海黍子对强光的光合响应及适应能力研究

为探讨入侵性海藻海黍子(Sargassum muticum)在漂浮状态下对强光的光合响应及适应能力,使用太阳模拟器模拟出低、中、高3个强光照水平(460、920、1380μmol photons·m^(-2)·s^(-1)),将海黍子在3种强光下暴露2 h后再进行弱光(9.2μmol photons·m^(-2)·s^(-1))恢复4 h。实验期间,分别在0、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6 h取样测定藻体最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、电子传递、非光化学淬灭(NPQ)等叶绿素荧光相关参数及光合色素叶绿素a、叶绿素c含量。结果显示,在强光暴露阶段,海黍子光合活性受到显著抑制(P<0.05):在460、920、1380μmol photons·m^(-2)·s^(-1)3种强光处理后,F_(v)/F_(m)分别较初始状态降低了43.96%、51.15%和76.93%;最大光合电子传递速率(rETR_(max))较初始状态分别降低了36.93%、54.44%、64.84%;单位反应中心吸收、耗散的能量以及捕获用于还原质体醌A(QA)的能量均显著增加(P<0.05),但电子传递受到阻碍。叶绿素a、叶绿素c含量均显著低于初始值,类胡萝卜素含量显著高于初始值(P<0.05)。在弱光恢复阶段,3种强光处理藻体的F_(v)/F_(m)、NPQ、rETR_(max)、光合色素含量均得到不同程度的恢复,低强光处理组(460μmol photons·m^(-2)·s^(-1))藻体相关参数可以恢复到初始状态。研究表明,在强光暴露时海黍子PSII系统反应中心随光强增加受抑制或损坏程度增大。当光强减弱后,海黍子可以通过提高体内类胡萝卜素含量和增强NPQ来消除强光抑制,说明在强光处理后海黍子体内多种保护和恢复机制共同发生了作用。海黍子能够适应白天海水表面较强的光照,在温度、营养盐等其他条件适宜的情况下,漂浮在海面的群体有保持快速生长、并最终发展成为金潮的潜在危害。研究结果可为海黍子金潮暴发的生态机制研究和预警监测工作提供一定的基础数据和理论参考。

木炭处理对海黍子活性成分及挥发性成分的影响

本文采用了浓度为5%、10%和15%(w/v)的木炭悬浮液对海黍子进行6、12、18和24 h的脱腥处理,考察了海黍子的总酚、总黄酮含量、抗氧化能力和挥发性成分的差异,得到脱腥处理的最佳条件。研究表明,海黍子的总酚含量在5%~15%的木炭处理6 h后较未经木炭处理的对照组分别降低71.90%、74.1%、76.5%,而处理时间的延长则对总酚含量的影响较小;总黄酮含量在5%木炭处理6 h时较对照组并无显著差异(P>0.05),随处理时间的延长略有下降,而10%和15%的木炭处理后均显著降低(P<0.05),处理24 h后分别降至对照组的68.2%和60.0%;抗氧化能力方面,木炭处理后样本清除ABTS+·和DPPH·的能力均有所下降,不同浓度木炭处理组间在处理6 h时差异并不显著(P>0.05),12 h后则随木炭浓度的升高呈逐渐下降的趋势;海黍子中共检测到25种挥发性成分,其中烃类物质的种类和含量占据优势,经木炭处理后挥发性成分的相对含量显著下降(P<0.05),尤其是海藻腥味重要组成成分醛类物质的含量经15%木炭处理24 h后下降了58.8%,表明利用木炭进行脱腥处理能有效地降低海黍子的腥味。这些结果为海黍子用于功能性食品原料的开发提供了参考和依据。

海黍子室内人工育苗技术的研究

于2007年6月以虾夷扇贝贝壳和尼龙绳作为附着基，采集了浮筏栽培和自然海区中生长的海黍子Sargassum muticum成熟种藻的受精卵，观察了受精卵的萌发过程，并对其进行了室内人工育苗的研究。结果表明，在水温17—18℃条件下，海黍子受精卵放出2h后开始萌发，形成2个细胞，1d后形成4～6个细胞的多细胞体，2d后生出假根，藻体直立后成为幼苗。幼苗生长的适宜温度为s22℃，超过23℃后幼苗生长停止；幼苗生长的适宜光照为2000～6000lx；适宜的NaNO3添加量为60～100mg／L。经过近4个月的培养，海黍子幼苗的平均长度为2cm，幼苗密度为7～20棵／cm^2。

