苯酰胺类化合物防污活性基团的初步探索

开发绿色环保防污剂是海洋船舶防污涂料研究的重要方向,查明防污活性化合物分子结构中的防污活性基团,是设计开发新型防污剂的关键。本文合成了三种结构相似的苯酰胺类化合物HNOB、DOLPA和DHNOB,通过FTIR,1H NMR,13C NMR测试表征三种化合物的分子结构,利用典型污损生物硅藻和贻贝作为目标生物,测试其对硅藻和贻贝附着的影响,并将分子结构与防污活性进行对比,初步探讨影响防污性能的活性基团。硅藻和贻贝附着实验均表明,HNOB的防污性能较好,半数抑制浓度远低于DOLPA和DHNOB。通过结构对比分析发现,极性和非极性结构的协同作用比单一的极性基团或非极性长碳链基团能更好地赋予苯酰胺类物质良好的防污性能。该研究初步探讨了苯酰胺类化合物的构效关系,有助于新型防污活性化合物的设计开发和结构优化,并对探究该类化合物防除污损生物附着的机理和快速筛选有潜力的防污化合物具有重要意义。     

南沙珊瑚礁区波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)食性和营养级分析

波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)是一种在热带珊瑚礁海域中广泛分布的杂食性鱼类, 研究其自然环境中的食物组成有助于了解其食物来源及其在生态系统中的功能地位。但目前的认识仅限于他们是珊瑚礁区的海胆捕食者, 对其准确的食物组成和生态功能定位尚不清晰。本研究于2017年夏季在南沙珊瑚礁区采集了波纹钩鳞鲀样品, 通过特异性引物扩增波纹钩鳞鲀消化道中的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因, 以高通量测序技术分析了其现场食物组成, 并测定了碳、氮稳定同位素以分析其营养级。研究结果显示, 波纹钩鳞鲀摄食的食物种类有13种, 分属于节肢动物门(Arthropoda)、脊索动物门(Chordata)和环节动物门(Annelida)。其中最主要的食物来源是节肢动物门扇蟹科的蟹类, 如滑面蟹(Etisus sp.)、Luniella pubescens、皱纹花瓣蟹(Liomera rugata)等, 分别占61.8%、6.7%和1.8%。鱼类也有一定的贡献, 占总食物序列的23.5%。同位素结果显示其营养级为3.71±0.07, 与分子检测的结果相符。研究结果表明波纹钩鳞鲀的主要食物是小型甲壳类动物以及植食性鹦嘴鱼, 这拓展了以往对波纹钩鳞鲀所扮演生态角色的认识。     

罗氏沼虾线粒体锰超氧化物歧化酶的克隆表达与功能研究

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)是我国重要的经济虾类之一。近年来, 细菌性感染造成罗氏沼虾养殖业病害频发, 经济损失巨大。因此了解其免疫机制对于指导疾病防控至关重要。线粒体锰超氧化物歧化酶(mitochondrial manganese superoxide dismutase, mMnSOD)被认为是抵御氧化应激的第一道防线, 在先天性免疫中具有至关重要的作用。目前, 甲壳动物中mMnSOD的免疫功能尚不清楚。为此, 本研究克隆了罗氏沼虾mMnSOD基因(mMnSOD of M. rosenbergii, MrmMnSOD), 制备了多克隆抗体, 分析了嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染下, MrmMnSOD在不同组织中的表达模式。结果显示, 肝胰腺和肠组织中MrmMnSOD的基因表达水平分别在感染后3h和6h达到最大; 组织免疫荧光分析显示, 肝胰腺和肠组织中MrmMnSOD均在感染后12h达到最大荧光强度。以上结果表明, mMnSOD参与了罗氏沼虾对嗜水气单胞菌的免疫应激反应。进一步的蛋白抑菌实验表明, MrmMnSOD可显著抑制大肠杆菌(Escherichia coli)、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)的生长, 推测该蛋白可能属于免疫相关分子, 可通过抑菌反应发挥免疫功能。当前的研究结果进一步丰富了甲壳动物先天性免疫基础理论, 也可为今后罗氏沼虾的病害防控和药物研发提供新的靶点参考。     

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。     

渤海湾渔业碳汇分析与预测初探

为了解渤海湾近十年来渔业碳汇能力,本研究汇总了渤海湾地区2010-2020年海水养殖的品种和产量。通过建立不同养殖品种固碳能力评估体系,计算了不同养殖品种对渔业碳汇的贡献和渤海湾近十年海水养殖固碳总量。结果表明,2010-2020年渤海湾海水养殖以池塘养殖为主要养殖模式,年固碳量从2010年的5.79万吨增至2020年的11.04万吨,十年内共计固碳96.0万吨,平均碳转化比为12.5%,其中山东省贡献超过65%。该探索对建立“渔业碳汇”计算的指标体系、科学发展碳汇渔业、提升海洋碳汇生态价值具有一定的指导意义。     

海洋微塑料对重金属的吸附行为及其复合毒性研究进展

微塑料在海洋中的污染情况已经受到了人们广泛关注,但其与重金属相互作用产生的潜在生态风险依然需要进一步研究。本文主要综述了海洋中微塑料的来源及海水、沉积物和生物体内微塑料的污染现状,总结了部分海域微塑料上的重金属富集特征,并介绍了部分微塑料对重金属的吸附模型,最后总结分析了微塑料单独及与重金属协同作用对海洋生物的毒性效应。微塑料与重金属相互作用的结果依然存在许多不确定性,对生物体产生的毒性效应是协同、拮抗还是其他交互作用仍需更多的实验研究。本文旨在为评估微塑料与重金属相互作用造成的生态风险提供支撑,并为今后相关研究的开展提供参考。     

