石莼发酵条件优化及其在刺参养殖中的应用效果

为优化石莼(Ulva lactuca)发酵饲料工艺并探索石莼发酵饲料对刺参(Apostichopus japonicus)生长、消化性能的影响,选取特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)作为发酵剂,以发酵产物中还原糖、游离氨基酸和多肽为评价指标,采用单因素试验与响应面法对石莼发酵工艺条件进行优化,并进一步比较石莼发酵饲料、石莼未发酵干粉饲料和商品饲料对刺参生长性能、消化性能的影响。结果表明:石莼最佳发酵条件为温度33℃、接种菌量4.4×10^(6)CFU/g、含水率50%,此条件下发酵7 d,产物中游离氨基酸由3.6 mg/g增加到45.0 mg/g,多肽含量由30.1 mg/g增加到96.0 mg/g,还原糖含量由1.3 mg/g增加到20.8 mg/g;用3组饲料投喂刺参30 d后发现,刺参对3组饲料的摄食率无显著性差异(P>0.05),石莼发酵饲料组饲料转化率及消化酶活性均显著高于其他两个饲料组(P<0.05),刺参增重率与商品饲料组相差不大(P>0.05),但显著高于石莼未发酵干粉饲料组(P<0.05)。研究表明,石莼发酵饲料可替代商品饲料,不仅能提高刺参增重率、消化酶活性,同时也为刺参饲料的配制提供了广泛的原料资源。

石莼酶解提取物延缓皮肤衰老作用

目的:研究石莼酶解提取物对D-半乳糖致衰老模型小鼠的抗衰老作用。方法:按800 mg/kg·d进行颈背部皮下注射D-半乳糖6周,建立小鼠亚急性衰老模型;提取物和V_(C)给药28 d后,表征小鼠皮肤老化及氧化应激水平。结果:与水浸提物相比,石莼酶解提取物中可溶性总糖、蛋白质、还原糖、多酚固形物含量显著提高(P<0.05),且对羟自由基和DPPH自由基清除率及SOD活力提高5.72、7.95、13.26倍。动物实验显示,石莼酶解提取物显著改善衰老性皮肤GSH-Px、T-SOD、CAT、T-AOC活力及MDA、蛋白质羰基水平,缓解小鼠脏器萎缩;皮肤中胶原蛋白含量提高71.63%,Ⅰ/Ⅲ型胶原比例提高55.40%;显著提高机体抗氧化酶GSH-Px、T-SOD、CAT活力和T-AOC水平;抑制机体生物大分子的氧化降解,如降低蛋白质羰基和MDA水平(P<0.05)。结论:石莼酶解提取物可降低小鼠氧化应激水平,延缓小鼠皮肤衰老。

高CO_(2)浓度下经济海藻羊栖菜与附生石莼的光合特性比较

为了解大气CO_(2)浓度升高和附生杂藻竞争对羊栖菜(Sargassum fusiforme)生长与光合作用的影响,选择羊栖菜主要附生海藻石莼(Ulva lactuca)为对照,比较了在单独培养与共培养条件下两者的光合特性。结果显示,在单独培养条件下,高CO_(2)浓度提高了羊栖菜的最大电子传递速率(rETRm),降低了羊栖菜的暗呼吸速率(Rd)与总光合速率(Pg)的比值,但对石莼的Rd与Rd/Pg的比值无显著影响。瞬时高温(25℃)对羊栖菜的最大量子产率(Fv/Fm)和rETRm的抑制作用均显著高于石莼。在共培养条件下,羊栖菜的光合活性受到抑制,并显著低于石莼,而石莼的rETRm受到的影响并不显著;而且在共培养时,羊栖菜的Fv/Fm、rETRm和净光合速率(Pn)在瞬时高温(25℃)时均明显下降,而Rd达到最大,且其Q10值要高于石莼;瞬时温度变化对石莼rETRm无显著影响。研究表明,高CO_(2)浓度可以提高羊栖菜的光合作用,但是对石莼的影响不显著。羊栖菜光合作用与呼吸作用对温度变化更为敏感,而石莼有较强的适应温度变化的能力,特别是在共培养条件下表现出种间竞争优势。

