海洋天然产物在眼部疾病防治中的研究进展

海洋生物因长期适应海洋这一特殊生存环境,其代谢途径发生了改变,进而产生了大量在结构和功能上具有高度多样性的海洋天然产物(Marine natural products, MNPs)。现有研究已证实,MNPs在预防和治疗眼部疾病方面发挥着重要作用。本文在系统介绍MNPs的类别及其来源的基础上,深入分析了MNPs在抗氧化、抗炎症、抗血管生成和细胞保护等方面的生物学活性。进而,本文详细梳理了MNPs在衰老相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、青光眼、干眼症、葡萄膜炎和白内障等眼部疾病防治中的具体应用和作用机制。研究指出,开发MNPs有望成为眼科疾病新型治疗药物的重要方向。

珊瑚来源潜在降解对甲氧基肉桂酸辛酯的细菌物种多样性

对甲氧基肉桂酸辛酯(2-ethylhexyl-4-methoxycinnamic acid, EHMC)是国内防晒产品中最常见的有机紫外吸收剂成分,随人类活动汇入海洋并在珊瑚组织内积累,加速珊瑚白化。微生物降解法是去除珊瑚EHMC污染的有效手段之一,然而目前珊瑚的EHMC降解细菌资源及EHMC对珊瑚微生物群落的影响仍知之甚少。本文选择三亚鹿回头近岸海域珊瑚为研究对象,开展EHMC降解菌多样性研究。首先,以EHMC为唯一碳源对珊瑚组织样品进行多次富集,获得EHMC的耐受菌群,利用高通量测序技术,分析富集菌群组成和多样性;同时通过细菌的分离鉴定和功能验证,筛选出潜在的EHMC降解菌株。16S rRNA基因高通量测序结果显示,在EHMC胁迫下,滨珊瑚(Poriteslutea)、角蜂巢珊瑚(Favositessp.)和鹿角珊瑚(Acropora sp.)三个样品的细菌群落多样性下降。从属水平上看,壤霉菌属(Agromyces)、副球菌属(Paracoccus)、Pelagibaca属和赤杆菌属(Erythrobacter)等细菌在原始珊瑚中占比极低,经EHMC多次富集后成为优势菌属。通过纯化培养,EHMC富集样品共分离出60株可培养细菌。16S r RNA基因鉴定结果显示,60株细菌分别归属于3个门、3个纲、6个目、8个科、13个属和17个种。可培细菌的优势菌属主要为芽孢杆菌属(Bacillus),其次是红球菌属(Rhodococcus),副球菌属,微小杆菌属(Exiguobacterium)和尖球菌属(Acuticoccus)。经对单个纯培养菌株的活性筛选,最终筛选出8株潜在EHMC降解菌株,分别归属于芽孢杆菌属、短波单胞菌属(Brevundimonas)、副球菌属、尖球菌属、Phycicoccus属、红球菌属和分枝杆菌属(Mycolicibacterium)。前人研究表明,红球菌属、芽孢杆菌属和副球菌属等细菌与芳香族化合物的生物降解相关。本研究分析了EHMC污染对珊瑚细菌群落的影响,并分离出潜在的EHMC降解细菌,为珊瑚抵御有机紫外吸收剂污染提供有用信息,也为后续构建珊瑚益生微生物组减轻珊瑚礁有机污染积累了宝贵的菌种资源。