光照强度对海黍子生长及部分生化指标的影响

在20、40、80、120、200μmol/m2·s光照强度下,研究了光照梯度对海黍子Sargassum muticum的生长及藻体部分生化指标的影响。结果表明,在80～200μmol/m2·s光照范围内时,海黍子的特定生长率都比较高,且无显著差异,光照低于80μmol/m2·s后,生长率下降,显示了海黍子适宜较高光强的特性。叶绿素a、可溶性蛋白、可溶性糖在光照20μmol/m2·s下含量最高。褐藻多酚含量在光照200μmol/m2时比其余光照条件下增加明显。此特性对于从海黍子中提取褐藻多酚天然产物具有一定的指导意义。

海黍子多酚对亚油酸甲酯氧化的抑制作用

本文采用萃取硅胶柱层析分离技术 ,从海黍子 (Sargassum kjllmanianum)中分离获得 4种海藻多酚类物质 ,用油溶性自由基引发剂 (AMVN)引发氧化亚油酸甲酯 (Methyl linolenate,ML) ,用 HPL C测定亚油酸甲酯氢过氧化物 (ML- OOH)含量 ,以 BHT和 VE为对照 ,评价了海黍子多酚类物质的抗氧化能力。结果表明 :在自由基引发剂 (AMVN)作用下 ,获得的海藻多酚 (butylated hyohoxytoluene) (0 .2 % )对 ML氧化的抑制作用均比 BHT(0 .0 2 % )好 ,但不如 VE(0 .2 % )的效果好。

海黍子新生枝条的室内培养及有性生殖同步化

为了优化海黍子(Sargassum muticum)新生枝条生长与同步生殖的室内培养条件,以长度5 cm左右的海黍子新生枝为材料,在培养箱中采用不同的温度、光照度和营养盐配比(KNO3∶KH2PO4)等生长条件,通过跟踪测量生长情况,观察记录新生枝条形态变化、生殖器官形成及生殖特点,研究有利于新生枝条在室内生长和繁殖的优化组合条件,实现生殖托提前发育和受精作用的同步化。结果表明,培养条件对海黍子新生枝条长度特定增长率的影响:光照度>营养盐配比>温度;对质量特定增长率的影响:温度>光照度>营养盐配比。温度14℃时无法形成生殖托,温度22℃时能形成生殖托,但未形成受精卵。室内培养的海黍子5 cm新生枝条最快40 d完成繁殖过程,平均每棵藻体可以采苗近400棵。

海黍子提取物对不饱和脂质抗氧化作用

为了获得天然抗氧化物质,利用自由基引发氧化体系对青岛近海的24种海藻的抗氧化性能进行了筛选,获得了具有较强抗氧化活性的藻种-海黍子(Sagassumkjellmanianum),并从中分离得到两种混合组分(Fr1、Fr2),进一步研究了它们对鱼油和卵磷脂的抗氧化作用。研究结果表明:(1)在37℃恒温自动氧化条件下,两种海黍子提取物(0.25%)在均相和乳化体系中,对鱼油都有较好抗氧化作用,抗氧化效果比维生素E(0.2%)好;(2)乳化和非乳化体系比较,海黍子提取物在乳化体系中对不饱和脂质的抗氧化作用更好;(3)在自由基引发剂引发氧化下,Fr2(0.6%)对卵磷脂抗氧化作用效果比BHT(0.02%)好。

