硅藻土吸附固定化Bacillus sp.DL-2胞内蛋白酶拆分制备(S)-乙酸苏合香酯

[目的](S)-乙酸苏合香酯是手性药物合成的关键手性砌块,其在多种手性化合物的合成及医药、香料的工业生产中具有重要的作用.传统的化学合成手性化合物的方法需要有毒有机溶剂及重金属的参与,对环境及人类具有严重的危害,同时得到的手性化合物的光学纯度较低.与传统的化学合成相比,酶法选择性拆分消旋体化合物,具有高立体专一性和区域选择性、副反应少、产率高、产物光学纯度好以及反应条件温和的优点,是一种被广泛认可的拆分方法.实验表明,Bacillus sp.DL-2胞内蛋白游离酶可拆分制备(S)-乙酸苏合香酯,然而游离酶不易回收且稳定性差,将Bacillus sp.DL-2胞内蛋白游离酶制备成固定化制剂,克服了游离酶对环境敏感,稳定性不高的缺点,为工业化生产(S)-乙酸苏合香酯奠定了基础.[方法]酶的固定化方法主要有物理吸附法、离子结合法、共价结合法、交联法和包埋法.以吸附法固定酶,酶的构象很少改变,因此,酶的催化活力损失较少;且吸附法固定化操作过程简单,因此吸附法在经济上是最具吸引力的固定化方法.硅藻土由硅藻的细胞壁沉积而成,硅藻土表面的多孔性与负电性使其呈现明显表面吸附性,因而被常用做吸附载体.以硅藻土作为固定化载体,对Bacillus sp.DL-2胞内蛋白酶进行固定化,用以拆分制备高光学纯的(S)-乙酸苏合香酯.利用单因素实验优化,确定制备固定化酶的最佳固定化条件及制备(S)-乙酸苏合香酯的最佳拆分条件,并测定了制备的固定化酶对金属离子的敏感度及储存稳定性.[结果]最佳固定化条件为:温度40℃,pH为7,固定化时间10 h,载体添加量100 g/L.在最佳固定化条件下制备了固定化酶,优化确定了制备(S)-乙酸苏合香酯的最佳拆分条件为:固定化酶用量为160 mg/mL,拆分时间7 h,拆分温度30℃,缓冲液pH为7.[结论]在最佳固定化及拆分条件下,制备的(S)-乙酸苏合香酯e.e.值可达到96.8％,转化率为73.9％,且固定化酶对金属离子敏感度较低,对反应环境要求较低,适用于工业化生产.固定化酶在4℃条件下储存,随保存周数的增加,e.e.值及转化率均逐渐降低,但4周后e.e.值仍能达到90.1％,转化率保持在66.6％左右,具备较高的储存稳定性,为工业化生产(S)-乙酸苏合香酯提供了参考.     

环境DNA在水生生态系统生物量评估中的研究进展

环境DNA (Environment DNA, eDNA)技术因其无创、高效、经济、灵敏等特点在水生生态系统生物评价中愈来愈引起人们的重视。文章围绕eDNA技术的内容、应用现状和面临的挑战3个方面,系统综述了该技术在实验室环境和野外环境水生生态系统生物量评估中的应用进展,探讨其优劣势、生态过程、评估错误等内容,展望了该技术在水生生物量评估领域的应用前景,以期为eDNA技术的相关应用研究提供参考。     

基于最小阻力模型的汕头市自然保护地网络构建

【目的】自然保护地是国家生态保护建设的核心载体,在生物多样性保护中起着至关重要的作用,如何构建科学有效的自然保护地体系逐渐成为研究热点。【方法】基于岛屿生物地理学理论,探索自然保护地网络构建,以汕头市为研究区域,通过INVEST模型与生态敏感性、生态服务系统等评价划定合理的生态源地,并选取阻力因子基于MCR计算得出潜在生态廊道,结合现有的汕头市自然保护地体系,进行补充空缺区域、增设生态节点,完善自然保护地网络构建。【结果】生态源地总面积74 499.23 hm~2,占总面积的35.41%,生态廊道为41条,长度为487.25 km,生态节点30个,其中新增生态节点4个,主要为廊道相互交错和生态较为薄弱的区域。【结论】自然保护地网络的构建,增强了物种之间的交流与迁徙,大幅度提高了生境栖息地质量。在梳理了自然保护地网络的构建方法基础上,改善了每个技术步骤,为我国自然保护地网络构建提供了科学方法和实际指导。     

南沙群岛重点岛礁潟湖微型浮游动物的群落结构与摄食

潟湖是岛礁生物多样性演变的重要环境场,在岛礁水生态系统的物质循环和能量流动中发挥重要作用,而微型浮游动物的生态功能研究是解析南沙群岛岛礁水域潟湖生态系统初级生产力组成、流向、能量流动效率的重要研究内容之一。实验通过对南沙群岛重点岛礁渚碧礁、美济礁与永暑礁潟湖表层水域中微型浮游动物与生态环境调查,研究了其群落结构及其与环境因子的关系,并通过稀释培养实验研究了微型浮游动物的摄食压力。结果显示,调查水域共发现微型浮游动物20种,总丰度的范围为320～1 460个/L,以无壳纤毛虫丰度最高。无壳纤毛虫在渚碧礁潟湖西部水域（ZB-1）丰度最高,砂壳纤毛虫峰值则出现在永暑礁潟湖中部水域（YS-3）,桡足类幼体丰度最大值出现在美济礁潟湖北部水域（MJ-2）。聚类分析结果显示,3个岛礁潟湖中部区域的微型浮游动物群落相似度较高,溶解氧是影响群落结构的最重要因素,特别是对MJ-3站位影响最为突出。摄食实验结果显示,3个岛礁潟湖水域浮游植物生长率为0.22～1.36 d^-1;微型浮游动物摄食率范围为0.22～0.60 d^-1,微型浮游动物每天约摄食浮游植物现存量的...     

