模拟夏季温排水温升对福宁湾常见海洋生物的热耐受性研究

本研究模拟研究了福宁湾四种常见海洋生物(大黄鱼Larimichthys crocea、黑鲷Sparus macrocephalus、口虾蛄Oratosquilla oratoria和三疣梭子蟹Portunus trituberculatus)在夏季温排水动态和静态温升条件下的热耐受性。结果表明,动态温升条件下四种受试生物的临界热最大值(CTM)均随温升速率的升高呈先上升后降低趋势,1℃/h和2℃/h处理组中各受试生物的热耐受性较高,四种受试生物的热耐受能力依次为三疣梭子蟹>黑鲷>大黄鱼>口虾蛄。静态试验结果表明:夏季自然水温30.0℃时四种受试生物的24小时高起始致死温度(24 h UILT50)最低为35.6℃,建议夏季核电厂址海域排放口的最高排放温度限值不超过39.6℃。研究结果为核电厂温排水的环境影响评估提供了基础数据,为核电厂温排水的排放控制方案优化提供科学依据。

几种褐藻多糖硫酸酯的提取、成分分析及抗氧化活性研究

褐藻多糖硫酸酯是一种含有硫酸基的水溶性杂聚糖,其化学组成对抗氧化活性有较大的影响。本文对三种褐藻来源的褐藻多糖硫酸酯及其降解产物化学组成和抗氧化活性进行了研究,阐明了不同来源褐藻多糖硫酸酯体外抗氧化活性的构效关系。实验结果表明:1)分子量对抗氧化活性有较大影响,但是对不同褐藻来源的褐藻多糖硫酸酯的影响趋势并不一致。2)岩藻糖、硫酸基和糖醛酸含量对清除超氧阴离子自由基的影响与分子量有一定的关系。对于低分子量样品,岩藻糖和硫酸基含量与抗氧化活性成正相关。3)岩藻糖和硫酸根的比值对羟基自由基的清除能力有一定影响,比值越大,羟基自由基的清除能力越强。分子量、岩藻糖、硫酸基和糖醛酸的含量对褐藻多糖硫酸酯的抗氧化活性的影响依次减小。本研究为褐藻多糖硫酸酯在抗氧化剂保健品和功能食品中的应用提供了基础数据,也为裙带菜、羊栖菜和铜藻的高值化利用提供了理论依据。

中国近海外来囊藻(Colpomenia peregrina)种群遗传多样性研究

外来囊藻(Colpomeniaperegrina)是一种在潮间带分布广泛的褐藻,它能附着在牡蛎壳上进行跨海区扩散,因而是研究生物多样性变动和生物地理格局形成的良好模型。外来囊藻在中国沿海虽有分布,但关于其种群遗传多样性和分化研究的报道尚为空白。本研究采集了中国近海13个外来囊藻种群样本。通过扩增301条线粒体cox3序列,发现了26个单倍型;通过重建单倍型网络图和基于最大似然法与贝叶斯法重建系统进化树,发现外来囊藻种内遗传多样性较高, 13个种群划分为3个遗传世系,其中浙江南麂列岛的7个种群组成遗传世系A,辽宁和山东的样本则分化为遗传世系B和C。中国近海外来囊藻的这种种群遗传结构可能源于更新世末次盛冰期黄渤海、东海边缘海的环境变化和海平面的大幅下降。遗传世系A具有的较高单倍型多样性,其原因可能是南麂列岛独特的地理位置和潮间带环境的共同作用。

中国黄渤海真江蓠(Agarophyton vermiculophyllum)群体遗传多样性研究

真江蓠是原产于西北太平洋的重要经济红藻。我们利用10对微卫星引物检测中国黄渤海地区真江蓠的群体遗传多样性和结构。10个微卫星位点在12个群体中共检测到65个等位基因,每个位点的等位基因(Na)为1~28,有效等位基因(Ne)为1.0~9.6。每个群体的平均等位基因(Na)、平均有效等位基因(Ne)、平均香浓指数(I)、平均观察杂合度(Ho)和平均预期杂合度(He)分别为2.4、1.6、0.419、0.133和0.227,显示较低的群体遗传多样性。中国黄渤海12个真江蓠群体间遗传分化较大(Fst=0.3987),基因流有限(Nm=0.3771),近交系数为正(Fis=0.3913,Fit=0.6340),表明可能存在近交和杂合子缺失现象。Structure和UPGMA系统进化分析一致将12个群体分为两个遗传组,并在黑石礁群体(HS)和石岛群体(SD)中发现明显的遗传混杂现象。AMOVA分析显示遗传变异主要来自于群体内(73.27%)。该研究可为黄渤海地区真江蓠自然资源保护和管理提供科学依据。

静电纺丝技术制备纳米纤维复合环氧涂层及其海洋防腐性能

纳米纤维可以填补有机涂层中存在的孔隙和微裂纹,并提高其抗腐蚀能力。本文介绍了一种利用静电纺丝方法在Q235碳钢表面制备纳米纤维,并与有机环氧树脂复合,进而提高树脂防腐性能的技术。制备了环氧-纤维复合涂层(PAN-NFs/EP),采用电化学方法以及盐雾实验对复合涂层的防腐性能进行了表征,结果表明嵌入了纳米纤维的环氧复合涂层,其电化学阻抗提高了两个数量级,防腐性能明显提高。本研究对静电纺丝技术在海洋防腐中的应用具有一定的参考价值。

