻(Coccomyxa subellipsoidea E.Acton, NIES-2166)三种生活在南极的绿藻为材料,采用UV-B辐射胁迫(强度0.35 W/m~2,短时处理3 h),并通过液相色谱-质谱联用法检测类菌胞素氨基酸的种类和含量的变化。Mycosporine-glycine为三种南极绿藻中共有的MAAs,在UV-B辐射胁迫下三种南极绿藻中Mycosporine-glycine含量变化不尽相同,表明不同的南极绿藻中MAAs对UV-B辐射的响应各有其特性。首次在绿藻(南极冰藻和胶球藻)中检测到Gadusol。Gadusol作为MAAs的合成前体,它的合成积累使得生活在海冰环境的南极冰藻和胶球藻具有良好的抗UV-B辐射能力。其中南极冰藻抗紫外能力最强,这可能得益于不同MAAs间的动态转化,含量升高的Palythine及Usujirene/Palythene可能对南极冰藻的紫外屏蔽起着至关重要的作用。     

4 种经济海藻脂肪酸组成分析

采用改进的Bligh-Dyer法提取脂溶性成分,气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行分离和鉴定,C19:0内标确定总脂及各组分含量,研究了鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、浒苔(Enteromorpha prolifera)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)和红毛菜(Bangia sp.)4种经济海藻的脂肪酸组成及含量。结果表明,4种海藻都检测出C14-C22脂肪酸,总脂含量在12～19 mg/g之间,不饱和脂肪酸为主要组成成分,含量均超过60%。不饱和脂肪酸中以多不饱和脂肪酸(PUFAs)为主,富含n-3和n-6系列PUFAs,n-6与n-3系列PUFAs之比均低于2。比较4种海藻脂肪酸组成特点表明,鼠尾藻以C16、C18和C20为主要组成成分,具褐藻类脂肪酸组成特征;浒苔以C16和C18为主要组成成分,具绿藻类脂肪酸组成特征;龙须菜和红毛菜以C16和C20类脂肪酸为主,具典型红藻类脂肪酸组成特征,同时二者又有不同之处,分别显示真红藻与原始红藻脂肪酸组成的特点。     

盐度驯化对虹鳟鳃、肌肉和肝脏非极性脂脂肪酸的影响

本文分析了盐度驯化前后虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鳃、肌肉和肝脏中的非极性脂脂肪酸组成。研究显示,盐度驯化前后虹鳟3种组织器官的非极性脂脂肪酸种类组成没有变化,但非极性脂脂肪酸比例组成出现了组织特异性变化。盐度驯化对虹鳟鳃的非极性脂脂肪酸组成影响不显著,但肌肉和肝脏的非极性脂中饱和脂肪酸(SFA)比例显著下降;肌肉和肝脏C18多不饱和脂肪酸(C18PUFA)、亚麻酸族不饱和脂肪酸(n-3PUFA)和亚油酸族不饱和脂肪酸(n-6PUFA)比例显著上升,非极性脂脂肪酸的不饱和指数(UI)和不饱和率(U/S)显著上升。本研究表明,在盐度驯化中,鳃不是虹鳟主要的能量供给器官,肌肉和肝脏可以分解非极性脂的饱和脂肪酸为虹鳟适应盐度环境供能,是主要的能源供给器官;虹鳟肝脏中C18PUFA的升高可加快内源性LC-PUFA的合成,有利于虹鳟对海水环境的适应和自身的生长发育。     

光照强度对海洋微藻脂肪含量及脂肪酸组成影响的研究

近年来，海洋微藻脂肪酸组成的研究及其应用越来越受到国内外科学家的重视。高度不饱和脂肪酸(PUFA)，特别是长链的n-3 PUFA，如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)对海洋动物和人类都具有营养学和医学上的价值。在海洋微藻的培养过程中，光照强度是海洋微藻生长的条件之一，光线的明与暗，光度的强与弱，不仅对微藻的生长速率、产量有影响，而且对其脂肪含量和脂肪酸的组成也有影响(Teshima et al.，1983；Thompson et al.，1990； Renaud et al., 1991)。 作者在以往研究的基础上，选择了3种有代表性的海洋微藻：(1)小球藻Chlorella sp-2(李荷芳等，1999)，此藻脂肪酸中EPA含量高、且不含DHA；(2)球等鞭金藻(Isochrysis galbana)，该藻DHA含量较高，但几乎不含EPA；(3)前沟藻(Amphidinium sp.)的EPA、DHA含量均高。将以上3种微藻作为原料，在不同的光照强度下进行培养，测定并分析藻体中的脂肪含量和脂肪酸组成的变化，从而了解光强对海洋微藻脂肪含量及其脂肪酸组成的影响。     

