聚乙烯亚胺修饰的羧甲基甲壳质微球对Cr(Ⅵ)的吸附研究

众所周知,源于羧甲基甲壳素(carboxymethyl chitin, CMC)的吸附材料在重金属离子和染料的去除方面具备诸多优势,如高效吸附性、选择吸附性、环境友好、制备原料储量丰富等。为有效去除不同水介质(去离子水、模拟废水、自来水和海水)中的六价铬Cr(Ⅵ),将甲壳质(chitin, CT)羧甲基化获得CMC,后以聚乙烯亚胺(polyethyleneimine, PEI)为交联剂和功能基团,采用反相乳化法首次合成了一种新的PEI修饰的CMC复合微球(CMC-PEI),并对CMC-PEI微球的理化性质、吸附条件及吸附机理进行了研究。结果表明, PEI通过酰胺反应成功接枝到CMC上形成CMC-PEI微球。CMC-PEI微球对Cr(Ⅵ)的吸附行为符合伪二级动力学模型,说明在吸附Cr(Ⅵ)的过程中,化学吸附起主导作用。根据Liu模型计算得知, CMC-PEI微球对Cr(Ⅵ)的最大理论吸附量为244.01 mg/g。吸附-解吸附实验发现, NaOH能有效地从微球表面解吸Cr(Ⅵ),表明吸附后的微球具有良好的循环再生性能。光谱学分析结果表明, CMC-PEI微球对Cr(Ⅵ)的去除主要包括静电...     

甲壳素对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用正交实验法 ,使用甲壳素 (粗制壳聚糖 ) ,研究温度、时间、吸附剂用量、酸度、盐效应对甲壳素吸附水中溶解的 Cr( )离子的吸附过程的影响 ,将实验结果进行极差分析 ,得到较优的吸附条件。实验结果表明 :在 p H =2、30℃、离子强度 5 mmol/ L的条件下 ,甲壳素对 Cr( )的最大吸附量为 13.1mg/ g。根据化学平衡及红外光谱分析结果表明 :甲壳素对 Cr( )的吸附主要是游离氨基静电吸附 Cr2 O2 -7,吸附符合 L angmuir吸附等温式     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附研究──Ⅰ.E(%)－pH关系曲线和新的N－型曲线

本文研究了海水中钼(Ⅵ)与粘土矿物(高岭石、蒙脱石)、水合氧化铁(赤铁矿、无定形氧化铁)和水合氧化锰(水锰矿、δ-MnO₂)相互作用的交换百分率E(%)-pH曲线.钼在这三类固体粒子上的E(%)-pH曲线分别为新发现的N-型曲线,以及峰型和反S型曲线.其中N-型曲线在负离子交换吸附文献中尚未见报道,本文提出用“静电交换和分级离子/配位子交换共同作用”的观点作理论解释.峰型和反S型E(%)-pH曲线可用固-液界面上负离子交换吸附作用解释.钼(Ⅵ)在这三类粒子上的交换能力顺序为:水合氧化锰>水合氧化铁>粘土矿物.     

海洋沉积物中异化铁还原细菌还原重金属Cr(VI)研究

利用异化铁还原细菌处理Cr（VI）是重金属污染修复领域的一个新兴研究方向。本文以海洋沉积物中异化铁还原混合菌群为研究对象,分析铁还原细菌异化铁还原性质对重金属Cr（VI）还原效率的影响。菌群异化铁还原性质的实验结果表明,以柠檬酸铁和氢氧化铁为不同电子受体时,菌群异化铁还原的效率存在差异,培养体系累积Fe（Ⅱ）浓度分别为85.08 ±5.85 mg/L和32.55 ±4.78 mg/L。电子受体对混合菌群组成的影响主要表现在,以柠檬酸铁和氢氧化铁为电子受体时,混合菌群多样性Shannon指数分别是4.615和4.158,较对照组高（Shannon指数3.735）。异化还原Fe（Ⅲ）培养体系中,细菌种群的优势菌属是Clostridium,属于梭菌目Clostridiales,表明梭菌是参与Fe（Ⅲ）还原的主要优势菌。菌群异化铁还原性质对Cr（VI）还原效率影响的实验结果表明,柠檬酸铁为电子受体,细菌在Fe（Ⅲ）浓度为1 120 mg/L时异化铁还原效率高,并且还原Cr（VI）达100%。氢氧化铁为电子受体,Fe（Ⅲ）浓度1 680 mg/L时,异化铁还原Cr（VI）效率高（72%）,是对照组4倍。研究结果为进一步应用微生物治理重金属Cr（VI）污染提供理论依据。     

