长江江豚保护进展与工作展望

长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)是我国特有的一种小型齿鲸,具有重要的保护地位和研究价值,主要分布在长江中下游干流、大型通江湖泊(洞庭湖和鄱阳湖)及其支流尾闾,是长江生态系统健康与否的重要指示物种。自原农业部发布《长江江豚拯救行动计划(2016—2025年)》以来,随着“长江大保护”的深入推进和长江“十年禁渔”的全面实施。

长江刀鲚生殖洄游期间脂肪酸组成及含量变化分析

为探究长江刀鲚生殖洄游过程中脂肪酸组成及其含量变化规律,研究选择洄游距离、卵巢发育和规格大小3个影响因子设置梯度,对长江刀鲚肝胰腺、肌肉和卵巢的脂肪酸组成及含量进行实验分析。实验结果显示,62尾雌性刀鲚3个组织均检测出28种脂肪酸,以单不饱和脂肪酸(MUFA)含量最高,大于各组织总脂肪酸含量的56.23%,各类脂肪酸中的C18:1、C16:0、C16:1、DHA和EPA含量较高,为主要脂肪酸。在生殖洄游过程中,刀鲚肝胰腺总脂肪含量随洄游距离的延长呈上升趋势,从崇明江段的(526.61±38.50)mg/g增加至安庆江段的(587.21±124.72)mg/g,而肌肉和卵巢总脂肪酸含量呈显著下降趋势,分别下降了33.03%和57.09%(P<0.05)。在各体长组中,肌肉总脂肪酸、SFA、MUFA和PUFA含量与体长呈正相关(P<0.05),而肝胰腺和卵巢总脂肪酸及各类脂肪酸含量与体长无显著相关性(P>0.05)。在卵巢发育过程中,刀鲚肝胰腺和肌肉总脂肪酸、MUFA和PUFA含量随卵巢由Ⅱ期发育至Ⅳ期均呈下降趋势,总脂肪酸含量分别减少了47.56%和22.40%,卵巢总脂肪酸含量则由364.17增加至418.95 mg/g;肝胰腺和肌肉中主要脂肪酸C18﹕1、EPA和C16﹕1含量有所下降,但在卵巢中分别增加了1.21倍、1.36倍和1.31倍(Ⅱ期至Ⅲ期),表明这些脂肪酸在卵巢发育过程中发生了显著转移。研究结果表明,大规格刀鲚肌肉中储存了更多的脂肪酸,各组织含有丰富的SFA和MUFA,以及卵巢中富集的EPA和DHA,为其洄游活动和性腺发育提供了营养保障。

乳酸菌利用低聚果糖和低聚木糖的特性研究

以35株乳酸菌(LAB)为研究对象,通过体外实验研究乳酸菌利用低聚果糖(FOS)和低聚木糖(XOS)的偏好性、代时和产酸速率。通过溴甲酚紫平板法发现4株鼠李糖乳杆菌、3株嗜热链球菌和2株嗜酸乳杆菌均不能利用FOS和XOS,8株植物乳杆菌都能利用FOS和XOS,而短乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和双歧杆菌能选择性利用FOS和XOS。此外,以FOS/XOS作为唯一碳源时,通过比较乳酸菌的代时和产酸速率,发现菌株的生长速率和产酸速率呈正相关,乳杆菌产酸速率普遍大于双歧杆菌。实验结果表明:乳酸菌对FOS和XOS的利用特性不同,与乳酸菌的种属相关。

一株Bifidobacterium longum CCFM760的生理特性、安全性评价和基因分析

长双歧杆菌(Bifidobacterium longum CCFM760)是一株从江苏省无锡市滨湖区两岁健康幼女粪便分离筛选得到的具有良好缓解便秘功效的益生菌。作者对其生长产酸能力、人工模拟肠胃液耐受性、抑菌能力、低聚糖利用能力、抗生素耐受能力和总超氧化物歧化酶(SOD)活性进行了检测。该菌具有良好的生长产酸能力和人工模拟肠胃液耐受性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,能显著利用7种低聚糖,对14种抗生素敏感,培养液中总SOD活性达到(99.14±9.91)U/mL。此外,对该菌进行基因组草图测序,并从基因组角度解析了其低聚糖代谢能力、抗生素敏感性以及抗氧化能力。以上结果表明,B.longum CCFM760是一株安全的、具有实际应用潜力的益生菌。