海黍子吸附重金属镉离子的研究

采用廉价的多细胞褐藻海黍子对重金属镉离子进行吸附，研究海黍子不同的预处理方法、溶液的pH 值、初始 Cd2+ 浓度、外加盐等因素对 Cd2+ 的吸附特性的影响，并对吸附机理进行了初步的探讨，发现镉离子与海黍子中的钙离子发生离子交换作用，交换率占总吸附量的 38 %～50 %。适宜的 pH 范围为 3～6，海黍子的最大吸附量高达 181 mg/g，得出了适宜的吸附等温线方程，并进行了简单的洗脱研究。

海黍子硫酸多糖体外免疫与抗肿瘤活性

为研究海黍子硫酸多糖体外免疫与抗肿瘤活性,通过热水浸提法得海黍子多糖粗品(SKP),分别采用三氯乙酸法和透析法去除蛋白质和小分子杂质,再经DEAE-52离子交换柱层析纯化,分别由0.1、0.5、1mol/L NaCl洗脱得到3个多糖组分SKP1、SKP2、SKP3,对其总糖含量、硫酸基含量、糖醛酸含量、单糖组成、体外免疫活性及抗肿瘤活性进行分析。结果表明:SKP1总糖含量为72.7%,SKP2和SKP3总糖含量较高,分别为92.5%、94.7%;3种多糖糖醛酸含量差别不大,分别为17.24%、20.18%、20.33%;3种多糖主要由岩藻糖和半乳糖组成,还有少量木糖、甘露糖等,各种单糖比例不同;3种多糖均为硫酸酯多糖,硫酸基含量分别为3.4%、25.6%、29.9%;SKP2、SKP3均可显著增强小鼠细胞免疫功能,其中SKP2对脾淋巴细胞与腹腔巨噬细胞的增殖率最高可达53.56%和51.41%;SKP2对HT-29和HeLa细胞的抑制率最高可达57.4%和55.34%,SKP3为49.58%和50.86%,而SKP1仅为17.96%和13.59%,这种结果差异可能主要是由硫酸基含量不同引起的,总糖含量可以影响硫酸基含量从而间接对结果产生影响。

生物吸附剂—海黍子吸附镍

采用生物吸附剂—海黍子对重金属镍离子进行吸附,做了动力学实验,得到了海黍子吸附镍的动力学方程。研究了溶液的pH值,初始Ni2+浓度等因素对Ni2+的吸附特性的影响,得到最佳pH值4～6及最大吸附量0.8283mmol/g,并用Langmuir和Freundlich方程对吸附等温线进行了拟合,用Langmuir方程拟合相关系数R2达0.999以上。

海黍子中甾醇类化合物的初步研究

从中国青岛海域采集的海洋褐藻海黍子(Sagassum muticum),经提取和纯化分离后,得到3个甾醇类化合物,经1 H-NMR、13C-NMR和MS等现代光谱手段鉴定,它们的结构分别为:岩藻甾醇(1)、马尾藻甾醇(2)和较为少见的24-乙基-2a-氧杂-2-氧-5α-羟基-3,4-二失碳-24(28)-胆甾烯(3),这是首次报道的从海黍子马尾藻中分离得到A环降二碳的甾醇类化合物.

海黍子乙酸乙酯相提取物的抑菌和体外免疫活性的研究

研究7种海黍子(Sargassum kjellmanianum)乙酸乙酯相提取物的抗菌活性和对小鼠免疫细胞功能的影响,筛选出抗菌和体外免疫活性较强的提取物。考察7种提取物的抗菌活性,以及对小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7增殖、脾淋巴细胞增殖、释放NO、吞噬中性红能力的影响。抑菌实验结果表明,7种提取物对真菌无明显的抑制作用,而针对不同的细菌表现出不同的程度的抑制活性;免疫实验结果表明,乙酸乙酯相的7个样品都具有一定的体外免疫活性,不但可以促进小鼠巨噬细胞RAW264.7增殖和体外刺激淋巴细胞增殖,还可以促进小鼠腹腔巨噬细胞产生NO和吞噬中性红。