细基江蓠(Gracilaria tenuistipitata)对海水池塘养殖区Cu~(2+)生物修复的初步研究

随着海水养殖业迅速发展,食用海产品重金属(如Cu、Cd等)超标问题日益突出。作为提取藻胶原材料及海洋养殖动物饲料的细基江蓠,可以大规模生长在海水池塘养殖区,有望用于该水域重金属污染的生物修复。本实验通过研究细基江蓠(Gracilaria tenuistipitata)在5个不同Cu2+浓度梯度(0、0.05、0.2、0.8、2.0mg/L)环境下的自身生长状况,及其对Cu2+的吸收富集情况,初步探究了细基江蓠对海水池塘养殖区Cu2+的生物修复能力。实验结果显示细基江蓠对Cu2+有较强的耐受性和吸收富集能力,在0.8mg/L Cu2+浓度下细基江蓠既能保证正常生长,又能吸附水体中最大量的Cu2+。     

活性污泥和颗粒污泥生物吸附废水中Pb~(2+)的对比研究

采用序批式实验,分别以活性污泥和颗粒污泥为吸附材料,考察接触时间、pH等因素对废水中Pb2+生物吸附效果的影响.结果表明,活性污泥和颗粒污泥对低浓度Pb2+(0～20 mg/L)能在30 min内达到吸附平衡,当Pb2+浓度在20～100 mg/L时,浓度越低,达到平衡时间越快,以被动吸附为主.在Pb2+低浓度条件下(0～20 mg/L),初始pH为4～5时,Pb2+的去除率达99%以上,且初始pH值是影响活性污泥和颗粒污泥生物吸附Pb2+的重要因素.活性污泥和颗粒污泥对Pb2+的生物吸附符合朗缪尔(Langmuir)方程,在pH为4及25 ℃下,活性污泥饱和吸附量为59.88 mg/g,颗粒污泥饱和吸附量为80.65 mg/g.因此,活性污泥和颗粒污泥可作为有效的生物吸附剂处理低浓度(0～20 mg/L)含铅废水,且颗粒污泥比活性污泥的生物吸附效果好.     

不同盐度梯度和规格体重对横带髭鲷(Hapalogenys mucronatus)幼鱼耗氧率(RO)及排氨率(RN)的影响

采用实验生态学方法研究了不同盐度梯度(10、15、20、25、30和35)和规格体重[S组(1.55±0.37) g, M组(3.92±0.74) g, L组(9.08±1.38) g]对横带髭鲷(Hapalogenys mucronatus)幼鱼耗氧率(R_O)和排氨率(R_N)的影响,以及氧氮比(O:N)对横带髭鲷幼鱼能源物质的分析。结果表明,当盐度恒定时,横带髭鲷幼鱼的耗氧率和排氨率均随体重(W)的增加而下降,体重与单位体重的耗氧率之间呈一元三次函数关系,体重与单位体重的排氨率之间呈幂函数关系;盐度和体重对横带髭鲷幼鱼的耗氧率、排氨率均有显著影响(P<0.05),但盐度和体重的交互作用对耗氧率、排氨率影响均不显著(P>0.05)。随着盐度的升高,三种规格横带髭鲷幼鱼耗氧率和排氨率均呈先升高后降低的趋势,耗氧率在盐度20时出现相对最大值,而排氨率则在盐度25时出现相对最大值。三种规格横带髭鲷幼鱼O︰N值均随盐度的上升呈波动趋势, O:N值波动范围在5.035～7.533之间,其总平均值为5.916;同一规格不同盐度间O︰N值差异不...     

