铜、锌对泥鳅细胞DNA损伤及金属硫蛋白表达的影响

采用0、100、200、400、800μmol/L的硫酸铜和0、200、400、800、1600μmol/L的氯化锌分别处理泥鳅鳍细胞系,培养24 h后,用单细胞凝胶电泳检测其DNA损伤情况,同时对金属硫蛋白基因的表达进行研究。试验结果表明,随着两种重金属浓度的增加,泥鳅鳍细胞的DNA损伤程度呈现明显的剂量依赖性。当硫酸铜浓度≥200μmol/L、氯化锌浓度≥400μmol/L时,细胞的拖尾率、彗尾DNA比例、彗星尾长、彗星尾距和Olive尾矩均显著增大(P<0.05)。泥鳅细胞金属硫蛋白基因的表达量随着硫酸铜浓度的升高呈现出短暂稳定后显著下降的趋势,而随着氯化锌浓度的增大呈现出显著上升再显著下降的趋势,表明氯化锌浓度≤400μmol/L时可显著诱导泥鳅鳍细胞系金属硫蛋白的转录表达。综合来看,与锌相比,泥鳅鳍细胞对铜的解毒能力和耐受力更差。因此,铜污染对泥鳅细胞的遗传毒性更加明显。本研究将为探讨重金属对生物的毒性效应及生物学监测提供理论依据。     

小球藻锌结合类金属硫蛋白的结构表征及抗菌活性

小球藻经60μmol/L的锌胁迫培养5d后,离心收集藻泥,经超声波细胞破碎后,离心得到上清液即蛋白质粗提液,再经葡聚糖凝胶层析柱G-75及脱盐柱G-25分离、纯化后,收集的蛋白组分经真空冷冻干燥后获得小球藻锌结合蛋白。通过Tricine-SDS-PAGE电泳、氨基酸组成及紫外光谱等方法进行表征,测得该蛋白的分子量约为8.2ku,半胱氨酸含量为15.4%,具有金属硫蛋白典型的紫外光谱特征,称为类金属硫蛋白(Zn-MT-like proteins)。试验采用琼脂糖孔穴扩散法,研究了小球藻Zn-MT-like蛋白对3种细菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽胞杆菌)和3种真菌(青霉菌、曲霉菌、酵母菌)的抗菌活性,并与兔肝Zn-MTs的抗菌能力进行比较。结果表明,小球藻Zn-MT-like蛋白对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌)和霉菌(青霉、曲霉)具有显著的抗菌活性,1mg/mL的Zn-MT-like蛋白对金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌、青霉和曲霉的抑菌圈直径分别为13.2、17.4、7.2和9.8mm;而对大肠杆菌、酵母菌则无抗菌活性。同样条件下,未加锌胁迫的小球藻蛋白质本身和兔肝Zn-MTs并不具有这些抗菌...     

重铬酸钾对不同倍性泥鳅鳍细胞系的毒性效应

以二倍体和三倍体泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)鳍细胞系(DIMF和TRMF)为实验材料,研究了重铬酸钾对细胞的氧化损伤、微核形成以及金属硫蛋白表达情况的影响,旨在多角度探讨重铬酸钾对细胞系的毒性效应,建立适合监测其污染情况的指标。采用MTT法测定了细胞的半数抑制浓度;使用试剂盒测定了3种主要抗氧化酶活性;吉姆萨染色后观察了细胞微核的变化,并通过实时定量PCR方法测定了金属硫蛋白的表达情况。结果表明,24 h急性毒性实验两种细胞系的半抑制浓度分别为(25.3±1.2)μmol/L、(27.9±0.6)μmol/L,DIMF对重铬酸钾的敏感性要高于TRMF。当重铬酸钾浓度为0~30μmol/L时,二个细胞系的超氧化物歧化酶(SOD)活性随染毒浓度升高而升高。当重铬酸钾浓度为0~20μmol/L时,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性逐渐升高,浓度为30~40μmol/L时,其活力开始下降。两种细胞系的谷胱甘肽S转移酶(GST)活性随重铬酸钾浓度增大逐渐降低。二倍体细胞系氧化酶活性均低于三倍体。微核试验显示,重铬酸钾可引起细胞核损伤,形成微核。当重铬酸钾浓度为40μmol/L时,DIMF、TRMF微核率达到最大,分别为7.33‰和8.00‰,DIMF微核率要低于TRMF。实时定量PCR结果显示,对照组金属硫蛋白(MT)基因表达量很低,但经重铬酸钾胁迫后,MT基因表达量显著升高(P0.01)。     