东山湾海马齿嫩茎和嫩叶的营养成分分析与评价

[目的]分析福建省东山湾鱼类网箱养殖区的海马齿(Sesuvium portulacastrum)可食用部位的营养成分与品质.[方法]采用国标法检测海马齿嫩茎、嫩叶和嫩茎叶的主要营养成分、维生素含量和氨基酸组成,采用氨基酸评分(AAS)、氨基酸比值系数分(SRCAA)和必需氨基酸指数(EAAI)进行氨基酸评价.[结果]海马齿嫩茎叶的水分、蛋白质、可溶性糖、粗灰分和粗纤维质量分数分别为90.87%,8.75%,3.29%,2.72%和1.18%,嫩茎的粗灰分和粗纤维质量分数显著高于嫩叶(P<0.05),而嫩叶的水分和蛋白质质量分数显著高于嫩茎(P<0.05).海马齿嫩茎叶的维生素A、维生素B_(2)、维生素C和β-胡萝卜素质量分数分别为0.028,0.049,10.992和1.090 mg/100 g,其在嫩叶中的质量分数分别是嫩茎中的3.27,2.31,2.05和7.14倍.海马齿嫩茎和嫩叶均能测出17种氨基酸,以谷氨酸质量分数最高,而胱氨酸质量分数最低;嫩茎叶的总氨基酸质量分数为1.241%,必需氨基酸、药用氨基酸和甜味氨基酸分别占氨基酸总质量的35%,63%和31%;除脯氨酸、胱氨酸和甲硫氨酸外,嫩叶的14种氨基酸质量分数均显著高于嫩茎(P<0.05).氨基酸评价结果显示,海马齿各部位氨基酸种类齐全,比例分配良好,蛋白质营养价值高,嫩茎的SRCAA和EAAI均高于嫩叶.[结论]经比较,海马齿的营养价值不亚于商业化海水蔬菜北美海蓬子(Salicornia bigelovii)以及福建省常见食用海藻兼鲍饵料如龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)和海带(Laminaria japonica),其含有更多的蛋白质和粗纤维,且SRCAA和EAAI评分更高,可为海马齿作为新型海水蔬菜、鲍饵料开发利用以及“鱼菜共生”养殖模式的推广提供参考.

栉孔扇贝壳粉对刚果红的吸附性能研究

栉孔扇贝是中国养殖量最大的扇贝,其废弃的贝壳资源利用也成为了关注的热点。贝壳粉是一种天然的生物吸附剂,本文通过高温煅烧处理,进一步优化了栉孔扇贝壳的吸附性能,采用扫描电镜分析、红外光谱分析表征手段对其形貌、组成进行分析;同时探讨了不同贝壳粉煅烧温度、反应时间、反应温度、刚果红初始浓度对其吸附性能的影响以及吸附动力学模型和等温吸附模型。结果表明, 900℃下煅烧的贝壳粉吸附性能最好;吸附反应在5 min内迅速发生,在150 min后基本达到平衡;该反应符合准二级吸附动力学过程(R2=0.999 1),吸附等温线符合Freundlich模型,属于多相吸附,低温更有利于刚果红在煅烧栉孔扇贝壳粉上的吸附。以上结果对于解决印染废水的净化处理具有重要意义,也为栉孔扇贝壳废弃资源综合利用奠定理论基础。

鱼类抗菌肽-壳聚糖抑菌保鲜剂的制备

为研发安全高效的抑菌保鲜剂,本研究以安康鱼为原料,采用定向酶解技术制备鱼类抗菌肽,与海洋天然产物壳聚糖复配制备新型抑菌保鲜剂。结果如下:通过单因素实验确定鱼类抗菌肽和壳聚糖对大肠杆菌的最佳抑菌浓度,响应面优化实验确定鱼类抗菌肽-壳聚糖抑菌保鲜剂的最佳添加量为,鱼类抗菌肽7.796 mg/mL,壳聚糖1号0.716 mg/mL,壳聚糖2号0.389 mg/mL,复配得到的抑菌保鲜剂对大肠杆菌的抑菌圈直径为9.77 mm,接近回归模型预测值10.19 mm。此外,将鱼类抗菌肽-壳聚糖抑菌保鲜剂应用于新鲜鱼糜,结果表明,该抑菌保鲜剂能够延长新鲜鱼糜发生质变的时间,具有明显的抑菌保鲜作用,后续可应用于即食鱼糜制品抑菌保鲜剂的开发。