乙醇干预ApoE-/-小鼠离体心肌缺血再灌注模型的实验研究

目的：研究高脂饲喂ApoE^-/-小鼠的动脉粥样硬化小鼠心肌缺血再灌注模型。方法：将28只ApoE^-/-小鼠按体质量随机分为2组：正常对照组（10只）、模型组（18只）。正常对照组常规饲养,模型组给予高脂饲料16周建立动脉粥样硬化模型。造模成功后,将模型组16只随机分为2组：模型对照组、乙醇损伤组,每组各8只。模型对照组继续进行高脂造模,乙醇损伤组在给予高脂饲料的同时日常饮用25%的乙醇10μl,正常对照组给予普通饲料饲养。连续4周。造模结束后,采用离体灌流装置（Langendorff）对各组心脏进行离体灌流,并对模型对照组小鼠离体心脏进行冠状动脉左前降支结扎,结扎30 min,复灌120 min。检测灌流复灌5 min和10 min时灌流液中乳酸脱氢酶（LDH）的含量,心肌组织中半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)和乙醛脱氢酶2(ALDH2)的含量。测定心肌梗死面积,并对心肌组织进行组织病理学检查。结果：模型组小鼠主动脉脂质斑块形成,血管壁可见内膜明显增厚,血管狭窄;缺血再灌注模型ApoE^-/-小鼠在结扎LAD前心电图ST段抬高,提示造模成功。小鼠心脏复灌5 min和10 min灌流液中LDH含量及心肌组织中Caspase-3、ALDH2含量,心肌梗死面积,心肌组织病理评分方面,模型对照组、乙醇损伤组与正常对照组比较,乙醇损伤组与模型对照组比较,差异均有统计学意义（P<005或P<001）。ApoE^-/-小鼠心肌组织TTC染色结果显示,与正常对照组比较,模型对照组心肌梗死部位明显增加,与模型对照组比较,乙醇损伤组心肌梗死面积明显减少。结论：乙醇诱导对ApoE^-/-动脉粥样硬化小鼠心肌缺血再灌注具有明显的保护作用,其机制与调节Caspase-3、ALDH2含量有关。     

基于移动式监测的道路PM2.5浓度精细化时空模拟

作为主要的大气污染指标,PM_2.5浓度常来源于固定环境监测站点的监测与遥感影像数据,但时空精度普遍不足,难以揭示微尺度下城市内部PM_2.5时空分布情况。本文利用移动式监测方法,选择典型工作日(2017年11月27日),对广州市主城区道路以1 s和1 m为时空粒度进行PM_2.5浓度数据采集,并以早、晚出行高峰时段为对象,通过机器学习方法模拟道路PM_2.5精细化时空分布格局。结果表明,主城区早高峰道路PM_2.5浓度值相近的平均范围为24 m,晚高峰为15 m,PM_2.5浓度存在微尺度的时空异质性。利用多层感知器(MLP)构建的早、晚高峰PM_2.5浓度模型,拟合度分别达到0.70和0.68,明显优于传统的普通最小二乘法(OLS)线性回归模型。模型揭示出早高峰主城区全路网PM_2.5平均浓度为30.19μg/m3,晚高峰达到44.55μg/m3,部分高达94.82μg/m3,且“西高东低”的分布特征显著。本文提出的PM     

二战后全球宗教多样性时空格局演变及收敛性研究

运用LISA时间路径、收敛检验等方法考察了二战后全球宗教多样性发展的空间分布特征、格局演变以及在此过程中的收敛性。研究发现：（1）二战后宗教多样性呈先快后慢的上升趋势,1945—2015年间多样性指数增幅达81.07%。宗教分类上则主要表现为基督教信仰者数量的持续下滑以及伊斯兰教信仰者数量的稳步上升。（2）LISA时间路径表明二战后全球宗教多样性具有较强的空间锁定效应,且其空间演化具有较强空间整合性。（3）二战后全球宗教多样性水平存在着显著的σ收敛与绝对β收敛,即全球、洲级层面上宗教多样性水平的内部差异都在逐步弥合,宗教多样性水平较高的地区对周边较低地区存在溢出效应。（4）二战后全球宗教多样性演化受土地覆盖类型、国力指数、民族数量、人均GDP、人口规模等因素共同作用而收敛于不同的稳态水平;从洲级层面上来看,各洲级单元收敛性对影响因素的敏感程度不同,体现了二战后全球宗教多样性演化显著的地域分异性。     

基于残差神经网络改进的密集人群计数方法

为避免密集人群踩踏事件发生,从监控图像中准确获取密集人群人数信息非常重要。针对密集人群计数难度大、人群目标小、场景尺度变化大等特点,本文提出一种新型神经网络结构VGG-ResNeXt。本网络使用VGG-16的前10层作粗粒度特征提取器,使用改进的残差神经网络作为细粒度特征提取器。利用改进的残差神经网络“多通道,共激活”的特点,使得单列式人群计数神经网络获得了多列式人群计数网络的优点（即从小目标、多尺度的密集人群图像中提取更多人群特征）,同时避免了多列式人群计数网络训练难度大、结构冗余等缺点。实验结果表明本模型在UCF-CC-50数据集、ShangHaiTech B数据集和UCF-QNRF数据集中取得了最高精度,MAE指标分别优于其他同期模型7.5%、18.8%和2.4%,证明了本模型的在计数精度方面的有效性。本研究成果可以有效帮助城市管理,有效缓解公安疏导压力,保障人民生命财产安全。