南极冰藻极端环境适应性的研究进展

南极冰藻对南极海冰生态系统初级生产力的直接贡献率超过20%,是地球上能够在海冰中旺盛生长的罕见的生物群落.单细胞的南极冰藻,在低温、低光照和高盐度的海冰盐囊中能够生存是其在生理、代谢和遗传上进行了复杂的适应性改变,通过产生特殊的冰活性物质、不饱和脂肪酸、色素蛋白复合物等来适应这种极端环境.同时,尽管南极臭氧层被破坏甚至出现巨大空洞,紫外线辐射显著增强,但对南极冰藻的影响并不明显.南极冰藻中的抗辐射活性物质可能起着重要作用,这些抗辐射物质往往结构新颖且活性强,能消除或减轻紫外线的伤害.     

青岛沿岸海区海藻体中DMSP含量测定

实验研究海藻体中二甲基硫基丙酸酯（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｉｕｍｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ,ＤＭＳＰ）的简单测定方法。改进顶空进样方法灵敏度低的缺点,采用碱解和萃取吸收同时进行气相色谱火焰光度检测法测定不同种类的底栖藻中所含的ＤＭＳＰ。并以此测定不同季节胶州湾部分地区近岸表层水体浮游藻所含的ＤＭＳＰ,同时还测定水体中的磷酸盐浓度。结果表明在底栖藻中ＤＭＳＰ含量随季节呈现一定的规律性变化,不同藻体内ＤＭＳＰ含量相差可达两个数量级,而单位水体微藻中的ＤＭ－ＳＰ亦随季节呈现一定的规律性变化     

中国经济海藻提取物生物活性

分别采用MTT法、双碟法、酶标法、光度法和增重法测定了广西涠洲岛、广东硇洲岛、山东青岛和威海沿岸具有代表性的大型海藻提取物的抗肿瘤、抗菌、免疫、抗炎、抑制α-葡萄糖苷酶和抗氧化的活性。结果表明，鸭毛藻、松节藻、小粘膜藻和点叶藻的甲醇提取物具有选择性细胞毒活性；酸藻水相、鸭毛藻的乙酸乙酯相有较强的抗菌活性；金膜藻、网地藻、石莼和萱藻的甲醇提取物有较好的免疫抑制活性；三叉仙菜、龙须菜、海萝、绳藻和小粘膜藻的甲醇提取物有较好的免疫增强活性；细枝软骨藻、粗枝软骨藻和绳藻的甲醇提取物有显著的抗炎活性；松节藻、肠浒苔和扁江蓠的脂溶性提取物能有效地抑制α-葡萄糖苷酶的活性；褐藻多酚具有明显的抗氧化活性。     

南极冰藻Chlamydomonas sp. ICE-L过氧化氢酶的热胁迫响应

为了研究南极冰藻的热胁迫应答机制,本文根据转录组测序得到的冰藻Chlamydomonas sp. ICE-L过氧化氢酶CiCAT基因分析了其编码蛋白的特征,同时研究了CiCAT基因表达和过氧化氢酶活性在培养温度升高时的响应变化情况。结果表明:CiCAT基因序列全长为2 066 bp,编码492个氨基酸。在过氧化氢酶的系统进化树中,南极冰藻与其他绿藻聚类为一个分支。CiCAT编码的蛋白序列与盐藻和红球藻的过氧化氢酶序列相似性较高,分别为80.5%和78.9%。当南极冰藻处于热胁迫条件下,CiCAT基因的相对表达量和过氧化氢酶活均呈现出先上升后下降的趋势,但在胁迫24 h时CiCAT基因的表达量变化不明显,而实验组的酶活显著高于对照组。在胁迫72 h时,基因表达量和酶活均达到最高值。研究初步表明,与在常温藻类和高等植物中的功能相似,在经受热胁迫的情况下,南极冰藻中的抗氧化酶系统也发挥着重要作用。     

日本凋毛藻碳酸酐酶基因及其编码的蛋白特征

碳酸酐酶CA(EC 4.2.1.1)是含锌原子的金属蛋白酶,该酶的基本功能是催化CO₂与HCO₃-间的相互转换[1].该反应在许多生物过程中都发挥着重要的作用,例如离子交换、呼吸作用、pH稳定性、捕获CO₂和光合作用等[2~5].CA广泛分布于各种生物中,已知的CA酶根据氨基酸序列被分为-αCA,-βCA和γ-CA三种类型[5~7].这3种类型的CA酶序列间的相似性很低,被认为是由不同的途径进化而来的[7].α-型的CA酶在动物、植物、绿藻、细菌和蓝细菌中都有发现[7],在藻类中报道的α-型CA还很少.迄今为止只在衣藻中发现2种异构体,在盐藻中发现3种[8,9],在红藻中还未见报道.     