一株产几丁质脱乙酰酶丝状真菌的发酵条件优化研究

针对已筛选出的一株能生产几丁质脱乙酰酶(CDA)的海洋丝状真菌,考察其最佳发酵培养基和发酵条件。通过单因素与正交实验得出该菌的最佳产酶条件为:初始p H为6.0,发酵温度为30℃,发酵时间为108 h,葡萄糖浓度7 g/L,酵母浸膏浓度7 g/L,氯化钙浓度0.75 g/L,几丁质浓度1.25 g/L,Na Cl浓度为1.4%。通过酶活的测定,发现该丝状真菌合成的几丁质脱乙酰酶主要是胞外酶。在最佳发酵条件下该丝状真菌的最高CDA胞外酶活为21.37 U/m L。是一株具有开发潜力的几丁质脱乙酰酶生产菌株。

长江禁捕后长江口刀鲚资源特征

研究于2019—2021年对长江口刀鲚(Coilia nasus)生物学、资源密度及其时空分布特征等展开调查,并结合刀鲚生产性捕捞退出前(2017—2018年)的调查结果,对长江禁捕后长江口水域刀鲚资源恢复效果进行了评估。结果显示,2021年共采集刀鲚2895尾,抽样解剖1960尾,雌雄比为1.87﹕1,平均体长和平均体质量分别为(272±32)mm和(91.4±33.4)g,较2019—2020年分别增加4.41%和37.55%,较2017—2018年分别显著增加5.84%和22.85%(P<0.05);平均丰满度系数为0.44±0.10,较2019—2020年增加18.28%,较2017—2018年增加12.82%(P>0.05)。2021年日均调查尾数N_(B)和重量W_(B)分别为170尾/d和15.56 kg/d,较2019—2020年分别增长1.09倍和1.48倍;单网调查尾数N_(t)和重量W_(t)分别为50尾/网和4.56 kg/网,较2019—2020年分别增长1.24倍和1.69倍,资源密度呈逐年上升趋势。2020年和2021年长江口刀鲚的洄游时段主要集中在3—4月,较2019年洄游高峰期提前,深水水域资源密度显著高于浅水水域(P<0.05)。研究结果表明,受前期过度捕捞的影响,加之长江口其他渔业生产尚未全部退出,2019年刀鲚专项捕捞退出后,刀鲚资源并未立即出现恢复趋势。自2021年1月1日起,长江流域重点水域全面禁捕及长江口禁捕管理政策的实施,极大减轻了刀鲚捕捞压力,长江口刀鲚种群生物学规格和资源密度均显著回升,资源恢复趋势良好,突出了长江禁捕效果的显著性。建议针对刀鲚等代表性洄游物种开展长期跟踪监测,掌握长江禁捕期间其资源特征及变动趋势,支撑长江禁捕效果评估及生物完整性评价。

陈氏刺棘虫感染对洄游型刀鲚肠道微生物群落的影响

于2017年洄游汛期内采集刀鲚(Coilianasus)样本,解剖后选取6尾感染陈氏刺棘虫(Acanthosentischeni)的刀鲚样本作为感染组,同时选取6尾未感染刀鲚作为对照组,采用16S rDNA高通量测序技术研究陈氏刺棘虫感染对刀鲚肠道微生物群落结构的影响。结果共鉴定出23个细菌门,其中对照组包含22个门,感染组鉴定出18个门,其中疣微菌门(Verrucomicrobia)只在感染组刀鲚中检测到;两组刀鲚肠道中主要的微生物类群均为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和软壁菌门(Tenericutes),且相对丰度总量均高于85%;感染组中厚壁菌门、梭杆菌门(Fusobacteria)和纤维杆菌门(Fibrobacteres)平均含量高于对照组,其余菌门相对丰度含量与对照组相比均呈下降趋势,但两组间微生物组成比例没有显著差异(P>0.05)。此外,在已明确的130个科中,厚壁菌门中的梭菌科(Clostridiaceae)、消化链球菌科(Peptostreptococcaceae)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)和变形菌门中的肠杆菌科(Enterobacteriaceae)含量高于对照组(P<0.05),紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)中的Eisenbergiella丰富度在感染组刀鲚肠道中显著更高(P<0.05);在群落多样性水平上,对照组和感染组间Shannon指数、Chao1指数和Simpson指数差异不显著(P>0.05)。虽然陈氏刺棘虫感染对肠道微生物的群落结构和物种多样性影响不显著,但是在特定微生物物种的组成上存在显著差异。