仿生态条件下星洲红鱼(Singapore red tilapia)和奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus)生长和肌肉营养特性的比较研究

为比较星洲红鱼(Singapore red tilapia)和奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus)的生长和肌肉营养特性,实验利用两种鱼的不同体色将其混养在同一池塘中,在相同的环境条件和养殖管理下研究其生长特性,并分析肌肉营养成分。结果表明:两种罗非鱼生长在前60 d无差异,60 d后星洲红鱼的体长、体质量日增长和特定生长率均大于奥尼罗非鱼,且差异显著(P<0.05)。据此得到了星洲红鱼和奥尼罗非鱼的体长(L)、体质量(W)生长与养殖天数(d)的回归方程。星洲红鱼含肉率高于奥尼罗非鱼9.65%(P<0.05),肌肉水分高于奥尼罗非鱼,蛋白质、粗脂肪和灰分含量均低于奥尼罗非鱼,其中脂肪含量差异显著(P<0.05),其他不显著。两种罗非鱼肌肉的氨基酸组成全面,氨基酸组成均符合FAO/WHO的理想模式,除精氨酸含量有差异外,其他氨基酸含量稍有差异但不显著。星洲红鱼和奥尼罗非鱼肌肉EAA/TAA、EAA/NEAA、DAA/TAA和EAAI分别为41.04%和40.95%,70.00%和69.34%,40.71%和39.08%,67.46%和67.08%,差异不显著。星洲红鱼、奥尼罗非鱼肌肉∑SFA和∑UFA分别为28.03%和28.60%,63.87%和61.38%,各脂肪酸含量除C14:0和C18:2外,其他含量差异不显著。研究表明,星洲红鱼和奥尼罗非鱼生长快、营养丰富、食用价值高,是优质淡水鱼类养殖品种,其中星洲红鱼含肉率高,生长快,养殖效益明显。     

甲基睾丸酮在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)肌肉中的代谢和消除规律研究

在实验水温(28±2)℃条件下,以60mg/kg单剂量甲基睾丸酮对尼罗罗非鱼混饲口灌给药后,采用超高效液相色谱-串联质谱联用(UPLC-MS/MS)法测定尼罗罗非鱼肌肉中的药物水平,研究甲基睾丸酮在尼罗罗非鱼肌肉中的代谢及消除规律。结果表明,肌肉中药物浓度时间数据符合一级吸收二室开放模型,主要药代动力学参数达峰时间T(peak)为3.04h,质量浓度C(max)为33.331ng/g,消除半衰期T(1/2)β为23.073h。肌肉中甲基睾丸酮浓度24h内呈指数型下降,具有较高的消除速率,其后消除得较缓慢,消除方程符合C=46.18e0.101t。29d后罗非鱼肌肉中甲基睾丸酮水平在美国FDA的检测限0.8ng/g以下,给药120d后肌肉中检测不到甲基睾丸酮残留。     