石莼类菌孢素氨基酸的提取工艺及对副溶血弧菌的抑菌机理

为探明石莼类菌孢素氨基酸(MAAs)的提取工艺及对副溶血弧菌的抑菌机理,本研究采用单因素实验和响应面优化试验,分析了液固比、提取温度和提取时间对石莼MAAs得率的影响,并对MAAs进行了硅胶柱层析分离以及HPLC和ESI-MS鉴定。通过扫描、荧光显微镜观察胞内核酸、蛋白质的泄露及DNA分解等分析MAAs对副溶血弧菌的抑菌机理。结果表明,石莼MAAs的最佳提取参数为液固比25:1 mL/g、提取温度40℃和提取时间118 min,制备到的MAAs得率为179.34±3.91 mg/g。石莼MAAs明显破坏了副溶血弧菌的细胞膜,导致了胞内核酸和蛋白质泄露,并促使菌体内DNA发生分解。MAAs经硅胶柱层析分离获得2个组分,经鉴定组分H2为shinorine,其在石莼干粉末中含量可达10.32 mg/g。本研究为石莼MAAs的制备和副溶血弧菌的生物防治提供了技术参考。

石莼多糖及其寡糖结构、制备及活性的研究进展

石莼多糖是石莼属海洋绿藻细胞壁的主要成分,其复杂的结构和单糖组成赋予了各种生物活性,如抗病毒、抗炎症、抗凝血、抗氧化等。但是提取得到的石莼多糖的分子量较大,存在溶解度低,生物利用率差等缺点,这很大程度地限制了石莼多糖的高值化开发与有效利用。通过降解石莼多糖得到的低分子量的寡糖产物,即石莼寡糖,不仅能够非常好地保留石莼多糖的多种生物活性,还能够有效地解决溶解度低、生物利用率差等问题。因此,石莼寡糖的制备与活性研究成为海洋生物资源开发研究领域的热点。目前,石莼寡糖主要是通过化学法,物理法和酶法三种降解方式制备得到的。该研究对石莼多糖的化学组成、结构、提取、纯化和降解制备寡糖的方法进行了综述,并对石莼寡糖的生物活性研究进展进行了总结与展望,为石莼多糖及其寡糖的研究提供理论基础并以期为海洋藻类资源的高值化开发与有效利用提供参考。

浒苔和石莼对模拟酸雨胁迫的生理生化响应

为研究常见绿藻对模拟酸雨胁迫的生理生化响应及其抗性,以1种浒苔、3种石莼为试验材料,设置5个pH水平,对其最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、相对电导率、可溶性蛋白和可溶性糖含量及抗氧化酶活性等生理指标进行测定。结果表明,模拟酸雨抑制了最大光化学量子产量,且抑制幅度随酸度和处理时间的增加而增大,pH值3.5的模拟酸雨处理30 min,石莼的F_(v)/F_(m)是浒苔的2.8倍以上;相对电导率与模拟酸雨的酸度及处理时间成正比,且发生不同程度的质壁分离;pH值4.5的模拟酸雨降低了藻体中叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性糖含量,浒苔的降幅明显高于石莼,而酸雨处理下藻体中可溶性蛋白含量有所增加,且随着时间延长愈加显著;pH值4.5的模拟酸雨抑制了藻体中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性,但提高了过氧化物酶活性,且处理时间与过氧化物酶活性呈正相关,与超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性呈负相关。研究认为pH值4.5能作为模拟酸雨胁迫的常见绿藻生理生化试验条件,4种绿藻对模拟酸雨具有响应差异。相比于浒苔,石莼对模拟酸雨具有更好的耐受性。本研究结果为潮间带大型海藻的生态分布特征及潜在的种群变化趋势研究提供了理论基础。

