四种石磺的脂质及脂肪酸组成分析

为比较分析紫色疣石磺、瘤背石磺、里氏拟石磺和平疣桑椹石磺4种石磺科贝类的脂质和脂肪酸组成,实验采用气相色谱/质谱法对4种石磺的脂肪酸组成进行分析研究。结果显示:1 4种石磺科贝类肌肉组织总脂(TL)主要由磷脂(PL)、游离脂肪酸(FFA)、胆固醇(Cho)和甘油三酯(TG)组成;紫色疣石磺肌肉组织中的PL/TL高达73.12%,显著高于其他3种石磺(P0.05);瘤背石磺肌肉组织中的TG/TL达2.75%,显著高于其他3种石磺(P0.05);紫色疣石磺肌肉组织中的FFA/TL高达19.16%,显著高于其他3种石磺(P0.05);2 4种石磺肌肉组织中的脂肪酸组成较为平衡;瘤背石磺和紫色疣石磺肌肉组织中的总饱和脂肪酸(ΣSFA)含量均达35%以上;总单不饱和脂肪酸(ΣMUFA)含量从大到小的顺序依次是瘤背石磺(20.63%)、紫色疣石磺(20.49%)、里氏拟石磺(19.61%)、平疣桑椹石磺(19.42%);平疣桑椹石磺肌肉组织中的总多不饱和脂肪酸含量(ΣPUFA)达34.25%,显著高于其他3种石磺(P0.05)。4种石磺中的C20∶5n3(EPA)含量均大于C22∶6n3(DHA)的含量。研究表明,4种石磺的脂质和脂肪酸组成存在较大差异,可能与其生存环境以及生活习性的差异有关,4种石磺的肌肉组织具有较高的脂类营养价值。其中,紫色疣石磺和瘤背石磺含有丰富的人体必需脂肪酸,且营养均衡,适宜食用;里氏拟石磺具有特殊生理活性的脂肪酸成分含量较高。     

成体瘤背石磺脂类和脂肪酸组成

测定和比较了成体瘤背石磺的肌肉、肝胰腺、两性腺和卵黄腺指数、水分含量、总脂（TL）含量、脂类和脂肪酸组成。结果表明：（1）瘤背石磺的肌肉指数为57131％,显著高于其他3种组织（P〈0．05）;肌肉和两性腺中的水分含量为80％左右,肝胰腺中的总脂／湿质量含量为8．23％,显著于其他3种组织（P〈0．05）。（2）成体瘤背石磺各种组织总脂主要由磷脂（PL）、胆固醇（Cho）、游离脂肪酸（FFA）、甘油三酰（TG）和甘油-酰（MG）组成;肌肉中的PL／TL高达85．24％,显著高于其他3种组织（P〈0．05）;肝胰腺中PL／TL含量仅为41．77％,显著低于其他组织（P〈0．05）;肝胰腺中的FFA/TL达44．99％,显著高于其他组织。（3）成体瘤背石磺肝胰腺中的总饱和脂肪酸（∑SFA）含量达34．93％,显著高于其他3种组织（P〈0．05）;两性腺中总单不饱和脂肪酸（∑MUFA）含量仅为18．96％,显著低于其他3种组织,总多不饱和脂肪酸（EPUFA）含量从大到小顺序依次为：两性腺（40．60％）、卵黄腺（33．21％）、肌肉（30．85％）、肝胰腺（21．00％）。肌肉中C20：4n6（AA）含量显著高于其他组织,两性腺中的C22：5n3（DPA）含量高达10．34％,4种组织中的C20：5n3（EPA）含量均显著大于C22：6n3（DHA）含量。由此可见,PL和PUFA对于瘤背石磺的两性腺发育具有十分重要作用,肝胰腺中高含量的FFA可能与其旺盛的脂类代谢有关,肌肉、卵黄腺和两性腺具有较高的脂类营养价值。[中国水产科学,2008,15（3）：431-438]     

瘤背石磺的生态习性观察

2003年4～7月,作者对江苏射阳河口滩涂的瘤背石磺作了生态调查,并在室内进行温箱试养,观察其运动、呼吸、消化、生殖及对刺激物的反应等。结果表明,瘤背石磺栖息在潮上带滩涂,其每千克土壤中含N 0．325g、P 0．020g、K 0．521g、Cl 0．084g、有机质7．68g,土壤pH值9．43,含盐量1．615;在温度20～28℃,湿度接近100％时瘤背石磺才出来活动和摄食;在人工饲养下,瘤背石磺喜食螺旋藻。从解剖上看,它用呼吸腔呼吸,外套膜切片中有钙质颗粒,说明该物种是腹足纲动物由水生向陆生过渡的类型,体现了肺螺亚纲的特征。     