基于低压核磁共振(LF-NMR)技术对东海带鱼(Trichiurus lepturus)保鲜品质及水分迁移特性的研究

为探究东海带鱼(Trichiurus lepturus)在低压核磁共振(LF-NMR)技术下的品质变化及水分迁移特性,以挥发性盐基氮(TVB-N)含量、pH、水分含量为指标,并分析NMR横向弛豫时间T₂反演谱图和MRI成像,研究不同电场强度(DY₁~DY₄分别为0,2,2.5,3kV/m)对带鱼内部水分迁移及品质的影响。分析TVB-N数据发现,DY₃(E=2.5kV/m)、DY₄(E=3kV/m)在贮藏后期表现出更佳的保鲜优势。在0~40d贮藏期内,不同电场强度条件下的带鱼pH值均呈先降后升趋势。电场的添加能降低自由水的流动性,抑制微生物生长,减少带鱼体内水分流失。分析NMR横向弛豫时间T₂反演谱图发现,T₂₁、T₂₂、T₂₃峰面积均有不同程度减小,其中T₂₂信号幅度变化最大,表明电场的添加能改变带鱼体内水分迁移路径,维持较高的水分含量,增加带鱼持水性和保水性。MRI成像图表明在贮藏期间,电场处理后带鱼水分保有率得到了提升,保鲜效果优于未施加电场带鱼,且电场强度越大,体外迁移水分越少。实验表明低压核磁共振(LF-NMR)技术对东海带鱼具有良好的保鲜效果,对低压核磁共振(LF-NMR)技术的保鲜应用提供一定的理论指导作用。<     

秦皇岛海域“褐潮”海水对卤虫、轮虫存活和摄食的影响研究

为评价秦皇岛褐潮现场海水的毒性,作者利用HPLC技术及CHEMTAX,分析了2013年7月2日采自秦皇岛褐潮高峰期微型及微微型浮游植物的色素组成及群落结构;测定了卤虫(Artemia salina)、轮虫(Brachionus plicatilis)存活率和摄食量。研究表明,褐潮海水微型及微微型浮游植物中,海金藻(Pelagophyceae)占主要优势,其生物量占总生物量的72.6%。褐潮海水抑制卤虫存活,卤虫48 h存活率降至77%;对轮虫24 h存活没有显著效应。此外,褐潮海水抑制卤虫、轮虫的摄食,卤虫、轮虫8 h内摄食量分别由(5.5±0.4)ng/个降至(2.4±0.4)ng/个、由(1.5±0.2)ng/个下降至(0.9±0.1)ng/个。该结果与美国的3株褐潮藻的毒性进行了比较。CCMP 1507对卤虫存活有显著抑制作用,其他两株没有显著效应;3株褐潮藻对轮虫24 h存活都没有显著影响。暴露于3株褐潮藻中,卤虫的摄食量均显著较低;其中CCMP 1507在混合饵料中还抑制卤虫、轮虫对其他藻的摄食。对CCMP 1507各组分分析发现,该藻的毒性主要来源于藻细胞。结合现场试验与室内试验结果分析表明,秦皇岛褐潮对卤虫、轮虫有一定的毒性,其毒性与CCMP 1507的毒性相当。     

瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)脂肪酸去饱和酶FAD2和延伸酶ELOVL5的克隆及表达分析

脂肪酸去饱和酶(FAD,fatty acyl desaturase)及延伸酶(ELOVL,elongases of very long chain fatty acids)在鱼类脂肪代谢过程中发挥了重要作用。利用RT-PCR克隆得到瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)肝脏中控制高不饱和脂肪酸合成的(FAD2)和(ELOVL5)基因cDNA序列。瓦氏黄颡鱼FAD2cDNA片段长2041bp,编码447个氨基酸,含有3个组氨酸簇(HDx GH,Hxx HH,Qxx HH),含亚铁血红素结合基序(HPGG)的类似细胞色素b5结构域等。瓦氏黄颡鱼ELOVL5 cDNA片段长1065bp,编码294个氨基酸,含有组氨酸簇(Hxx HH)、内质网停留信号(K、R)和4个ELO共有的保守区域(Kxx Exx DT,Qxx FLHx YHH,Nxxx Hxx MYx YY,Txx Qxx Q)等结构域。荧光定量PCR分析表明,FAD2和ELOVL5 m RNA在瓦氏黄颡鱼脑、肝脏的表达量最高,显著高于肠道、脾脏、肾脏、鳃等组织。结果表明,瓦氏黄颡鱼具有合成高不饱和脂肪酸的关键酶FAD2和ELOVL5,且肝脏为合成高不饱和脂肪酸的主要场所。     