不同密度的石莼与中国对虾的混养实验

在 10个水族箱 ( 5 3cm× 2 4cm× 2 3cm)中各放养中国对虾 (Penaeuschinensis) 4尾 ,混养孔石莼 (Ulvapertusavar) 0、4g、6g、8g和 10g ,采用投饲精养。结果表明 ,孔石莼能有效吸收N、P营养盐 ,提高对虾对饲料中氮的利用率 ( 42 .7%～ 2 12 .9% ) ,水质状况也优于单养对虾。混养的综合养殖指数高于单养对虾。对虾密度为32 0～ 480g·m-3 ,石莼密度为 40 0～ 6 0 0g·m-3 时 。

石莼属(Ulva)和浒苔属(Enteromorpha)绿藻的RAPD分析

于 1 997年下半年在大连石庙海区采集石莼、孔石莼、砺菜、缘管浒苔、肠浒苔、管浒苔、刚毛藻等 7种海藻样品 ,采用RAPD技术对大连地区绿藻门石莼属和浒苔属进行了初步的分子系统学研究。所试 60个引物中有 32个经扩增得到了 2 37个多态片段。应用PHYLIP软件包 ,按照UPGMA法和N -J法聚类分析的结果均表明 ,缘管浒苔 (Enteromorphalinza)与石莼属有较近的亲缘关系 ,应深入探究其分类地位。

共培养体系中石莼和江蓠对赤潮异弯藻生长的影响

研究共培养体系中2种大型海藻石莼(Ulva pertusa)和江蓠(Gracilaria lemaneiformis)的鲜组织和培养液滤液对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响.结果发现:①石莼和江蓠均能明显影响赤潮异弯藻生长,鲜组织的作用更明显,能在短时间内完全灭杀共培养的赤潮异弯藻;石莼对微藻的影响强于江蓠的作用.②除菌作用和补充充足的碳酸盐不能消除或缓解石莼和江蓠对赤潮异弯藻生长的影响,说明细菌和碳限制不是导致大藻对微藻作用的原因.③对共培养体系中硝酸盐和磷酸盐的跟踪测定结果显示,营养盐限制不是造成石莼对赤潮异弯藻影响的原因,但却在江蓠的作用中起重要作用.当向江蓠体系中补充f/2营养盐后发现,充足的营养盐能够减轻但不能完全消除江蓠对赤潮异弯藻生长的影响.另一方面,石莼的起始浓度与其对赤潮异弯藻的生长影响之间存在明显的相关性,石莼的起始浓度越高,对赤潮异弯藻的影响越明显.④实验初步说明,石莼可能通过相生相克作用影响共培养体系中赤潮异弯藻的生长,而相生相克和营养竞争的共同作用是导致江蓠作用的根本原因.

超声辅助提取石莼多糖工艺优化及其清除DPPH·自由基活性研究

目的:优化超声辅助提取石莼多糖的工艺条件及评价石莼多糖清除DPPH·自由基的能力。方法:超声辅助提取石莼多糖,在单因素试验基础上,利用正交试验进行工艺优化。结果:超声辅助提取石莼多糖的最优条件为:液料比50∶1、超声时间40 min、超声温度70℃、pH 8.0。此优化条件下,石莼多糖得率为28.07%,清除DPPH·自由基的半数抑制率(IC50)为0.87 mg/mL。结论:超声辅助提取石莼多糖提取率高、重复性好,可作为提取石莼多糖的一种工艺方法,为将石莼多糖开发为一种抗氧化剂奠定基础。