红球藻虾青素与炎症反应和肺部疾病的研究进展

概述红球藻虾青素与炎症反应和肺部疾病的研究进展,介绍虾青素通过各种不同通路(如核转录因子、肿瘤坏死因子、白介素、干扰素、T和B细胞等)降低促炎因子水平、促进抑制炎症因子的产生、维持促炎症因子与抑制炎症因子之间的动态平衡从而避免炎症过激反应与机体损伤发生的作用;介绍虾青素改善急性肺损伤、减轻肺纤维化、抑制肺癌等功能性作用,展望虾青素作为新型生物制品对预防/延缓和减轻炎症反应和肺部疾病以及加快身体康复的前景。

南海细菌胞外多聚物的神经保护活性筛选

本文采取传统的醇沉水溶的工艺提取了深海细菌的胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS),使用过氧化氢作为损伤剂建立SH-SY5Y人神经母细胞瘤体外氧化损伤模型。在安全剂量下评价EPS的体外神经保护活性,确定16种活性良好(细胞活力>90%)的EPS。16种EPS的成分分析结果如下:1)16种EPS的分子量分布呈三段式,分别为>200 kDa,10~200 kDa和<10 kDa;2)16种EPS单糖组成中除甘露糖、葡萄糖外,还有稀有单糖氨基葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、氨基半乳糖、半乳糖、岩藻糖;3)EPS的总糖含量为14.06%~21.40%,蛋白含量为10.66%~31.05%,硫酸基含量为2.91%~26.53%。通过对相应菌株进行16S rDNA全序列分析并与GenBank比对,完成了活性菌株的鉴定,通过MEGA7.0和Figtree构建系统进化树。鉴定结果表明,16株深海细菌归属于3门8科9属16种,分布在三个门类:厚壁菌门(Firmicutes,9/16),变形菌门(Proteobacteria,6/16)和放线菌门(Actinobacteria,1/16)。

红球藻虾青素资源开发历程与趋势展望

经30多年不懈努力与系统创新研发,我国已成功地实现红球藻虾青素资源的规模化生产,开发出新资源食品和功能性生物制品。期间,我们结合微藻产业现状与国情,围绕红球藻资源开发的产业化链条,针对上中下游重要环节的关键性瓶颈问题,开展了基础理论探索、新技术开发、产业化推广与新活性功效发掘等系列工作。借建所70周年所庆成果专刊出版之际,全面回顾总结我们在该藻种质资源、基于细胞周期调控的二步串联培养模式、关键参数优化与控制、光反应器培养设施创制、生物污染危害和防控原理与策略、活性物质开发与新功能挖掘、产业标准与体系建设等方面所取得的进展,同时展望发展趋势,以期促进红球藻以及整个微藻产业的健康可持续发展。

低盐胁迫后两种龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)叶绿素荧光特征的对比分析

以龙须菜981品种和其绿色突变型为材料,运用叶绿素荧光分析技术,比较低盐胁迫(盐度28和22)下二者光合生理的差异。研究结果证实,在正常状态下,龙须菜绿色突变型具有较高的光能利用效率(α)、最大相对电子传递速率(r_(ETRmax))、半饱和光强(Ik)和光性能指数(PIabs),表明其光合性能优于龙须菜981。在2种低盐条件下培养3d,盐度28处理后,龙须菜981的最大相对电子传递速率下降了20.4%,而龙须菜绿色突变型无显著变化,表明盐度28可使龙须菜981的光合活性减弱。在盐度22培养3 d后,龙须菜981的最大光量子产量(FV/Fm)下降幅度高达16.0%,而龙须菜绿色突变型的下降幅度为11.9%;龙须菜981电子传递的量子产额(φ_(EO))下降了20.3%,而龙须菜绿色突变型则无显著变化;另外,盐度22处理后,龙须菜981的光能利用效率和最大相对电子传递速率分别下降31.5%和22.1%,下降幅度均高于龙须菜绿色突变型,这表明龙须菜绿色突变型光合活性对低盐胁迫的耐受性高于龙须菜981。

海萝抗氧化酶系与失水响应因子表达模式分析

潮间带红藻海萝(Gloiopeltis furcata)对失水胁迫具有很强的耐受能力。为探索海萝周期性失水过程中的响应机制,本研究在24 h内设计了两次连续的失水-复水循环处理,测定了海萝抗氧化酶活力的变化情况。同时,利用转录组测序技术,结合荧光定量PCR方法(qRT-RCR),对海萝失水响应基因的转录表达进行了验证。结果表明:海萝转录组共组装到32681条基因。与对照组相比,处理组共表达了7161条差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。KEGG分析显示,DEGs分布在代谢、环境信息加工、有机体系统、遗传信息加工、细胞进程等方面。海萝抗氧化酶活力测定发现,抗氧化能力对海萝响应失水胁迫十分重要。过氧化氢酶(CAT)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)、超氧化物歧化酶(SOD)参与抗氧化过程,其中CAT酶活力对海萝抵抗失水胁迫尤为重要。此外,qRT-PCR结果显示,海萝中渗透调节物质红藻糖苷合成的相关基因(GfUGPase、GfGK、GfGPDH)只对初次失水处理有正响应。而热激蛋白70基因(GfHSP70)、碳酸酐酶基因(GfCA)、MYB蛋白编码基因(GfMYB)以及谷胱甘肽S转移酶基因(GfGST)在两次失水过程中其转录水平均有上调表达,它们也参与了海萝失水响应机制。