用X射线分析显微镜对海藻元素的研究Ⅰ.海藻的X射线荧光光谱

X射线分析显微镜(XGT-2000V, Horiba Co.,Japan,1993年制造)是一种新颖、快速的元素分析仪器,可以用来分析海藻中元素的组成特点。本研究对1997年4,5月在山东省威海市采集的22种海藻进行了研究,测定了海藻的Ⅹ射线荧光光谱(XRF),并根据Ⅹ射线特性荧光的能量分析海藻的主要元素组成。然后采用基本参数法(FP法)对每种海藻的主要元素进行了半定量分析。研究结果表明,Ⅹ射线分析显微镜可以快速观测海藻中的主要元素如钾、硫、钙、铁、锌、溴、锶等,是研究元素组成与化学种态的有效的非破坏分析手段。从Ⅹ射线荧光光谱可以看出,绿藻的特征元素是钾、钙、硫,孔石莼(Ulva pertusa)含有较多的铁元素,而浒苔则含有较多的溴元素。褐藻的特征元素除钾、钙、硫之外,还含有较多的锶元素。另外,酸藻 (Desmarestia viridis)含有大量的硫及溴元素,鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、单条髓藻(Myelophycus simplex)及酸藻 (Desmarestia viridis)中尚含有较多的铁元素。红藻的特征是多种红藻均含有较大量的溴元素,例如波登仙菜(Ceramium kondai)、松节藻(Rhodomela confervoides)、多管藻(Polysiphonia urceolata)、石花菜(Gelidium amansii)及亮管藻(Hyalosiphonia caespitosa)。另外,珊瑚藻(Corallina pilulifera)中含有大量的钙质。     

海藻中甜菜碱的研究

甜菜碱是一种氨基酸或亚氨基酸的衍生物。1984年Blunden等用生物检测法测定海藻中细胞激动素的水平时,偶然发现了甜菜碱这类和细胞激动素有类似活性的化合物。目前已在两百多种海藻中发现了18种甜菜碱及3类甜菜碱脂。海藻中甜菜碱的分布十分广泛且结构多样。由于甜菜碱对植物的生长有明显的生理响应,所以被看作是海藻中的一类活性物质。 我国具有丰富的海藻资源,但对海藻中甜菜碱及其类似物的研究还未开展过,本研究旨在对我国的一些大型经济海藻中的甜菜碱含量进行测定,为含量较高的海藻资源开发提供依据。同时还对海藻中这类生物活性物质的提取建立基本的方法,以便为其作为药物和植物生长调节剂的开发打下基础。     

海藻中类胡萝卜素的研究综述

海藻中的色素大致可分为三部分:叶绿素(Chlorophyll)、类胡萝ト素(Carotenoid)和藻胆蛋白(Phycobiliprotein),海藻中除含有与高等植物共有的一些色素外,还含有进化较为低级的特殊色素。类胡萝卜素是海藻中分布最广泛、最重要的一类色素。据有关专家保守估计,每年全球天然类胡萝ト素的总产量约为108t(Zechmeister,1958),而褐藻黄素是最丰富的一种类胡萝ト素,且是许多海藻的特征色素。由于类胡萝ト素功能的多样性、分布的广泛性和性质的独特性,因而使之成为化学、生物化学、生物学、药物学和物理学,以及其它分支学科交叉研究的一个重要课题。本文根据国内外有关研究结果,较全面、系统地综述了各种海藻中类胡萝卜素的结构、分类、性质和功能等,并对其在食品、医疗等方面的应用进行了展望。     

用X射线分析显微镜对海藻元素的研究Ⅱ.裙带菜孢子叶的元素定位

X射线分析显微镜是一种快速的非破坏分析方法,可以用来对海藻中特定的元素在组织水平进行定位。本实验采用X射线分析显微镜对1997年2月在日本佐贺县唐津市海岸采集的养殖裙带菜(Undaria pinnatifida Suringar)的孢子叶进行了硫、钾、钙、碘的组织定位研究,对孢子叶的整体进行X射线扫描及特征元素次级荧光的图像分析,并选取孢子叶的边缘部、中部及中心各一点进行定点的X射线荧光光谱测定。Ⅹ射线荧光光谱的结果表明,钾是裙带菜孢子叶的最显著元素,具有最大的X射线荧光强度。定位分析表明,钾在孢子叶的中心部位分布较高,钙与碘则在边缘部分布较高,硫多位于孢子叶的中间部分,在中心部位及边缘部的分布均较低。除了钾、钙、硫以外,其他元素如铁、溴、锌也能够在X射线荧光光谱中给出谱峰。作者得到的X射线特征元素荧光图像首次报道了裙带菜孢子叶中钾、钙、硫等元素在组织水平的定位。应用RGB图像彩色合成技术获得的硫、钙、钾三元素的彩色合成图像也与定点分析结果相一致。     

