“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”研究进展

介绍国家重点基础研究发展计划项目(“973”项目)“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”的研究背景和主要研究内容,即以我国赤潮高发区东海作为主要研究海域,重点开展重要有害赤潮种的生物学特征及生态适应策略研究;近海赤潮高发区有害赤潮与富营养化的关系研究;近海赤潮高发区有害赤潮生消关键物理过程、数值模拟与预测研究;有害赤潮的危害机理及防治机理研究等。简要报道了项目通过现场综合航次获得的东海大规模赤潮发生前后水文、化学和生物学等诸多要素的变化特征,以及结合实验室模拟研究,在探索重要赤潮生物种群变化的动力学过程及其调控机理等方面取得的进展。另外,对项目的研究前景进行了展望。

麻痹性贝毒在栉孔扇贝体内短期的累积与排出过程

初步研究了微小亚历山大藻Alexandrium minutum产生的麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning,PSP)在栉孔扇贝Chlamys farreri体内短期累积、转化与排出的规律。结果表明,在累积实验阶段,栉孔扇贝内脏、肌肉及生殖腺中的PSP毒素含量均随实验时间的延长而逐渐增加,累积20 h后内脏的毒性达21.56μgSTXeq/100 g,累积速率为1.05μgSTXeq/100 g/h。内脏是毒素累积的主要部位,含量占贝体内PSP毒素总量的89.5%,累积率为6.4%,远远高于肌肉、生殖腺。经过30 h的排出阶段,扇贝总毒性减少到15.05μgSTX eq/100 g,排出速率为0.22μgSTXeq/100 g.h,仅为累积速率的1/5。

麻痹性贝毒在不同贝类组织体外转化的比较

将栉孔扇贝Chlamys farreri、菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum、竹蛏Solen strictus的内脏、肌肉组织分离,匀浆后与毒藻Alexandrium minutum提取液进行48 h体外培养,比较三种贝类不同组织对麻痹性贝(PSP)的转化能力。此外又研究了加热和天然还原剂对毒素转化的影响,以判断毒素转化过程是受到酶还是其他物理化学过程的影响。利用高效液相色谱分析后,发现麻痹性贝毒的转化存在明显的种间差异性与组织特异性。栉孔扇贝内脏对毒素的转化能力最强,培养48 h后与培养初时相比,GTX1、GTX4含量分别减少16%、7%,GTX2、GTX3分别增加13%、10%。但是肌肉对麻痹性贝毒的转化能力却不大。未加热的栉孔扇贝内脏与加热的相比,GTX1、GTX4含量分别减少9%、5%、GTX2、GTX3分别增加9%、5%。加入还原剂的栉孔扇贝的内脏与未加还原剂的相比,GTX1、GTX4含量分别减少5%、5%,GTX2、GTX3增加4%、6%。相反,菲律宾蛤仔和竹蛏内脏与肌肉组织与毒藻提取液培养后各毒素含量变化不大。

不同投喂方式对麻痹性贝毒在贝类体内累积、转化及排出过程的比较

初步比较了两种不同投喂方式(连续投喂方式和定期投喂方式)对麻痹性贝毒在栉孔扇贝和菲律宾蛤仔体内累积与排出过程的影响。结果表明,不同投喂方式对麻痹性贝毒在菲律宾蛤仔体内的累积影响显著,相比于定期投喂方式,连续投喂方式不利于麻痹性贝毒在蛤仔体内的累积,且有助于贝毒的排出。而不同的投喂方式对麻痹性贝毒在栉孔扇贝体内的累积也有影响,连续投喂方式下扇贝累积效应强于定期投喂方式,但不如对蛤仔的累积差异影响显著。此外,不同投喂方式也导致了麻痹性贝毒种类存在差异,连续投喂方式下蛤仔体内主要是GTX2,可能主要是由其他种类转化而来,定期投喂方式下主要为GTX1,而扇贝体内GTX4比例最高,连续投喂方式下扇贝体内GTX4的比例略高于定期投喂的,但累积与排出过程的毒素种类比例变化不显著。