常见石莼科绿藻的生物学特征及分子系统学分析

生物学研究及种类鉴定是绿潮研究的热点和难点之一。本文系统阐述了石莼科绿藻常见种类的生物学特征,探讨了系统分类研究难点,并利用ITSr、bcL等基因序列以及质体蓝素氨基酸序列进一步研究分析了石莼科10种绿藻的序列结构特征和分子系统学关系。研究显示,石莼科浒苔属和石莼属绿藻rbcL和ITS序列差异未体现出属间分化的差异,根据rbcL序列和ITS序列分别构建的系统进化树中,石莼和孔石莼、肠浒苔、扁浒苔都聚类到同一进化枝上,而裂片石莼和网石莼、浒苔和缘管浒苔聚类到另一进化枝上,这显示出在分子进化水平上较为一致的结果,为浒苔属和石莼属系统分类深入研究提供一定的证据;根据质体蓝素所构建的系统进化树中,阿氏石莼和孔石莼在NCBI上发表的质体蓝素氨基酸序列在第1进化枝中,浒苔的质体蓝素氨基酸序列在第2进化枝中。但在第1进化枝中,孔石莼的3个质体蓝素氨基酸序列没有完全分布在同一个分支上。

高CO_2浓度对石莼光合作用及营养盐吸收的影响

在室外自然条件下用高 CO2 浓度的空气 (5 0 0 0μL CO2 · L-1)通气培养石莼 (Ulvalactuca) 9～ 10 d,以探讨高 CO2 浓度对石莼生理特性的影响。结果表明 ,在高 CO2 浓度条件下 ,石莼的生长速率没有明显改变。而石莼的光合能力下降 ,光合参数如光合效率、羧化效率及光饱和点也都下降 ;但在高 CO2 浓度条件下 ,石莼培养液中营养盐浓度的下降速度增加 ,且 NO-3 浓度下降速度的相对促进量比 PO3 -4

真鲷与石莼池塘混养试验

开展南方真鲷Pagrosomus major与石莼Ulva lactuca池塘混养试验。结果显示,在10m×9m×1.6m的池塘里放养150尾真鲷种苗和少量石莼,经1a养殖试验,在不充氧气、不加任何水质改良剂和消毒药物、仅补充少量海水的情况下,依靠石莼自然生长与繁殖,能有效地消除水体的营养盐,净化水质,改良养殖环境,减少污水排放。池水溶解氧周年维持在4.75—6.50mg.L-1,铵氮含量为0.017—0.093mg.L-1,真鲷和石莼在池塘可以忍受高达34.5℃的极端温度和比重低至1.012 0的海水。周年真鲷成活率为87.3%,饵料系数为5.1,体重为355—529g.ind-1,平均427g.ind-1,总产量为55 900g;石莼生长茂密,沥干鲜藻总产量达到358 000g。实验期间未出现任何因养殖环境不适而导致真鲷患病或大量死亡,可见石莼是适合于作为池塘鱼类养殖的环境修复生物。

石莼属海藻的环境增殖及生物质能开发潜力

石莼属海藻主要包括石莼（Ulva lactuca）、孔石莼（U.pertusa）和裂片石莼（U.fasciata）等。石莼又名海莴苣,藻体呈黄绿色,似卵形,边缘略有波状或呈广宽叶片状,一般生长在海湾内中低潮带的岩石上或石沼中,广泛分布于我国黄、渤海沿岸等;孔石莼又称海白菜,藻体有卵形、椭圆形、圆形等,叶片上有形状大小不一的孔,

石莼多糖的单糖组成成分分析

目的:建立测定分析石莼多糖的单糖组成方法。方法:超声辅助提取石莼多糖,三氟乙酸(TFA)水解多糖,采用薄层色谱法(TLC)和1-苯基-3-甲基-5-吡唑酮(PMP)柱前衍生化高效液相色谱法(HPLC)测定单糖组成。结果:TLC法推断石莼多糖的单糖组成为甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖和木糖。PMP-HPLC法表明石莼多糖含有甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖和木糖,其摩尔比为:0.08∶0.08∶1.00∶0.97∶0.04∶0.68。结论:TLC法可以对多糖的单糖组成进行定性,但难以进行定量测定。PMP-HPLC法,操作简便,灵敏度高,分离效果好,可用于测定石莼多糖中单糖的组成定性、定量测定。