用X射线分析显微镜对海藻元素的研究Ⅲ. X射线分析显微镜引导下羊栖菜中含溴化合物的分离

本研究采用了一种新的元素检测方法,即用X射线分析显微镜来引导分离羊栖菜(Sargassum fusiformis)中有机溴化合物。新鲜羊栖菜经提取、浓缩、洗脱等处理,所得洗脱液经冷冻干燥后,用X射线分析显微镜分析其元素组成。X射线荧光光谱得到的结果表明,这种检测方法十分有效,能够证实有机溴化合物在PVPP柱色谱中得到了有效的浓缩与分离。MALDI-TOFMS质谱显示存在两个有机溴化合物,分子量分别为330和554,质谱的同位素特征表明,每个有机溴化合物分子中分别含有一个溴原子。该有机溴化物具有以下的化学特征:水溶性较强,能够被PVPP柱吸附,而在弱碱条件下溶出;在水溶液中不太稳定,容易形成沉淀。该有机溴化物的紫外可见光谱特征具有多酚化合物的特点,并与海藻中的砷化物具有某种程度的相互作用。     

海藻中稀土元素的初步研究

于１９９６年３月地岛海区采集了８种常见海藻,采用中子活化法（ＰＣＡ－Ⅱ／ＮＡＡ）测定了其中的Ｌａ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｌｕ、Ｎｄ、Ｓｃ、Ｙｂ等８种稀土元素的总含量及其水溶性成分的比例,并与国外报道的相关数据作了比较。结果表明,海藻中含有比陆地植物丰富得多的稀土元素,绿藻中的石莼,刺松藻含量最丰,     

海藻中有机碘的研究Ⅱ.存在形态及含量

海藻具有独特的化学结构和组成特点。碘是海藻植物体最基本的元素，在海藻的代谢活动中起着非常重要而其他元素不可代替的作用。自1897年法国人Eschle首次在海藻中发现含碘有机化合物以后，又在不同的海藻中研究了碘的化学性质，并发现碘有机化合物几乎存在于所有的海藻中，并以I-C共价键的形式与生物分子结合。迄今，碘在海藻中以有机态和无机态两种形式并存，且在一定的条件下相互转化的观点已被普遍接受。Whre等(1980)的研究工作表明，海藻中的碘主要以碘离子的形式存在，约占总碘的60%-90%以上；有机态碘仅占总碘的10%-40%。 作者在研究和测定了与本实验用的相同海带中有机碘的含量和分布(韩丽君等，1999)的基础上进一步应用单向纸色谱和红外光谱，纯化并检测了新鲜海带中有机碘的存在形态。研究结果表明，有机态碘可分为氨基酸类衍生物和非氨基酸类衍生物。含碘氨基酸(IAA)占总有机碘的51%，其中游离氨基酸中的含碘氨基酸占总有机碘的49%(其中大部分是以二碘酪氨酸为主的含碘酪氨酸)，只有2%左右的含碘氨基酸存在于结合氨基酸中。另外，50%左右的含碘有机化合物为非氨基酸类含碘有机化合物。红外光谱的检测进一步证明了新鲜海带中含碘氨基酸的结构基团。     

海藻中碘的化学种态研究Ⅰ

用化学分离结合中子活化法研究了海带、网翼藻、海黍子、松藻、石莼、礁膜和江篱7种海藻中总碘及水溶性碘、有机碘、I-和IO₃-等不同形态碘的分布.研究结果表明:不同海藻中碘及其化学种态差别较大,海带中碘含量最高,达734×106(湿重),且99.2%的碘为水溶性碘.其他几种海藻中碘含量较低,且水溶性碘仅占16.5%～40.8%.海藻浸出液中碘主要以I-的形式存在,占浸出总碘量的61.0%～92.7%,其次为有机碘占5.5%～37.4%,IO₃-含量最少,仅占1.4%～4.5%.该研究结果提示不同海藻的富碘机制可能不尽相同.从食用的角度看,其中碘的生物利用度也可能有较大的差异.     

几种食用海藻中抗坏血酸含量的测定

抗坏血酸是生物体中不可缺少的一种维生素成分,在生物氧化还原系统中起着重要的作用。它广泛地存在于植物中,除了人和少数动物外,大多数动物都能自身合成这种维生素。人缺少它就会患坏血病,因而必须每天从外界,特别是从植物性食物中摄取必需量以满足生理上的需要。     

热污染对底栖海藻的影响

报导黄岛电厂冷却水排污口在热污染状况下底栖海藻的群落结构、种群内个体的生长和生殖、优势种群、生物量以及它们的季节分布,并与在自然水温条件下正常生长的海藻作对比。还讨论了变化的原因。     