长江下游及鄱阳湖长江江豚体内元素累积特征比较

为研究长江下游长江江豚Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis体内元素的累积情况,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),对5头野外死亡长江江豚的心、肾、肺、肝、肌肉、皮肤、脂肪、胃和肠等9种器官组织样品中的14种元素(钾K、钙Ca、钠Na、镁Mg、钴Co、铁Fe、铜Cu、锌Zn、锰Mn、铅Pb、镉Cd、汞Hg、砷As、铬Cr)含量进行测定。结果表明:按干质量计算长江江豚体内的常量元素含量依次为K>Na>Ca>Mg,必需微量元素含量依次为Fe>Zn>Mn>Cu>Cr>Co,非必需微量元素含量依次为Pb>Hg>As>Cd;心、肾、胃中元素平均含量最高,脂肪、肌肉中含量最低;总体上,雄性个体体内Ca和Cr的平均含量显著大于雌性(P<0.05),鄱阳湖个体体内K、Ca、Na、Mg的平均含量显著大于长江下游个体(P<0.05),而长江下游个体体内Hg、As平均含量则显著大于鄱阳湖个体(P<0.05)。研究表明,各元素在长江江豚组织中的累积特征与其生理特征及生活环境差异有一定相关性,本研究结果可为今后开展长江中下游长江江豚栖息地保护和长江江豚野外死亡个体溯源提供科学参考。

异尖科线虫诱导长江刀鲚免疫反应研究

为探究长江刀鲚TH1细胞、MIF、IL-10、TNF-α、Ig M、Ig T和Ig D的常规水平及异尖科线虫寄生所导致的免疫变化,采用ELISA法分别测定了空白组和3个寄生组的脾脏、头肾和血清中7种免疫分子的表达水平。结果显示:(1)空白组脾脏、头肾和血清中免疫分子水平均表现为Ig D(P<0.01)>Ig M(P<0.001)>Ig T(P<0.001)>MIF(P<0.001)> TH1细胞(P>0.05)>TNF-α(P>0.05)>IL-10,且血清中免疫分子水平显著高于脾脏和头肾(P <0.001);(2)各寄生组脾脏中7种免疫分子水平均显著高于空白组(P<0.001),头肾中除Ig M外的6种免疫分子水平均显著高于空白组(P<0.05),血清中仅IL-10水平显著高于空白组(P<0.001);(3)整体而言,长江刀鲚寄生组IL-10水平随着寄生数量增加而下降,TH1细胞随着寄生数量的增加呈下降后上升趋势,MIF、TNF-α、Ig D、Ig M和Ig T则与TH1细胞相反,且脾脏(Ig T、TNF-α、TH1细胞、MIF、Ig M)、血清(TH1细胞、Ig D、IL-10、TNF-α)和头肾(Ig T、TNF-α)中免疫分子水平与寄生虫数量间的相关关系均达到显著水平。综上,异尖科线虫寄生可增加长江刀鲚免疫分子的表达水平,诱导炎症反应和适应性免疫反应的发生,脾脏、头肾和血清中部分免疫分子水平与异尖科线虫数量间的相关性显著,其中血清TH1细胞、脾脏中Ig T和TNF-α可作为长江刀鲚应对异尖科线虫寄生的免疫功能测定优选指标。