石莼的化学成分研究(Ⅱ)

目的研究绿藻石莼的化学成分。方法利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、HPLC等方法进行分离纯化,并根据理化性质和波谱数据鉴定结构。结果从石莼中分离得到8个化合物,分别鉴定为3,6-二甲基-2,5-哌嗪二酮(1)、吡咯并哌嗪-2,5-二酮(2)、3-异丙基-6-甲基-2,5-哌嗪二酮(3)、邻苯二甲酸二丁酯(4)、邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯(5)、单棕榈酸甘油酯(6)、苯丙氨酸(7)、亮氨酸(8)。结论所有化合物均从石莼中首次分离得到。

孔石莼与2种海洋微藻的胞外滤液交叉培养研究

在实验室条件下,采用海洋大型海藻石莼(Ulva pertusaKjellm.)和海洋微藻青岛大扁藻(Platymonas helgolandicaKylin var.tsingtaoensis)、亚历山大藻(Alexandrium tamarense(Lebour)Balech)的滤液做了交叉培养研究,初步探索藻间的克生机制。试验结果表明,不同温度处理下,2种微藻滤液对石莼生长的影响均有显著的差异。不同温度处理的石莼滤液对青岛大扁藻生长的影响差异显著,而对亚历山大藻生长的影响差异不显著。可以推测:石莼对亚历山大藻的抑制作用很可能是通过细胞的直接接触来完成的;而石莼对青岛大扁藻的抑制作用和两种微藻对石莼的抑制作用主要是通过分泌胞外产物(Extracellular products,ECP)来实现的,至于其它的方式和途径有待于进一步研究。

镉对石莼光合作用和呼吸作用及叶绿素含量的影响

实验表明 ,用含不同浓度镉 (0、5、10、15、2 0、2 5、30× 10 -6)的海水培养石莼 1～ 8d,石莼的光合作用、呼吸作用、叶绿素含量受到了明显的影响。 5× 10 -6的镉培养 3d,光合速率和叶绿素含量明显下降 ;培养时间越长 ,下降幅度越大。低浓度的镉 (5～ 10× 10 -6)对呼吸有促进作用 ,出现了“伤呼吸”;高浓度的镉 (>10× 10 -6)对呼吸有明显抑制作用 ,培养 5d后石莼开始死亡。

绿潮爆发后青岛海域石莼属绿藻的多样性分析

绿潮爆发后在青岛沿海潮间带采集了12株石莼属绿藻,形态学结合分子生物学手段对这些绿藻进行多样性鉴定。经过PCR扩增获得了12株藻的核糖体转录间隔区(ITS)序列以及完整的5.8SrDNA序列。经过序列分析发现,不同藻株的ITS区域在序列长度上存在差异;G+C含量也存在差异,但是都处于较高的水平,最高的接近72%。ITS区域多序列比对结果及系统发育分析显示这些藻株存在种的多样性,而且由分子鉴定得出的多样性与形态上呈现的多样性并不完全一致。本研究结果显示在青岛海域绿潮爆发后石莼藻类仍然存在较好的多样性。

褐煤与石莼低温共热解产物特性研究

将内蒙褐煤与石莼的混合物在自行设计的低温干馏装置进行低温共热解实验,并探究石莼的添加量对各热解产物的产率、组成及品质的影响。研究结果表明:当石莼的添加量(质量分数)为40%时,焦油产率达到最大值8.35%,相比于褐煤与石莼的理论加权值提高了26.70%。GC-MS检测结果表明共热解焦油中直链脂肪族化合物和酯类化合物含量明显高于褐煤单独热解焦油中相应组分的含量;FTIR检测表明石莼的添加使焦油中的芳香族化合物有向脂肪族化合物转变的趋势,可使煤焦油达到一定程度的轻质化;SEM检测表明石莼的添加使共热解半焦孔隙变多、表面变粗糙,这有利于提高半焦反应活性及扩大半焦的用途。