双斑东方鲀鱼皮胶原多肽对UVB辐射小鼠成纤维细胞的光损伤修复功效

【背景】双斑东方鲀(Takifugu bimaculatus)是福建省养殖河鲀的主要品种之一。近年来,双斑东方鲀养殖产量的显著提高对其鱼皮等加工副产物的高值化利用提出了更加迫切的要求。【目的】长期暴露于紫外线B(UVB)导致皮肤炎症、真皮层胶原蛋白减少等皮肤光损伤现象。本研究以UVB辐照小鼠成纤维细胞L929为光损伤模型,探讨低分子量双斑东方鲀鱼皮胶原多肽(TBCP-L)对UVB暴露L929细胞的修复作用。【方法】本研究首先通过体外模型验证双斑东方鲀鱼皮胶原多肽(TBCP)的安全性,随后通过超滤获得了分子量小于3 kD的TBCP-L,利用细胞活性试验探究TBCP-L对UVB辐照L929细胞的预防和修复功效。荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测UVB暴露L929细胞促炎因子及基质金属蛋白酶(MMPs)的信使核糖核酸(mRNA)表达水平。通过细胞划痕试验研究TBCP-L对伤口创面的修复功效。【结果】Episkin^(TM) 3D皮肤模型和牛角膜试验结果表明,1.5 g/mL TBCP溶液对皮肤及眼睛无刺激性。分子量分布测定结果表明,TBCP-L的重均分子量为2352 Da,其中低于2200 Da的占比达到80.2%。2 mg/mL TBCP-L对L929细胞无毒性作用;对UVB辐射L929细胞无预防作用,但有良好的修复活性。qPCR检测结果表明,TBCP-L可显著抑制UVB刺激后L929中促炎因子白细胞介素-1β、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α和环氧化酶-2以及MMP2、MMP3和MMP9的上调表达。同时孵育500μg/mL TBCP-L 96 h可显著加快L929细胞划痕的修复速度,迁移率达到37.8%±3.3%。【结论】TBCP-L可能通过抑制炎症反应和胶原蛋白流失加快对UVB辐照的L929细胞的修复,且对皮肤及眼无刺激性,是抗老化和晒后修复化妆品原料的潜在候选物质。【意义】本研究旨在深入探讨TBCP-L作为缓解光老化和晒后修复化妆品原料的潜在应用潜力,为其成为该领域的有效候选物质提供坚实的理论支撑。同时,对于推动河鲀资源的高值化利用及产业的可持续发展具有深远的实践意义。

烟酰化壳寡糖季铵盐的制备及抑菌活性研究

海洋生物体内蕴含着丰富的天然活性物质,许多都具有抑菌活性,据此研制新型海洋生物源抑菌药物,是海洋生物产业中的一个新领域,也是新型抑菌药物研发的重要途径。壳聚糖是来自海洋中虾蟹等甲壳类动物外壳的甲壳素的脱乙酰产物,壳寡糖是壳聚糖的降解产物,具有比壳聚糖更好的水溶性和生物活性,在食品和生物医药等领域具有更广阔的应用前景。为了提高壳寡糖的抑菌活性,本研究以壳寡糖和烟酸为原料、N, N-羰基二咪唑为催化剂合成了壳寡糖烟酸接枝衍生物,并与不同链长的溴代烷烃亲核反应得到其阳离子化衍生物。壳寡糖及其衍生物的化学结构通过红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)进行分析表征,壳寡糖及其衍生物对2种海洋致病细菌和3种植物致病真菌的体外抑菌能力分别采用肉汤稀释法和菌丝生长速率法进行研究和评估。结果表明,与壳寡糖相比,合成的终产物对致病菌的抑制能力得到了极大增强,其中含有己基的烟酰化壳寡糖季铵盐表现出最强的抑制海洋致病细菌活性(MIC=0.125mg/mL、MBC=0.25mg/mL),并且该化合物表现出较强的抗真菌活性,在1.0 mg/mL时,对灰葡萄孢菌和围小丛壳的抑制率分别为65.7%和51.5%。这些结果表明,含直链烷烃的烟酰化壳寡糖季铵盐具有较强的抑菌活性,在食品、生物医药等行业具有较大的应用潜力。