锌离子胁迫下青海湖裸鲤钙调蛋白磷酸酶的表达

为检测在重金属胁迫下青海湖裸鲤钙调蛋白磷酸酶(Calcineurin,CN)的动态变化,确定CN是否可以作为生物标志物对水环境中的重金属污染进行早期诊断,通过检测Zn~(2+)胁迫后青海湖裸鲤CN表达量的变化,研究了Zn~(2+)对青海湖裸鲤生存状态的影响。结果表明,Zn~(2+)对青海湖裸鲤的致死率与胁迫时间和离子浓度成正相关;通过实时定量PCR发现,CN在鳃、肌肉、肾脏和肝脏中均有表达;在Zn~(2+)浓度为1 mg/L时,随着胁迫时间的逐渐延长,鳃中CNAα、CNAγ和CNB均有逐渐增加的趋势,96 h时表达量达到最高水平;随着胁迫浓度的逐渐增加,CNAα、CNAγ和CNB表达量呈先升高后降低的变化趋势,在Zn~(2+)浓度为2 mg/L时,三者表达量均达到最高水平。研究结果显示,青海湖裸鲤钙调蛋白磷酸酶对锌离子胁迫产生了明显应答,可以作为重金属污染的候选生物标志物。     

镉诱导鲫肝细胞内Ca2+-ATP酶与金属硫蛋白的表达

研究了镉诱发鲫肝细胞相关的胞内游离钙离子变化,以及Ca²⁺-ATP酶及金属硫蛋白表达量的变化。试验分为对照组、5、10、15、20 μmol/L CdCl₂ 5个组。Ca²⁺用Fura-2/AM方法检测,试验后24 h用荧光倒置显微镜观察细胞内游离钙离子变化;分光光度法检测Ca²⁺-ATP酶;石墨炉—原子分光光度法检测了细胞内镉离子浓度;免疫酶联法(ELISA)检测了金属硫蛋白(MT)含量。结果显示,镉可导致细胞存活率下降,具有一定的毒性。镉离子引起胞内Ca²⁺荧光强度和Ca²⁺-ATP酶活性增加(P＜0.01)。随镉浓度升高,处理组Ca²⁺-ATP酶浓度活性分别是对照组的4.52、6.73、6.68、7.19、6.18倍;暴露24 h后各组细胞内镉离子均有上升,其中5 μmol/L组最高,达(2.045±0.322) μmol/L;各处理组金属硫蛋白(MT)含量增高(P＜0.01),且5 μmol/L低浓度组MT增幅最大,达17.15%。结果提示,镉诱导下细胞内Ca²⁺升高,MT表达量上升,且MT可螯合进入细胞内的镉离子,这种螯合可能是降低镉毒理作用的机制之一。     

镉污染对肠浒苔毒性作用研究

以肠浒苔中Chl_a含量、SOD活性、POD活性、CAT活性及可溶性蛋白含量等为指标,研究分析了不同浓度Cd2 对肠浒苔的胁迫作用。结果表明,较低浓度Cd2 对肠浒苔5项指标参数值均较对照组有一定的提高,随着Cd2 浓度的增加,5项指标参数值均下降,其中,浓度>10μmol/L时,CAT、POD活性逐渐下降;>15μmol/L时,Chl_a含量、SOD活性、可溶性蛋白含量下降。高浓度的Cd2 对肠浒苔具有明显的胁迫作用。     

Fe~(3+)浓度对淡水蛋白核小球藻Chlorella pyrenodiosa生长的影响

在500m L锥形瓶中加入培养基250m L,将氯化铁配制成Fe~(3+)浓度为0μmol/L、3μmol/L、6μmol/L、9μmol/L、12μmol/L、15μmol/L、18μmol/L、24μmol/L、30μmol/L,和36μmol/L 10个梯度,然后在10000Lux光强和恒温28℃下连续培养16d,研究Fe~(3+)浓度对淡水蛋白核小球藻Chlorella pyrenodiosa生长的影响。结果显示:不同浓度的Fe~(3+)先是促进藻类生长,第14d时藻种吸光度最大,是起始浓度的80倍左右,15d后开始抑制藻的生长。这可能是引起藻类爆发、水体富营养化的原因之一。因此治理此类问题时,也要考虑铁离子对藻类生长的影响。     