基于部分碳化NH2-MIL-101(Fe)的水中四环素类抗生素比色检测方法研究

四环素类抗生素(Tetracyclines, TCs)在生产中的滥用会导致其在环境中的残留,极大提高了人体感染疾病的风险,并且目前仍缺乏快速、有效的检测手段。基于TCs在水中易与Fe²⁺、Fe³⁺产生强烈络合的特性,本文制备了一种部分碳化NH₂-MIL-101(Fe)用于水中TCs快速检测的比色检测方法。经惰性气氛煅烧法对NH₂-MIL-101(Fe)进行改性,制备了两种改性材料,并对两种改性材料和前体的表面形貌及化学结构进行了表征。对比了NH₂-MIL-101(Fe)和350、450℃下煅烧的改性材料与土霉素间的络合效果,实验结果表明,3种材料均可与土霉素络合,350℃煅烧得到的部分碳化材料具有最佳催化效果,并显示出良好的稳定性和分散性。在优化的检测条件下(催化剂投加量12μg·mL^-1、H₂O₂浓度6 mmol·L^-1、TMB浓度5 mmol·L^-1、pH=5.5、...     

循环水养殖黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)水体中循环率对水质因子和细菌群落多样性的影响

为探讨循环水养殖系统中循环率对水质因子和细菌群落多样性的影响,以黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)为研究对象,研究了4次/天(低循环率)、8次/天(中循环率)、12次/天(高循环率)三个流量下,养殖桶和生物过滤桶两部分细菌群落结构、多样性以及细菌群落与环境因子的相关性。高通量测序结果表明:黑鲷循环水养殖中优势细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和厚壁菌门(Firmicutes)。流量的升高可增加系统的细菌多样性,且高循环率过滤桶中具有净化水质降低营养盐功能的有益菌属更为多样化及丰度更高,同时,其系统去氨氮和总氮效果更好,去除率分别是49.5%和22.3%,氨氮去除率是低循环率组的2.9倍和中循环率的3.6倍,总氮去除率是低循环率组的8.2倍和中循环率组的20.5倍。PCoA分析和聚类分析结果表明,各实验组养殖桶与生物过滤桶中细菌群落组成有着明显的差异,中、高循环率组过滤桶菌落结构与低循环率的有明显的差异。环境因子与细菌群落结构...     

慢性氨氮胁迫对鲻鱼(Mugil cephalus)幼鱼组织细胞免疫指标的影响研究

以鲻鱼(Mugil cephalus)幼鱼为研究对象,研究低浓度氨氮长时间胁迫对组织细胞免疫指标和遗传物质代谢的影响。实验分0.35、0.7、1.5和3mg/L氨氮处理组,分别于0、5、10、15、20d取样并进行相关指标测定。结果显示:肝脏和鳃丝的丙二醛(MDA)含量表现出先上升后下降的趋势,MDA活性与氨氮浓度呈一定的正相关。氨氮对MDA的影响具有不同组织和不同时序的选择性。不同浓度氨氮胁迫下,鳃丝和肝脏Na+-K+-ATP活性均呈现先升高后降低,并随着时间的增加逐渐趋于稳定。Na+-K+-ATP活性与氨氮浓度呈一定的负相关性,尤其是3mg/L处理组与对照组差异性显著(P0.05)。在氨氮浓度0.7mg/L和1.5mg/L时,肌肉中RNA/DNA均表现出不同程度的增加,各浓度组与对照组差异不显著;而高浓度(3mg/L)比值基本无变化。肝脏和鳃丝的Na+-K+-ATP酶的mRNA表达量,在氨氮胁迫第5d时检测到达最高,随后表达量缓慢回落,实验20d除3mg/L处理组表达量仍高于对照组水平外,其他处理组均降至对照组水平。Na+-K+-ATP酶的表达水平变化趋势与Na+-K+-ATP活性基本一致。结果表明,在一定浓度的氨氮长时间胁迫作用下,抗氧化免疫系统和肌肉中的核酸代谢受到了一定的影响。     