组织培养获得的海黍子幼孢子体的营养盐吸收和生长特性的研究

以组织培养间接获得的海黍子幼孢子体为实验对象，研究温度和氮、磷浓度对其营养盐吸收和生长的影响。结果显示，15-30℃范围内幼孢子体均可吸收NO3--N、NH4＋-N和PO43--P。25-30℃下NH4＋-N的吸收显著高于10～15℃时，而NO3--N和PO43--P的吸收速率在实验温度下差异不显著。NO3--N、NH4＋-N和PO43--P的最大吸收速率分别出现在15、25和25℃。当氮浓度〈3000μg·L^-1时，幼孢子体均可吸收NO3--N和NH4＋-N，且二者均呈现开放型吸收模式。当磷浓度〈30μg·L^-1时，幼孢子体可吸收PO2-P，且呈现饱和型模式。温度对幼孢子体的生长影响显著。10-30℃范围内，富含氮磷组和去除氮磷组的特定生长率（SGR）均随着温度的升高先增大后减小，且最大SGR（分别为19．58％·d^-1和14．58％·d^-1）在25℃时取得；叶绿素a、c的含量随着温度的升高先减小后增大。氮、磷浓度对幼孢子体的生长影响显著。富含氮磷组的SGR、叶绿素口含量和叶绿素C含量分别在15～25℃、15~30℃和20-30℃范围内显著高于去除氮磷组。

海黍子和脆江蓠对重金属锌、镉富集的比较研究

采用室内培养实验方法,研究了褐藻海黍子(Sargassum muticum)和红藻脆江蓠(Gracilaria chouae)在不同质量浓度的锌和镉溶液里15 d,藻体的生长和体内金属离子含量的变化。结果表明:两种藻的生长速率与暴露溶液金属质量浓度呈负相关,藻体内积累金属离子的量和溶液的金属质量浓度呈正相关,藻体内金属离子的含量均在培养3 d后显著增加,且随着培养时间的延长而持续增加。海黍子和脆江蓠对重金属Zn^(2+)的富集能力明显高于对Cd^(2+)的富集能力,在相同条件下,海黍子对重金属Zn^(2+),Cd^(2+)的积累量明显高于脆江蓠。以上研究结果对利用藻类修复重金属污染的海洋水体能起到一定的指导和参考作用。

不同氮磷营养条件对海黍子生长及抗氧化能力的影响

以经济褐藻海黍子(Sargassum muticum)为研究对象,研究了不同氮、磷营养条件对其生长、生理生化特性以及抗氧化指标的影响。结果表明,海黍子的生长受氮、磷浓度和培养时间的影响显著。氮、磷浓度在不高于400、25μmol·L^(-1)下培养3 d可显著促进海黍子的生长,超过该浓度后,则抑制海黍子的生长;继续培养至7 d时,氮、磷浓度超过100、6.25μmol·L^(-1)均导致海黍子生长速率的下降。海黍子对氮、磷的吸收速率均随着氮、磷浓度的增加呈逐渐升高的趋势,且对NH+4-N和NO-3-N的吸收速率较高,但两者间并无显著差异,而对NO-2-N和PO 3-4-P的吸收速率较低。生理生化指标分析表明,培养3 d时,氮、磷浓度的升高可促进海黍子藻体内叶绿素a和类胡萝卜素的生成,但当继续培养至15 d时,氮、磷浓度高于100、6.25μmol·L^(-1)反而阻止了光合色素的合成。藻体可溶性蛋白的含量在氮、磷加富培养7 d后均显著升高;抗氧化酶如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性变化不尽相同,在特定的氮、磷浓度和培养时间内显著升高;而当氮、磷浓度升高或超过一定培养时间时,抗氧化酶活性出现不同程度的下降,并逐渐发生过氧化损伤,导致丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著升高。研究结果可为进一步完善海黍子的健康养殖技术和富营养化污染水域的修复机制研究提供一定的理论参考。