南太平洋长鳍金枪鱼渔场重心预测研究

长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)是大洋洄游性鱼类,其渔场分布与多种环境因子存在一定联系。根据2016−2021年的南太平洋长鳍金枪鱼延绳钓渔捞日志,利用南方涛动指数(Southern Oscilllation Index,SOI)、海表温度(Sea Surface Temperature,SST)、叶绿素(chlorophyll-a,CHLA)浓度、溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)浓度等海洋遥感资料,把时空和环境因子作为输入层,单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)作为输出层,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)优化结构为9-13-1的BP神经网络。GA-BP神经网络预测的均方误差(MSE)和R2分别为0.0074和0.397,均优于BP神经网络。预测分析显示,SST和DO浓度是长鳍金枪鱼渔场重心变动的主要环境因子,CPUE较高的渔场SST范围为18~20℃,DO浓度范围为210 mmol/m^(3)以上。预测与实际渔场重心基本一致,且标准化的CPUE与名义CPUE的时间变化趋势总体一致。研究表明,GA-BP神经网络能够较好地预测长鳍金枪鱼的渔场,为金枪鱼渔业生产与管理提供参考依据。

北部湾石珊瑚多样性

北部湾是南海西北部一个半封闭的海湾,介于17°00′-21°30′N和105°40′-110°00′E之间,因有别于热带南海的生态环境特点,被划分为单独的北部湾生态区。湾内分布有石珊瑚17科66属245种,其中中国海域164种,越南海域187种,两国海域共有种106种。石珊瑚种类多样性主要由4科珊瑚构成,其中鹿角珊瑚科(Acroporidae)68种,裸肋珊瑚科(Merulinidae)56种,木珊瑚科(Dendrophylliidae)24种,滨珊瑚科(Poritidae)23种,4科珊瑚占比69.80%。北部湾石珊瑚种类数较热带海洋少,但物种结构和分布格局类似。原始状况下的北部湾石珊瑚种类丰度无明显地理差异,珊瑚种类结构、分布格局和群落类型相似。以鹿角珊瑚(Acropora spp.)为优势种的珊瑚群落在过去几十年里退化严重,近乎消失。

单环刺螠(Urechis unicinctus)刚毛结构与成分分析

单环刺螠(Urechis unicinctus)具有腹刚毛和尾刚毛。为探究单环刺螠刚毛结构与成分,本文采用扫描电镜对其刚毛的内外形态进行了观察;利用傅里叶红外光谱、X-射线衍射分析了其主要成分;基于现有的转录组数据分析了与其代谢相关的基因种类和潜在通路;初步分析了刚毛结构特点与其年龄的关系。结果表明,单环刺螠一般具有2根腹刚毛,8~13根尾刚毛;腹刚毛细长,弧度较大;尾刚毛粗短,弧度平缓;随年龄增长,刚毛长度和直径均有所增加;且年龄越大,刚毛表面的结节状特征越为明显。刚毛由直径约1μm的微纤维组成,呈倾斜的层状结构纵向排列,每层平均宽度为(172±27)μm;成分分析发现其主要由α-几丁质构成,还含有蛋白质成分。通过生物信息学分析发现单环刺螠体内存在与几丁质代谢相关酶,并推测了其潜在的代谢通路;研究结果为判断单环刺螠的年龄及生长状态提供了一定的理论基础。

山东省海洋生物功能制品产业发展研究

海洋生物功能制品产业主要是指通过提取海洋有机体有效成分,开展海洋特色的生物材料、医疗器械、保健食品、功能食品、日化用品、农用产品等生产活动,是海洋生物医药产业的重要组成部分。近年来,海洋生物功能制品的研究与产业化成为热点领域,呈现出持续快速的增长态势,其不仅能推动海洋经济和健康产业发展,而且为保障人类健康提供新的途径,深度契合海洋资源高效开发、高技术应用的要求,市场前景广阔,增长潜力巨大。山东是海洋产业大省,近年来在海洋生物功能制品产业发展方面取得长足进步,但由于存在科技成果转化率低、融资难、产品同质化严重、支撑体系薄弱、人才布局不合理等问题,在一定程度上制约了其高质量发展。后续,需要在增强企业创新能力、发挥产业基地示范集聚效应、制定高效融资措施、促进科技成果转化、引育高端人才等方面聚焦发力。