青岛三种海产红藻的光合和呼吸特性的初步研究

于1981年在青岛近海采集真江食、石花莱和角叉菜样品，用氧电极法测定它们在不同生长季节和发育阶段的光合和呼吸速率，并研究不同温度对其光合和呼吸速率的影响，同时计算出它们的呼吸温度系数。结果表明，3种红藻具有典型的潮间带海藻的光合特性，即高光饱和点为600—1000μE／（m2·s），较高的光补偿点为12－40μE／（m2·s）和较高的光合适温≥25℃。温度对3种红藻的光合和呼吸的影响均很明显，在5，15，25℃下测试，它们的最高光合和呼吸速率都出现在25℃。3种红藻的呼吸温度系数（Q10），在5－15℃较高，为1．4－5．5在15－25℃较低，为1．1－2．7。说明它们在低温下的呼吸受温度变动影响较大。经计算3种红藻在适宜生长温度下的净光合速率：角又菜和真江蒿在15℃分别为4．90O2mg／（g·h）和8．14O2mg／（g·h）；石花菜在25℃为11．87O2mg／（g·h），在3种红藻中最高。这说明，石花菜的光合效率并不象人们预料的那样低，其秋季幼体在25℃，1000μE／（m2·s）光强下，净光合速率达到19．19O2mg／（g·h）。看来在自然界石花菜生长缓慢主要是由于生境中低光照强度和较低水温所致。     

淀山湖主要放流鱼种鲢和鳙生长的研究

本文根据2006-2008年淀山湖鲢鳙标记回捕数据以及刺网调查数据,研究了淀山湖鲢鳙的生长,根据鱼类体长推算公式分别推算出鲢鳙的生长指标;并计算出淀山湖鲢鳙的体长体重关系和肥满度.体长和体重关系分别为鲢:W=6×10-5 L2.8371,(n=216,R2=0.8886);鳙:W=5×10-5L2.5609,(n=55...     

黄河口沉积物重金属含量变化特征研究

在黄河口的平水期、枯水期和丰水期采集沉积物样品。分析了铜、铅、锌、镉、铬、砷、汞浓度.结果表明,黄河口沉积物样品中的重金属含量由河到海呈现先上升后下降的趋势,平水期和枯水期Cd、Cr、As呈显著相关(0.01水平)。重金属含量为平水期>枯水期>丰水期。水文特征严重影响到沉积物中重金属的迁移。沉积物中重金属含量和沉积物的粒度密切相关.粒度越小重金属含量越高,反映了河流沉积的特征。沉积物中重金属浓度较低。各项目基本上都符合海洋沉积物质量一类标准。     

雷氏盐特异沉淀法提取和分离海藻中的季铵化合物

采用了与季铵化合物有高度化学反应特异性的雷氏盐(四硫氰基二氨合铬酸氨 ,Am moniumreinecke,ammoniumtetrathiocyanatodiamminechromate)将季铵化合物从样品中沉淀出来以达到提取和分离的目的。分析结果表明 ,海藻中季铵化合物的含量很丰富 ;绿藻特别是浒苔中的季铵化合物含量最高可达到1.31 %。     

中国六个盐湖卤虫品系生物学特征的研究

本文对中国六个盐湖卤虫卵的孵化速率，卵、脱壳卵、无节幼体的生物学测定值，成体的形态及染色体倍性组成进行了研究。结果表明，运城盐湖、工农湖、杭锦旗盐湖卤虫为两性生殖类型，均为二倍体。艾比湖、巴里坤湖、尕海湖卤虫为阪雌生殖类型，除二倍体外还有四倍体，其中巴里坤湖卤虫还有五倍林。两性生殖卤虫间无生殖隔离现象。两性生殖卤虫与阪雌生殖卤虫在生物学特征的诸方面均存在较大差异。     

中国一些盐湖粘土矿物的初步研究

通过经X射线衍射和红外对38个盐湖矿物样品分析表明,我国盐湖粘土矿物以伊利石-绿泥石为主要特征,含少量蒙脱石和高岭石等;盐湖粘土化学成分与伊利石粘土化学成分相似,一般具有冷温带大陆粘土化学成分和盐湖粘土化学成分特征。通过分析认为,盐湖粘土矿物基本上是他生的;不同地区盐湖和盐湖沉积不同阶段中粘土资料的同异性,主要受干旱气候和卤水化学成分所控制;利用粘土的A1_2O_3/MgO比值大小及矿物等资料,可以反映盐湖沉积过程中的相对淡化或咸化,即气候相对干旱或温湿。     

长江河口盐水入侵锋研究

根据１９５９－１９８８年部分年份长江口南港南槽、南港－北槽－北港和北支共２２个纵向测次资料，计算分析各入海通道向盐水入侵锋的伸退区域及其特征。利用密度佛氏数Ｆ＇ｘ的计算结果，提出确定盐度锋迁移范围和滞流点的判据。研究结果表明，盐度锋对河口量大浑浊带主要有两大贡献：锋区含盐有利于泥沙絮凝；锋面附近形成的重力环流，有利于泥沙富集，形成最大浑浊带。