不同规格瘤背石磺胃盲囊组织学初步研究

通过组织学观察与组织化学染色,研究了野生瘤背石磺不同体重(2～25 g)与胃盲囊的组织结构和PAS阳性细胞及肥大细胞的分布关系,为进一步探讨瘤背石磺消化生理和食性提供理论依据。结果发现:瘤背石磺胃盲囊组织主要由浆膜层、粘膜下层、固有膜和粘膜上皮层构成。瘤背石磺胃盲囊绒毛主要有两种类型,分别为非纺锤型绒毛和纺锤型绒毛,其中非纺锤型绒毛比例有随瘤背石磺体重增高而降低的趋势。胃盲囊横截面积、绒毛长度和粘膜上皮高度均有随瘤背石磺体重增高而增高的趋势,其中尤以低体重组(<8 g)和高体重组(>18 g)差异明显(P<0.05)。经PAS染色和肥大细胞染色后,发现仅在高体重组(>18 g)瘤背石磺胃盲囊绒毛粘膜上皮有大量的PAS染色阳性细胞和肥大细胞分布。     

瘤背石磺线粒体基因组全序列分析

采用LA-PCR技术对瘤背石磺线粒体基因组全序列进行了测定和分析。结果表明,瘤背石磺线粒体基因组序列全长13 957 bp,由22个tRNA、2个rRNA、13个蛋白编码基因和19个长度为2~138 bp的非编码区组成。4个蛋白质编码基因和8个tRNA基因从L链编码,其余基因均从H链编码。蛋白质基因的起始密码子,除ND2为TTG以外,均为典型的起始密码子ATN。COⅢ和Cytb基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均使用典型的TAA或TAG。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNA^Ser缺少DHU臂,tRNA^Ser和tRNA^Thr的反密码子环上有9个碱基,而不是通常的7个碱基。最长的非编码区含有类似于tRNA的二级结构。基于线粒体基因组编码的13个蛋白质的氨基酸序列,用NJ、MP、ME和UPGMA法构建系统进化树。分析6种软体动物之间的亲缘关系,结果与传统的系统分类基本一致。研究初步确定瘤背石磺与平疣桑椹石磺的亲缘关系比与凯尔特石磺的亲缘关系近。     

成体瘤背石磺不同组织中的重金属含量及其评价

采用原子吸收法测定了瘤背石磺栖息地(崇明北支芦苇滩涂)的水质、土壤及成体瘤背石磺不同组织中的各项重金属含量,并与相应的国家标准进行了比较。结果表明:瘤背石磺栖息地的水质和土壤基本符合相应的国家标准,仅土壤中的Cu和Zn含量略超过国家标准《土壤环境质量标准》,污染指数分别为1.39和1.09。瘤背石磺肝胰腺中积累了较多的Cu、Zn和Fe,含量分别高达314.33、258.33和192.40μg/g组织湿重,两性腺中的Zn含量为309.33μg/g组织湿重,显著高于其它组织(P<0.05),肌肉和卵黄腺中的重金属含量均较低。除Cd含量外,瘤背石磺肌肉中的其它重金属含量均符合国家标准《农产品安全质量:无公害水产品安全要求》中的规定要求,但是肌肉中Cd含量远低于CAC标准(国际食品法典委员会标准)规定的2.0μg/g湿重。     

瘤背石磺肌肉生长抑制素基因的克隆及组织表达分析

为探究石磺由海洋向陆地进化过程中肌肉生长和发育的分子机制,实验以石磺科贝类转录组数据为基础,采用RACE方法从瘤背石磺肌肉中首次克隆到MSTN cDNA的全长并做了相应的组织表达分析。结果显示,瘤背石磺MSTN基因cDNA全长2667 bp,包括1650 bp的开放阅读框,374 bp的5′端非翻译区,643 bp的3'端非翻译区,共编码549个氨基酸。预测该基因编码的蛋白质原子总量为8776,分子式为C2774H4331N783O862S26,分子质量约为63.27 ku,理论等电点为6.02,信号肽预测结果显示,N端具有21个氨基酸长度的信号肽。瘤背石磺MSTN具有MSTN的共同特征,包括蛋白酶水解位点RSRR和C端多肽生物活性区以及9个保守的半胱氨酸残基。通过进化树分析,瘤背石磺MSTN与加州海兔MSTN的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,MSTN基因在各个组织中均有表达;含肌纤维组织中的表达量低于内脏器官的表达量,在肝胰腺中的表达量最高,腹足表达量最低。MSTN基因一级结构具有很高的保守性,说明该基因在进化上的限制性和功能的重要性;同时该基因在石磺非肌肉组织中表达,表明该基因不仅有抑制肌肉生长的作用,还参与其他生命活动的调节。     