海藻寡糖在绿色农业发展中的研究与应用

中国化肥和农药使用量仍位居高水平状态,阻碍绿色农业发展。海藻寡糖可有效促进绿色农业的可持续发展、提高农业生产效率、保证粮食生产安全。对海藻寡糖系统总结了分类、制备技术及在农业领域的作用和应用现状。首先,对海藻寡糖进行了分类和结构的概述,其次详细讨论了海藻寡糖的物理制备法、化学制备法和生物制备法,并分别从海藻寡糖提高肥料利用率和土壤肥力,农作物增产提质,诱导农作物抗病性方面探讨了海藻寡糖在农业方面的应用。结果表明:海藻寡糖具备提高肥料利用率、帮助农作物增产提质、改善农作物提高抗病性等农业功能。最后,对海藻寡糖在农业生产领域的应用前景进行了展望,为进一步推动海藻寡糖助力实现绿色农业发展提供了参考与借鉴。

浒苔(Enteromorpha prolifera)生长及孢子释放的生态因子研究

通过考察浒苔属浒苔藻体生长及孢子释放的生态因子条件,确定其各单因子的适应范围及最适范围。结果表明:浒苔藻体生长对盐度、温度、光照强度和酸碱度的适应范围分别为16～40、10℃～30℃、>9μmol/m2s、6～10,最适范围分别为24～28、20℃～25℃、>18μmol/m2s、8～9,在盐度、温度、光照强度和酸碱度分别为24、25℃、72μmol/m2s、8的条件下达到最大生长量;浒苔释放孢子对盐度、温度、光照强度和酸碱度的适应范围分别为12～40、15℃～35℃、>9μmol/m2s、6～10,最适范围分别为28～40、20℃～35℃、>36μmol/m2s、8～9,在盐度、温度、光照强度和酸碱度分别为32、35℃、144μmol/m2s、9的条件下达到最大释放量。浒苔藻体生长及孢子释放的各单因子适应范围基本相同,最适范围区别明显。

东海带鱼(Trichiurus haumela)渔获量与邻近海域水文环境变化的关系

利用 35年的东海区带鱼年渔获量资料与长江径流及东海温、盐断面资料、SST和黑潮流量资料 ,分析了东海渔获量年际变化与海洋环境的关系。结果表明 ,东海渔获量与长江径流和黑潮暖流的变化有密切的关系 ,长江径流量大时 ,东海渔获量高 ;反之 ,则低。 1 960年以来东海区渔获量的 4次长期波动与长江径流的年代际变化基本一致。东海渔获量的丰、欠与黑潮 (流量 )的强、弱呈反位相变化 ,秋季的黑潮流量与渔获量的变化关系尤其显著 ;黑潮强 (弱 )时 ,东海渔获量低 (高 )。受长江径流和黑潮的影响 ,渔获量与盐度的高相关区夏季位于长江口区 ,秋季则位于黑潮左侧的盐锋内 ;东海渔获量高 (低 )分别与区域内盐度的低 (高 )变化相一致。东海区渔获量与不同季节SST变化的高相关区 (即渔场区 )关系密切 ,冬季 ( 2月 )位于东海北部的大沙渔场 ,春 ( 5月 )、夏季 ( 8月 )位于长江口舟山渔场 ,秋末初冬 ( 1 2月 )位于舟山及陆架暖流区 ,渔获量丰年与渔场区SST正异常相对应。