珠江口万山群岛海域春季渔业资源群落结构特征及其与环境因子的关系

万山群岛海域是我国传统渔场之一, 但目前对于该海域的渔业资源状况缺乏深入了解, 特别是岩礁性渔业资源数据非常缺乏。本研究于 2021 年春季在该海域开展了底拖网和三重刺网作业调查, 对渔业资源群落组成、优势种及数量分布、生物多样性进行了分析, 结果显示: 调查共鉴定出渔业生物 220 种(三重刺网 187 种, 底拖网 52 种), 隶属于 15 目 72 科 137 属, 其中, 鱼类和甲壳类分别为 176 种和 38 种, 分别占总种类数的 80.0%和 17.3%; 相对重要性指数(IRI)分析表明(IRI≥1000 为优势种), 三重刺网调查优势种为云斑海猪鱼(Halichoeres nigrescens)和黄斑蓝子鱼 (Siganus canaliculatus), 而底拖网调查优势种为竹筴鱼 (Trachurus japonicus)、短吻鲾 (Leiognathus brevirostris)和赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis); 三重刺网与底拖网作业渔获的 Shannon-Wiener 多样性指数(H'')平均值分别为 2.50 和 1.35, Margalef 丰富度指数(D)平均值分别为 5.85 和 2.52, Peilou 均匀度指数(J'')平均值分别为 0.77 和 0.54; 渔业资源群落特征与水温和硅酸盐浓度呈不同程度的正相关性。总体而言, 万山群岛三重刺网调查发现的渔业资源种类数和多样性要明显高于底拖网, 两种调查方式的渔业资源种类组成差异也较大, 万山群岛岩礁性渔业资源丰富, 但经济价值较高的岩礁性渔业资源量较少。     

日粮中添加复合抗菌肽对初产母猪生产性能的影响

为研究复合抗菌肽(Composite Antimicrobial Peptiedes,CAP)对初产母猪生产性能的影响,选取产前7 d的头胎母猪108头,随机分配为2个处理组,每个处理3个重复,每个重复18头母猪。分别饲喂不同饲粮:对照组为基础日粮、实验组为基础日粮添加3‰复合抗菌肽(CAP),实验期为35d。实验结果表明,相比对照组,实验组的产仔性能、哺乳仔猪增重、哺乳仔猪成活率高于对照组,存在显著性差异(P0.05);仔猪腹泻率低于对照组,存在显著性差异(P0.05);母猪子宫炎发生率低于对照组,存在极显著差异(P0.01);母猪发情率高于对照组,存在极显著差异(P0.01)。复合抗菌肽(CAP)能够明显提高初产母猪生产性能。     

风云卫星系列及CLDAS土壤水分产品多尺度精度验证与评价：以青藏高原那曲地区为例

对风云卫星（FY-3B、FY-3C）系列土壤水分产品和中国气象局陆面数据同化系统CLDAS-V2.0（Chinese Land Data Assimilation System Version 2.0）土壤水分产品展开精度验证与评价,旨在明确中国土壤水分产品的时空序列精度特征,以期为后续土壤水分产品精度校正与反演模型改进提供参考。验证实验在青藏高原那曲地区开展,基于那曲地区大（1°×1°）、中（0.3°×0.3°）、小（0.1°×0.1°）三个尺度观测网中观测站点0-5cm、0-10cm和10-40cm土壤水分逐日观测资料进行评价,并加入全球陆面数据同化系统GLDAS-1（Global Land Data Assimilation System Vision 1.0）Noah土壤水分产品作为对比。结果表明：（1）时序性上,CLDAS-V2.0土壤水分产品表现出良好的时空连贯性,FY系列土壤水分产品空值普遍存在,在冰冻期尤为显著。FY及CLDAS-V2.0土壤水分产品多数时间存在高估现象,在降水事件发生后和植被生长期高估尤为明显。（2）各土壤水分产品在不同尺度观测网中的统计结果一致。但相较于大中尺度稀疏测站,各产品在小尺度密集观测网的评价结果更加稳定和优异。（3）0-5cm深度,CLDAS-V2.0土壤水分产品质量整体优于FY系列土壤水分产品,FY系列土壤水分日间观测产品精度高于夜间观测产品。10-40cm深度,CLDAS-V2.0土壤水分产品精度高于GLDAS-1 Noah土壤水分产品。结果表明中国自主研制的土壤水分产品数据集质量较为稳定、可靠。     

基于线粒体Cytb基因序列的棘头梅童鱼种群遗传结构

选取线粒体细胞色素b (cytochrome b, Cyt b)基因序列作为分子标记, 分析了中国沿海棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)的种群遗传结构。2019年9―11月在中国沿海9个采样点共采集棘头梅童鱼342尾, 共检测到174个单倍型。通过构建单倍型网络连接图和单倍型进化树发现, 棘头梅童鱼可分为北方支系和南方支系。分子方差分析(AMOVA)结果显示, 棘头梅童鱼的南北群体存在显著的遗传分化。核苷酸错配分布分析和中性检验结果显示, 棘头梅童鱼在更新世经历过种群快速扩张, 且估算北方群体和南方群体的种群扩张时间分别在0.799万~1.999万和2.631万~6.577万年前。根据净遗传距离推算出北方群体和南方群体的分化时间在34.5万~86.25万年前。综上得出, 中国沿海棘头梅童鱼可分为南北两个种群, 在渔业资源开发和管理上需要区别对待。