Cd胁迫对泥蚶Cd积累及相关生理代谢的影响

为了探讨镉(Cd)胁迫对泥蚶(Tegillarca granosa)体内重金属 Cd 含量积累、相关酶活力变化及基因表达水平的影响, 本研究将泥蚶暴露于 Cd 质量浓度为 0 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L 的海水中, 对其软体部 Cd 含量, 超氧化物歧化酶(SOD)和三磷酸腺苷酶(ATP)的酶活力, 丙二醛(MDA)含量以及 ATP 结合盒转运子 A 家族(ABCA3)、 金属硫蛋白(MT)、ATP 合酶(ATP)、超氧化物歧化酶(SOD)基因表达等指标的变化进行分析。结果显示, Cd 胁迫后泥蚶软体部 Cd 含量明显增加, 呈现明显的时间–剂量效应；Cd 胁迫后 0.05 mg/L 和 0.1 mg/L 质量浓度组中鳃和外套膜 Cd 含量显著高于其他组织(P＜0.05), 0.5 mg/L 组内脏团 Cd 含量最高。Cd 胁迫后泥蚶内脏团中 SOD 酶和 ATP 酶活力及 MDA 含量前期呈上升趋势, 后期呈现下降趋势, 且均高于对照组。Cd 胁迫后 ABCA3、SOD、MT 基因表达上调, ATP 合酶基因的表达与对照组相比没有显著变化。胁迫后泥蚶软体部 Cd 大量增加, 诱导机体产生氧化应激反应, 泥蚶通过调整自身酶活力和相关基因表达水平的变化, 减少 Cd 胁迫产生的氧自由基对自身的毒害作用。     

不同浓度的Cd~(2+)、氮及其交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同的Cd2+浓度与氮浓度交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,Cd2+浓度、氮浓度、胁迫时间及三者的交互作用对小球藻和微绿球藻的生长及光合作用均具有显著影响(P<0.05),其中Cd2+浓度对2株微藻的Fv/Fm(光系统Ⅱ的最大光化学量子产量)和Yield(光系统Ⅱ的实际光能转化效率)影响最显著,氮浓度对2株微藻的NPQ(非光化学淬灭)和微绿球藻的qP(光化学淬灭)影响最显著。相关性分析结果表明,2株微藻的细胞密度、叶绿素相对含量及部分荧光参数(Fv/Fm和Yield)均与Cd2+浓度呈显著的负相关关系。在低氮(55μmol/L)条件下,小球藻和微绿球藻的荧光参数Fv/Fm、Yield和NPQ均有明显下降,细胞密度和叶绿素相对含量也均有不同程度的降低。小球藻的Fv/Fm和Yield在高氮(7040μmol/L)和低浓度Cd2+条件下,下降幅度小,表现为拮抗作用。试验还发现,在低氮和高氮条件下,高浓度Cd2+对小球藻的胁迫作用加强,表现为协同作用。微绿球藻在高氮条件下,其处理组间荧光参数差别不明显,表现为拮抗作用。     

3种氮源加富对半叶马尾藻幼苗生长和生化组成的影响

为了探讨硝氮(NO_3~--N)、氨氮(NH_4~+-N)和尿素氮(Urea)3种氮(N)源对半叶马尾藻(Sargassum hemiphyllum)幼苗生理特性的影响,在实验室条件下,把幼苗分别置于不同N源浓度中培养24 d,而后测定藻体的生长和生化组成含量。结果显示,不同N源和N浓度对幼苗的生长和部分生化组成有显著影响。3种N源加富均能促进幼苗的生长和组织N的增加,相对生长速率随着N浓度的升高而增加,在浓度为25~150μmol/L组中,幼苗的组织N增加量接近或超过每天以最大速率生长的N需求(0.032%/d);在浓度为50μmol/L时,相对生长速率达到最大值,Urea组的最大相对生长速率显著低于NO_3~--N和NH_4~+-N组;在浓度为10、25μmol/L时,NH_4~+-N组幼苗的相对生长率显著高于相同浓度下的NO_3~--N组,而在浓度为50~150μmol/L时则相反。除了最高浓度组(150μmol/L),随着N浓度的升高,幼苗光合色素、可溶性蛋白和组织N含量逐渐增加,而可溶性糖含量逐渐降低;在相同N浓度下,NO_3~--N加富幼苗的可溶性糖、叶绿素a和叶绿素c含量最高,NH_4~+-N加富时,可溶性蛋白和组织N含量最高,而Urea加富下墨角藻黄素含量最高。当NH_4~+-N浓度增加至150μmol/L时,幼苗的生长和可溶性蛋白含量下降幅度最大。研究表明,将培养水体中NO_3~--N加富至50~150μmol/L或NH_4~+-N加富至25~100μmol/L时,可有效促进半叶马尾藻幼苗的生长、光合作用和物质积累,为室内幼苗顺利度夏培育提供保障。     