“中科2号”海湾扇贝(Argopecten irradians)幼虫期壳长遗传力的估计

基于全同胞组内相关法估计"中科2号"海湾扇贝(Argopecten irradians)幼虫期壳长的遗传力。通过平衡巢式交配实验设计构建了7个半同胞和21个全同胞"中科2号"海湾扇贝家系。在家系幼虫期的第1天和第6天分别测定每个全同胞家系的30个幼虫个体的壳长。利用SAS 9.0软件的一般线性模型(GLM)计算表型变量的原因方差组分,估算壳长遗传力。分析结果显示,"中科2号"海湾扇贝幼虫1日龄和6日龄壳长的遗传力分别为0.51和0.58。t检验显示两个日龄壳长遗传力的估计值均不显著(P0.05),且6日龄雌性遗传方差组分大于雄性遗传方差组分,说明雌性遗传方差组分随日龄增长可能存在较大母性效应。较大的加性遗传方差表明选择育种对于"中科2号"海湾扇贝的早期生长尚具有较大的改良潜力。     

两种混养方式对异枝江蓠(Gracilaria bailinae)生长性能、表面附生细菌群落及抗生素抗性基因的影响

为揭示"鱼-藻"和"鱼-虾-藻"混养对异枝江蓠(Gracilaria bailinae)生长性能、表面附生细菌群落和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的影响,阐明异枝江蓠表面附生细菌群落与生长性能、ARGs之间的关系,利用16S rDNA高通量测序技术和Real-time qPCR技术分析了异枝江蓠表面附生细菌群落和ARGs的组成与差异,冗余分析(RDA)探讨细菌群落与生长性能、ARGs之间的关联。结果表明:(1)"鱼-虾-藻"混养会促进异枝江蓠的生长性能,增加表面附生细菌群落的多样性。(2)异枝江蓠表面附生细菌群落主要属于变形菌门、蓝藻门、浮霉菌门和拟杆菌门,不同混养方式中优势菌属组成不同,"鱼-虾-藻"混养优势菌属多样性较高。(3)"鱼-虾-藻"混养的异枝江蓠ARGs/MGEs的相对丰度大多高于"鱼-藻"混养。(4)RDA分析表明,生长性能主要与Ralstonia、Blastopirellula等显著相关,ARGs/MGEs主要与Nitrosomonas、Alteromonas、Pleurocapsa;CC-7319等显著相关。"鱼-虾-藻"混养能够增强异枝江蓠的生长性能,提高异枝江蓠表面附生细菌群落的多样性。但"鱼-虾-藻"混养能够增加异枝江蓠ARGs/MGEs的相对丰度,存在一定的生态风险。因此,在注重经济效益的同时也要关注可能存在的对人类健康的危害。研究结果将有助于海水养殖环境的优化,为大型海藻在海水养殖业中的应用与推广提供理论基础。     

海水中超低含量活性磷酸盐的Mg(OH)2共沉淀法测定研究

活性磷(正磷酸盐)是海洋浮游植物生长所必需的物质基础[1-8],磷的生物可利用性直接影响全球的初级生产力水平.磷在特定的海洋环境中还可能限制固氮作用,成为限制海洋初级生产力的重要因素[1,3,6].海水中磷酸盐含量的测定也是海洋污染调查的重要指标之一[4,9].农业和工业废水中磷的过度排放导致河口和近岸海水富营养化,引起浮游植物异常繁殖,造成“赤潮”现象[4].因此,海水中磷的准确测定对深入理解生物地球化学过程及海洋环境保护具有重要理论和实际意义[4-6,9].磷钼蓝分光光度法是海水中活性磷的经典测定方法,检测限为324 nmo1/dm3[5],但在一些寡营养盐海域,例如在南海、地中海     