Crystallographic and NMR studies on sterols from green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell

Chemical investigation of the ethanol extract of the marine green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell led to the isolation of a new sterol stigmast-4,28-dien-3α,6β-diol 1 in addition to the five known sterols of β-lawsaritol 2, saringosterol 3, 24-hydroperoxy-24-vinyl - cholesterol 4, β-stigmasterol 5, 29-hydroxystigmasta-5, 24 （28） -dien-3β-ol 6. Compounds were isolated by normal phase silica gel and Sephadex LH - 20 gel colum chromatography, reverse phase HPLC and recrystalization. Their structures were elucidated by spectroscopic methods including MS, IR 1D/2D NMR and X-ray analysis. Cytotoxicity of compounds was screened by using the standard MTF method. All these compounds were isolated from the green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell for the first time and they were inactive （50% inhibitory concentration was greater than 10 μg/cm^3） against KB, Bel -7402, PC - 3M, Ketr 3 and MCF-7 cell lines.     

海洋环境污染生物修复技术研究

全球范围内的海洋生态环境恶化,不仅危及海洋经济发展,而且已影响到了人类生存环境和健康。本文根据我国近海海洋环境质量现状,探讨了生物修复技术在海洋环境污染治理中的应用,并提出了工程海藻培育技术研究的有关建议,以期为海洋环境的保护及资源的可持续开发提供新的方法和技术。     

Algicidal activities of secondary metabolites of marine macroalgal-derived endophytic fungi

Red tide occurrs frequently and causes signi?cant damage to the environment and human health. As a result, development of new effcient and environment friendly red-tide microalgae inhibitors has gained increasing attention in recent times. Algicolous endophytic fungi with unique habitats are promising sources for active agents owing to their abundant secondary metabolites and distinguished activities. In this study, the algicidal activities of 49 marine macroalgal-derived endophytic fungi against phytoplankton Alexandrium tamarense, Prorocentrum donghaiense, Heterosigma akashiwo, and Chattonella marina were examined using 96-well microplate. Four fungal strains, including Aspergillus wentii(pt-1), A. ustus(cf-42),and A. versicolor(dl-29, pt-20), exhibited potent algicidal activities. A total of 32 pure compounds isolated from these fungi were noted to possess dif ferent degrees of algicidal activities. Of those, 11 compounds comprising ?ve anthraquinones, two terpenoids, and four steroids showed high 24-h inhibition rates for the four red tide algae, with 24 h EC₅₀ values ranging from 0.01 to 14.29 μg/mL. Among them, compound1(1,5-dihydroxy-3-methoxy-7-methylanthraquinone) presented the strongest activity against H. akashiwo,and could decrease its chlorophyll a(Chl a) and superoxide dismutase contents and increase the soluble protein, malondialdehyde, and peroxidase contents. These results suggested that the identi?ed anti-algal compound might inhibit the growth of red tide algae by weakening photosynthesis(reducing Chl a content),destroying cell membrane, and damaging the antioxidant system.     

粗枝软骨藻化学成分研究

为了研究中国沿海海藻中的抗肿瘤活性成分,利用正相硅胶柱色谱和凝胶Sephadex LH-20色谱,从采自青岛的粗枝软骨藻(Chondria crasscaulis)中分离得到了5个化合物,经红外光谱(IR)、核磁共振光谱(1H NMR、13C NMR)以及质谱(MS)等现代波谱技术鉴定为loliolide(1),2-羟基苯甲醛(2),4-羟基苯甲醛(3),4-羟基-3-甲氧基苯甲醛(4)和4-羟基苯甲酸(5)。     

海藻酸裂解酶基因在毕赤酵母中的表达及重组酶性质的初步研究

褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)是一种海藻酸降解菌.本实验采用PCR的方法,以褐球固氮菌基因组DNA为模板,克隆出约1.05 kb的海藻酸裂解酶基因algL的成熟蛋白编码序列,并将其插入巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pPIC9K中,获得重组质粒pPIC9K-algL.重组质粒线性化后用聚乙二醇(PEG)法导入毕赤酵母菌株GS115中,获得高效分泌表达海藻酸裂解酶的毕赤酵母工程菌株.用甲醇诱导培养基进行摇瓶发酵,表达得到43 kDa的目的蛋白,酶活力可达1 400 U/cm3左右.经测定,该重组酶的最适反应pH为8.5,最适反应温度为40℃,并且在20~55℃,pH2.0~11.0具有较好的稳定性.另外,10 mmol/cm3的Cu2+,Fe2+,Co2+,Mn2+和Ca2+对酶有不同程度的抑制作用.