磷限制及恢复对小球藻叶绿素荧光特性的影响

研究了小球藻（Chlorella sp．）一次性培养过程中，培养基中不同磷浓度（0、10、36．3和290．4μM）对其叶绿素荧光参数、细胞密度和叶绿素含量的影响以及磷添加后各荧光参数的瞬时变化（nutrient induced fluorescnce transients，NIFY反应）及恢复情况。培养温度为20±1℃，盐度为31，光照强度为100μmol·m^-1·s^-1。单因子方差分析的结果表明，随着培养时间的延长，磷浓度对小球藻的光合作用及生长均有显著影响（P〈0．05）。多重分析的结果表明，小球藻的最适磷浓度为36．3μM。小球藻的最大光能转化效率（Fv/／Fm）、实际光能转化效率（ФPSII）、电子传递效率（ETR）、光化学淬灭（qP）、细胞密度以及叶绿素含量随着起始磷浓度的增大而增大，在磷浓度为36．3μM达到最大值。磷重新添加后，瞬时荧光不断下降，ФPSII出现瞬间的上升后恢复至原初状态，qP、非光化学淬灭（NPQ）则不断上升。限制7d后重新添加磷，各处理组的Fv／Fm、ФPSII、ETR、NPQ 24h内基本恢复，而对照组的变化不显著。     

低温对两种单胞藻光合放氧和呼吸耗氧速率的影响

采用改良后的黑白瓶法测定了蛋白核小球藻和裸甲藻在低温下的光合放氧和呼吸耗氧速率。研究结果表明,低温条件下蛋白核小球藻和裸甲藻仍具有一定的光合放氧能力。在光照度为2100lx,温度为-1℃时,蛋白核小球藻和裸甲藻叶绿素a光合放氧速率分别为(30.78±2.18)μmol/(mg·h)和(11.92±0.97)μmol/(mg·h);呼吸耗氧速率分别为(2.30±1.49)μmol/(mg·h)和(2.34±0.85)μmol/(mg·h)。在-1～4℃,2种单胞藻的净光合放氧速率和呼吸耗氧速率随温度变化的曲线基本相似,均随温度升高呈指数增长,但其增长幅度随种类不同而有较大差异。     

Fe~(3+)对鳗池中铜绿微囊藻和小球藻生长的影响

以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象,分别测定了初始Fe3+摩尔浓度为0、1、10、15、20、25、50、100μmol·L-1时铜绿微囊藻和小球藻的生长曲线和叶绿素a含量。结果表明,2株藻均存在铁限制,其中缺铁对铜绿微囊藻生长的限制较为显著,当初始Fe3+浓度为0,1μmol·L-1时,其生长曲线呈现出负增长的趋势;铜绿微囊藻的μmax出现在25μmol·L-1,小球藻的μmax则出现在20μmol·L-1;当浓度为100μmol·L-1时,2株藻的生长均受到了一定的抑制,但此时的生长速度仍高于低Fe3+组。     

不同饵料对毛蚶幼体发育的影响

在毛蚶人工育苗过程中,使用球等鞭金藻、角毛藻、小球藻、扁藻4种藻类的不同组合投喂毛蚶幼体。结果表明,饵料种类越多,变态率越高,生长速度越快;球等鞭金藻、角毛藻、小球藻、扁藻搭配(体积比1:1:1:1)变态率为30%,出库需(壳长1 mm)27 d;球等鞭金藻、角毛藻、小球藻搭配(体积比1:1:1)变态率为29%,出库需29 d;球等鞭金藻、小球藻搭配(体积比1:1)变态率为24%,出库需31 d;角毛藻、小球藻搭配(体积比1:1)变态率为19%,出库需33 d;单一投喂小球藻,变态率为3%,出库需44 d。说明不同饵料间的营养可以互补,多种饵料搭配能为幼体发育提供更全面的营养,饵料多样性是影响幼体培养效果的重要因素。     

Comparison of Growth and Fatty Acids Composition of Freshwater Rotifer, Brachionus calyciflorus Pallas, Fed with Two Types of Microalgae at Different Concentrations