香鱼(Plecoglossus altivelis)CC型趋化因子受体3(CCR3)基因的分子鉴定及其对鳗弧菌感染响应的研究

CC趋化因子受体3（CCR3）是CC型趋化因子的受体,属于G蛋白耦联受体（GPCRs）家族成员,与过敏等多种炎性疾病密切相关。为探讨香鱼CCR3（PaCCR3）在响应鳗弧菌感染时的表达变化,从转录组测序数据中获得了PaCCR3基因全长cDNA序列。序列分析表明,PaCCR3具有7次跨膜结构,与胡瓜鱼CCR3氨基酸序列同源性最高（84.6%）。系统进化树分析表明,哺乳类、两栖类和鱼类CCR3单独成簇,鱼类CCR3形成一个大簇;PaCCR3与胡瓜鱼CCR3进化相关性最高。实时荧光定量PCR结果显示,PaCCR3基因mRNA在单核/巨噬细胞（MO/MФ）中表达量最高;鳗弧菌感染后肝、脾和头肾中PaCCR3基因mRNA表达量显著上调;且香鱼MO/MФ经鳗弧菌体外刺激后,PaCCR3基因mRNA的表达量显著上调。Western blot分析表明经鳗弧菌体外刺激后,香鱼MO/MФ中PaCCR3蛋白的表达量也显著增加。综上,PaCCR3基因mRNA及其编码蛋白响应于病原体感染而被诱导表达。研究结果首次揭示了香鱼CCR3基因mRNA及蛋白的表达响应于鳗弧菌侵染,它可能通过介导MO/MФ的功能活性参与免疫应答,可为深入探究鱼类CCR3的功能及作用机制提供新的切入点。     

神经毒素BMAA对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的生长抑制作用研究

神经毒素β-N-甲氨基-L-丙氨酸(β-N-methylamino-L-alanine,BMAA)主要来自淡水或海洋环境中的蓝藻和硅藻,在海洋生态系统中具有明显的生物放大作用,被认为是诱发阿尔茨海默症(Alzheimer''s Disease,AD)等多种神经退行性疾病的重要环境因子。近年,BMAA及其同分异构体2,4-二氨基丁酸(2,4-diaminobutyric acid,DAB)在我国及其他多个沿海国家和地区的贝类水产品中被普遍检出,潜在威胁消费者健康和海洋生态安全。但目前有关BMAA对海洋微藻的化学生态学作用尚不清楚。为此,通过向球等鞭金藻(Isochrysis galbana)培养基中分别添加不同浓度的BMAA及20种蛋白氨基酸,探究了BMAA单独及其与氨基酸联合作用96 h对球等鞭金藻比生长率和氨基酸含量的影响,并分析了微藻吸收外源BMAA的含量。结果表明,球等鞭金藻能吸收培养体系中的外源BMAA,吸收量与BMAA的添加浓度呈正相关,且进入细胞内的BMAA多半以溶解结合态形式存在;BMAA抑制批次培养的球等鞭金藻比生长率的96 h半效应浓度(96 h-EC₅₀)约为2 μmol/L;与对照组相比,暴露于BMAA 96 h后球等鞭金藻细胞内酪氨酸、丙氨酸、丝氨酸等15种氨基酸的合成量明显降低;除脯氨酸、苏氨酸、甘氨酸外,其他17种氨基酸与BMAA联合暴露实验均增强了BMAA对球等鞭金藻比生长率的抑制效应,这可能与培养体系中的氨基酸促进了微藻吸收外源BMAA的能力有关。因此,海洋生态系统中BMAA毒素的化学生态学作用应引起人们的关注。有关BMAA抑制球等鞭金藻有丝分裂的分子机制有待进一步研究。