海黍子对仿刺参生长及水环境因子的影响

在水温7.0-19.5℃和盐度28.7-30.9的养殖环境下,将仿刺参（Apostichopus japonicus）和海黍子（Sargassum muticum）混养在1 m^3水体中,研究在一定养殖空间内刺参-海黍子适宜的养殖容量和密度及其对水质的影响。仿刺参平均湿重（25.2±1.21）g;养殖密度,A1-A3组：600 g/m^3,B4-B6组：400 g/m^3,C7-C9组：200 g/m^3。海黍子养殖密度,A1、B4、C7组：0 g/m^3,A2、B5、C8组：1 000 g/m^3,A3、B6、C9组：2 000g/m^3。结果显示：（1）A1、B4组仿刺参的平均日增重率（Mdwg）和特定生长率（SGR）最小;C8和C9组仿刺参的Mdwg和SGR最大;A2组海黍子的SGR最大;C9组海黍子SGR最小;（2）A1、B4组NH4＋-N、NO2--N、NO3--N和PO43--P含量较高;A3、B6、C9组各营养因子含量较低。研究表明：海黍子能吸收水体中的营养因子,其密度显著影响仿刺参的生长（P〈0.05）。本试验条件下,C8、C9组搭配比较合适,生态互利效果最好。

海黍子有性生殖相关形态建成因子分析

为了评估海黍子Sargassum muticum有性繁殖生殖力情况,利用统计学方法对海黍子有性生殖相关的形态建成因子进行了初步研究,通过分析藻体长度与侧枝数、侧枝长度与生殖托数、生殖托长度与生殖托挂卵数之间的数量相关性,利用回归方程估算了海黍子的个体生殖力。结果表明:海黍子成熟藻体平均长度为(164.5±59.9)cm,侧枝平均长度为(10.4±5.3)cm,生殖托平均长度为(9.3±1.5)mm,单个生殖托平均挂卵数量为(378±121)粒,各因子间存在线性正相关性(P<0.05)。研究表明,单株海黍子成熟藻体能够产生(21~400)万粒受精卵,可基本满足1 m^2的采苗生产需要。

荣成沿海海黍子的营养成分分析与营养学评价

测定并分析了山东荣成沿海海黍子(Sargassum kjellmaniamum)中营养成分组成及含量。结果显示:海黍子粗蛋白含量为9.92g/100g,粗脂肪含量为7.61g/100g,碳水化合物含量为58.75g/100g,灰分含量为23.72g/100g;海黍子中测出17种氨基酸(未测色氨酸),其中人体必需氨基酸7种(占氨基酸总量的22.55%),必需氨基酸组成基本符合FAO/WHO标准;主要限制氨基酸为赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸;鲜味氨基酸占氨基酸总量的49.37%。结果表明,海黍子具有很高的食用价值与保健作用。

海黍子(Sargassum muticum)不同分枝的形态观察与离体培养

【目的】观察海黍子不同分枝的形态特征,并研究离体培养条件下三生分枝的生长和生殖托数量的变化情况。【方法】采用形态观察法和离体培养技术,分别研究三生分枝在次生分枝上的分布、其数量与次生分枝长度的关系、其长度与生殖托数量的关系,并对离体培养前后三生分枝特定生长率及生殖托数量变化情况进行研究。【结果】三生分枝数量与次生分枝长度呈正相关;生殖托数量同三生分枝的长度呈正相关。离体培养实验期内,生殖托数量增长一般不超过2个;三生分枝均有不同程度的增长,特定生长率多数集中在0%~2%。【结论】海黍子不同分枝尤其是三生分枝的生长和发育有助于海黍子有性繁殖过程,可以保障海黍子群体的不断繁衍。

海黍子(Sargassum muticum)池塘养殖及对氮磷去除效果的研究

初步研究了在海参养殖池塘中,不同养殖方式下,大型海藻海黍子（Sargassum muticum）的生长特性及对水体中氨氮和活性磷的去除作用。2012年3~5月,在山东莱州试验养殖海黍子60d,结果发现其长度最大从43.8cm增长到81.3cm,增长85.6%,日增长率（SGR）在14℃时最大,达到5.0%;每绳的平均质量从0.74kg增到2.59kg,增长3.5倍,SGR在12℃时最大,达4.3%;水体氨氮平均下降了25.9%,活性磷下降了37.5%。实验证明海黍子能在适合的池塘中养殖,并且能有效的去除水体中的氨氮和活性磷,是有效的近海生境修复大型工具种海藻。