As algae and their concentrations are important factors for mass culture of rotifer, two experiments were conducted to find the effects of two types of algae, Chlorella sp. and Scenedesmus obliquus, and three concentration of chosen algae (0.1 × 10⁶, 1 × 10⁶, and 10 × 10⁶ cells/mL) on growth and fatty acid composition of freshwater rotifer, Brachionus calyciflorus. The result of the first experiment showed that the maximum density of rotifer was significantly higher when fed with Chlorella sp. (478 individuals/mL) than fed with S. obliquus (328 individuals/mL). Mean population growth rate (r) was 0.61 and 0.44 for rotifer fed with Chlorella sp. and S. obliquus, respectively. The amount of highly unsaturated fatty acid (HUFA) in rotifer fed with Chlorella sp. (3.32%) was relatively more than those fed with S. obliquus (2.65%). Then, Chlorella sp. was selected based on better performance. In the second experiment, the maximum rotifer density of 108 ± 8, 489 ± 47, and 493 ± 51 individuals/mL was reached after 5 d for the respective Chlorella sp. concentrations; at concentration of 10 × 10⁶ cells/mL, the maximum density of 1820 ± 47 individuals/mL was obtained. Mean growth rate at mentioned concentrations was 0.18, 0.42, and 0.51/d, respectively. Increase in algal concentration was associated with a relative increase in HUFA and decrease in monounsaturated fatty acid.     

光照强度对香溪河水华类型影响的模拟实验

探究光照强度对小球藻生长的影响,为香溪河水华预测提供理论依据。小球藻藻种为香溪河河水中平板分裂后逐步纯化所得。培养箱为40 L的方形塑料箱,四周用遮光布严实包裹。培养液30 L。培养液为用放置24 h后的自来水稀释25倍后的BG-11标准培养基,磷浓度0.285 mg/L,氮浓度9.48 mg/L,p H值7.3~7.8。恒温加热棒控制水温24℃。以平行布置的8根日光灯管作为光源,开关不同数量的日光灯管设定光强梯度,光照梯度为0、800、1 500、2 400、3 200、4 500、6 000 lx。采用电磁式真空泵曝气,曝气比率设置为10%。设置2组平行实验,每个培养箱中加入处理后的藻液10 m L。实验过程为期12d,每天上午8∶00取样,监测指标为光密度、叶绿素a、溶解性总磷、溶解性总氮。结果表明,光照强度在800~1 500 lx时易发生长周期的绿藻水华,绿藻水华转变为蓝藻水华的可能性低;3 200~4 500 lx时易发生短周期的绿藻水华;6 000 lx时发生蓝藻水华的风险很大。香溪河在光照强度小于3 200 lx时不必做蓝藻水华防御措施;光照强度大于4 500 lx时,需提前做适当的蓝藻水华防御措施。     

小球藻和亚心扁藻的超低温保存

实验采用两步法冷冻技术低温保存小球藻和亚心扁藻,通过冻存后再培养的生长情况的研究,检验两步法冷冻技术低温保存藻种的可行性。实验利用两种不同的抗冻剂对各藻类分别进行预处理、冷冻保存、解冻、再培养,测定相应波段的吸光光度值,以计算叶绿素a的含量,反映各藻类的生长情况。实验结果显示,各藻类经冻存后均有成活,但不同藻在经过不同抗冻剂处理后的生长速度有所不同。     

Zinc gluconate and zinc sulphate as dietary zinc sources for Atlantic salmon

Different chemical forms of essential minerals and trace elements supplemented to feed may show different bioavailability in fish. The present experiment was performed to compare an organic zinc form (Zn-gluconate) with zinc sulphate as dietary zinc sources for Atlantic salmon. Triplicate groups of fish were fed commercial fish meal based diets supplemented with either a low zinc level (50 mg Zn kg⁻¹) or medium zinc level (180 mg Zn kg⁻¹) as zinc gluconate or zinc sulphate for 6 months. Growth, mortality and feed conversion were recorded through the experiment. Fish were sampled initially and every month for zinc status analyses measured as whole-body zinc concentration. After 4 and 6 months, vertebral zinc concentration was measured and serum zinc was analysed at the end of the experiment. There were no differences in growth or mortality during the experiment. The results showed a significant effect of dietary zinc supplementation level on zinc status in fish for both zinc forms. However, there were no differences in zinc status between groups given different zinc forms. In conclusion, the present experiment showed that zinc sulphate and zinc gluconate are equally efficient as zinc supplements in salmon feeds within the concentrations normally found in salmon feed.