生态补偿在海洋生态资源管理中的应用

随着经济的快速发展,中国海洋生态资源破坏日趋严重。开展海洋生态资源生态补偿研究有利于利用经济的手段解决海洋生态资源面临的问题,在目前中国自然资源生态补偿方面的研究薄弱,海洋生态资源生态补偿研究缺乏的情况下,本文也是对生态补偿研究领域的拓展。本文详细分析了海洋生态资源生态补偿的利益相关者分析、补偿强度和补偿途径3个基本问题;指出了海洋生态资源生态补偿包括经济补偿、资源补偿和生境补偿。提出了海洋生态资源生态补偿的未来研究方向:海洋生态资源价值评估,海洋生态资源生态补偿的基本理论问题,以及海洋生态资源生态补偿的实证研究等。

水下爆破的声压测量及其对海洋生物的影响

简述水下爆破的物理现象．根据水下爆破所产生的声波的特点，介绍一种可行的声压测量方法．同时，通过对爆破点附近的一些养殖海洋生物的检测，讨论水下爆破对海洋生物的影响，为兼顾海洋开发与海洋渔业生产提供参考．

天津大神堂海洋牧场影响新生牡蛎因素初探

海洋牧场是维持海洋生态平衡、促进海洋可持续发展,以及满足人类对海洋资源需求的一种新兴技术和产业,海域中投放的人工鱼礁可以为牡蛎生物提供理想的繁殖和栖息生境。天津大神堂海洋牧场中已发现大量新生的牡蛎生物体,然而牡蛎的空间分布并不均衡,存在异质性,其影响因素尚未明确,需进一步探索和研究。本文立足于天津大神堂海域国家级海洋牧场示范区,基于线性相关和逐步多元回归分析,量化了礁体与牡蛎分布之间的相关性,明确了牡蛎分布的影响因素并识别了主次关系。结果表明:区域水深、坐底时长、礁体密度、牡蛎礁距离均对牡蛎生物量有重要影响,其中,坐底时长、礁体密度与牡蛎生物量为正相关,区域水深、牡蛎礁距离与牡蛎生物量为负相关,坐底时长、礁体密度及牡蛎礁距离等3个环境变量对牡蛎生物量影响更为显著。本文研究成果可以为海洋牧场的建设和牡蛎礁的修复提供重要的技术支持。

基于SVM的决策融合鱼类识别方法

为解决基于声学散射数据的高精度鱼类识别问题,提出一种基于SVM的多方位声散射数据决策层融合的鱼类识别方法。利用小波包变换(WPT)和离散余弦变换(DCT)方法对多方位声散射数据进行特征提取,并进行特征降维处理。然后采用SVM分类器对每个方位提取的特征做出多次决策,并输出最终识别结果。采用3种不同鱼类作为研究对象,设计了可靠的获取多方位声散射数据的实验方案,给出不同方位数量条件下,基于WPT和DCT特征量的识别率。理论分析及实验数据处理结果表明,随着方位数量的增加,总体识别率呈升高的趋势,基于SVM的多方位声散射数据决策层融合方法可以有效提高识别率至90%以上。

三种海洋微藻生长期脂肪酸组成研究

球等鞭金藻、盐藻和小球藻脂肪酸组成气相色谱分析的结果表明 ,三种海洋微藻在指数生长期总多不饱和脂肪酸含量 (TPUFA)明显比稳定生长期高 ,而总饱和脂肪酸含量 (TSFA)在指数生长期间相对较低。球等鞭金藻的DHA ,小球藻的EPA和盐藻的C18∶3均在培养后的第 6d均达最大值。

广西合浦海草床生态系统服务功能价值评估

海草床生态系统是生物多样性丰富和生产力高的近岸海洋生态系统,本文以广西合浦海草床为例,结合实地调查、已有的研究成果和当地统计资料,综合运用生态经济学、资源经济学等基本理论和方法,对该地区海草生态系统的服务功能进行了价值评估。结果表明2005年该地区海草生态系统的服务功能价值为6.29×105元/a·hm2,其中间接利用价值最大,为4.47×105元/a·hm2,占总经济价值的70.97%;其次为非利用价值,为1.54×105元/a·hm2,占总经济价值的24.52%;最少的是直接利用价值为2.84×104元/a·hm2,仅占总经济价值的4.51%。