淮河安徽段秀丽白虾肠道菌群时空变化特征

为探究淮河干流安徽段底栖动物群落的肠道菌群时空分布特征,本研究利用16S rDNA扩增子测序技术,对区域优势虾类秀丽白虾的肠道菌群特征进行分析。结果表明:秀丽白虾肠道菌群共检出37门855属,其中假单胞菌属、短波单胞菌属、青枯菌属、柄杆菌属、乳球菌属和鞘脂单胞菌属为主要优势属;对比枯水期(3月)、平水期(6月)和丰水期(9月),秀丽白虾肠道菌群丰富度存在显著差异(P<0.05),β多样性指数显示从枯水期到丰水期各水域秀丽白虾肠道菌群的组成逐渐趋于相似;从枯水期到丰水期,各水域秀丽白虾肠道菌群共有ASVs逐渐增多,且在枯水期和平水期存在显著差异菌群(P<0.05),而丰水期则未发现;因不同水域生境差异及水文情势变动的影响,淮河干流安徽段秀丽白虾肠道菌群表现出规律的时空特性,各水域肠道菌群组成差异呈现为枯水期最大、平水期次之、丰水期则不显著的总体特征。

长江中下游5头死亡长江江豚POPs含量分析

为了掌握长江下游长江江豚(Neophoc aena asiaeorient alis asiaeorientalis)体内持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)的累积情况,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对5头野外死亡长江江豚的心、肾、肺、肝、肌肉、皮肤、脂肪、胃和肠等9种器官组织中的六氯环己烷(HCH)、滴滴涕(DDT)和多氯联苯(PCBs)含量进行了测定分析。结果显示,HCH、DDT和PCBs在各样本组织中总体变化范围分别为ND~0.31μg/g、ND~19.57μg/g和ND~1.23μg/g。HCH在脂肪中含量最高,肾中含量最低,DDT在皮肤中含量最高,肠中含量最低,PCBs在皮肤中含量最高,肺中含量最低;三者在雄性样本体内的平均含量均大于雌性,在不同年龄组样本中无相关关系,DDT和PCBs在长江下游组样本含量大于鄱阳湖组,而HCH则相反。研究表明,长江江豚各组织持久性有机污染物累积特征与其生理特征及生活环境差异有一定相关性。本研究结果可为了解长江下游长江江豚体内POPs的累积情况,及今后开展长江江豚死因分析、个体溯源及栖息地评价提供研究素材。

禁捕初期长江刀鲚异尖科线虫寄生现状调查

为系统掌握长江“十年禁渔”初期长江刀鲚体内异尖科线虫寄生状况,本研究于2021年3—7月对长江下游及长江口水域的刀鲚开展系统采样调查。结果显示:刀鲚体内寄生异尖科线虫感染率为82.10%,感染强度为5.8±9.5条/尾,感染丰度为5.1±9.1条/尾,其中感染强度以1~10条/尾的样本占比最高(72.30%),且线虫在刀鲚胃、肠道、幽门盲囊、腹腔及肝脏等表面均有寄生,其中肠道和幽门盲囊寄生线虫数量最多(56.06%和25.65%)。刀鲚体内寄生异尖科线虫的情况与其规格、调查时间和上溯距离之间呈现相关性,随着刀鲚规格增大,感染强度呈先上升后下降,其中体长介于250~280 mm样本组的感染强度最高(p<0.05),体长>300 mm样本组的感染率最高;而随着调查时间的推移,感染强度先下降后上升,在7月样本的感染率和感染强度达到最高(p<0.05);此外,随着刀鲚上溯距离增大,感染强度先下降后上升,感染强度在安庆最高(p<0.05),而泰州感染率最高。抽样分子鉴定结果显示,刀鲚体内寄生的异尖科线虫共鉴定出7种,其中异尖属2种、宫脂属4种、针蛔属1种,另有针蛔属未定种。本研究较为系统地调查了禁捕初期刀鲚体内异尖科线虫的寄生状况,为研究其寄生对刀鲚生殖洄游及种群补充的影响积累了基础,同时也为刀鲚生物标志物筛选和鉴定提供新的参考。