瘤背石磺滩涂生态繁殖的初步研究

2006年6~10月,在长江口北支崇明沿岸的芦苇滩涂上进行了瘤背石磺生态繁殖的实验,观察了瘤背石磺繁殖期的性腺发育、交配与产卵、生殖性能、胚胎与幼体发育和繁殖期的其它生态习性。结果表明:(1)瘤背石磺的性腺发育可以初步分为四期,7~8月份亲本石磺的性腺发育主要处于Ⅲ期和Ⅳ期,9~10月份亲本石磺的性腺主要处于Ⅱ期和Ⅲ期,5g以下的当年繁殖个体性腺发育均处于Ⅰ期;(2)实验区的瘤背石磺多为两个体间的交配,夜间和白天均可见交配个体,7~8月初为交配盛期,9月中旬后很少见交配个体。实验区的瘤背石磺有3个产卵高峰期,最后一个产卵高峰期的产卵量(8月28~29日)远低于前两个产卵高峰期,单只瘤背石磺每次所产卵块面积为10~40 cm2之间,平均每次产卵量为(10.14±3.56)×104cell/只亲本石磺,单个受精卵湿重为(8.95±0.55)μg,受精卵的孵化率为(92.50±3.63)%;(3)实验区瘤背石磺胚胎发育时间为4~10 d,孵化的面盘幼虫10 d后可以顺利发育到匍匐幼虫阶段,匍匐幼虫经过15 d左右可以发育成0.2 g左右的幼体石磺,但是成活率极低,其变态过程和变态条件不详。     

瘤背石磺人工繁育关键技术的研究

研究了瘤背石磺亲体在不同温度、盐度下受精卵的孵化及不同开口饵料、不同附着基对浮游幼虫的培育和附着效果。结果表明,不同饵料对亲体的成活率无显著影响,各组成活率均超过95%;在(27±1)℃、不换水条件下,5、10、15、20、25、30的各盐度组中,以15、20盐度组的孵化率最高,分别为96.4%、95.8%;在盐度15、不换水条件下,(24±1)(、27±1)、(30±1)、(33±1)℃温度组,受精卵产出后至孵化出膜的时间分别需319、297、2862、78 h;采用自制孵化框漂浮式孵化,孵化率高达98%;不同开口饵料试验结果表明,金藻投喂组幼体成活率最高,为87.5%;不同附着基附着培养试验10 d后,悬浮球填料组的成活率最高,达90%,且个体整齐、生长速度快,而铺泥组为43%,不加附着基组仅38%。     

瘤背石磺肌球蛋白重链(MyHC)基因的克隆与表达分析

肌球蛋白是动物体内重要的功能性马达蛋白,调控机体的信号传导、肌肉收缩和细胞器运动,为探究肌肉在瘤背石磺(Onchidium struma)由海洋向陆地进化过程中发挥作用的分子机制,实验以石磺科4种贝类转录组数据为基础,采用RACE方法从瘤背石磺肌肉中首次克隆到肌球蛋白重链(Myosin heavy chain,MyHC)基因cDNA的全长并进行组织表达分析。研究结果显示,瘤背石磺MyHC基因cDNA全长为7566 bp,包括5895 bp的开放阅读框,228 bp的5'端非翻译区,1443 bp的3'端非翻译区,共编码1964个氨基酸。预测该基因编码的蛋白质由31713个原子组成,分子式为C_(9765)H_(15897)N_(2849)O_(3150)S_(52),分子量约为225.28 kDa,理论等电点为5.56,N端信号肽具有29个氨基酸长度。瘤背石磺MyHC具有2个保守结构域MYSc_class_Ⅱ和Myosin_tail_l,且亲水性氨基酸集中在Myosin_tail_l区。系统进化树分析显示,瘤背石磺MyHC与光滑双脐螺(Biomphalaria glabrata)MyHC的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,MyHC基因在各个组织中均有表达,腹足和背部皮肤表达量最高,腹部皮肤、口球、肺囊中高表达,肝胰腺、蛋白腺、两性腺中微量表达(P0.05)。MyHC基因在瘤背石磺的主要运动器官腹足中高表达,说明肌肉运动对瘤背石磺湿地环境的两栖适应性具有至关重要的作用。实验结果为今后进一步研究瘤背石磺肌球蛋白重链基因进行原核表达及多克隆抗体的制备奠定了良好基础,更为深入探讨海洋无脊椎动物从海洋向陆地进化的研究提供有参考意义的分子依据。     

交配对瘤背石磺两性囊及其相关器官发育与变化的作用

采用组织学及生物化学的方法，研究了瘤背石磺（Onchidium struma）不同发育时期两性囊的组织结构及其氨基酸组成的变化。瘤背石磺的性腺发育可分为四个时期：增殖期、生长期、成熟期、休止期或耗尽期。增殖期生殖系统开始形成，生殖上皮分裂增生原始生殖细胞；生长期两性囊中生殖原细胞增殖分化迅速，囊泡内出现雌雄两类生殖细胞；成熟期两性囊囊泡中有的充满了主体（受体）的卵母细胞，有的充满了客体（授体）的前精子，有的同时分布着卵母细胞和前精子；休止期生殖系统萎缩，两性囊体积变小，囊泡内仅残留少量生殖细胞。不同发育期瘤背石磺各组织中除牛磺酸及半胱氨酸外共检出氨基酸有16种，其中均以Glu含量最高，Val含量最低，必需氨基酸中以Met含量最高，半必需氨基酸中以Arg含量最高。不同组织中氨基酸总量、必需氨基酸总量不同，但总体上看随着性腺的发育过程，各组织中氨基酸总量大体呈“高-低-高”的变化趋势，单个必需氨基酸含量与必需氨基酸总量的比值（A／E）在各不同发育阶段基本趋于一致。     

不同个体大小和环境因子对瘤背石磺水中耗氧率及皮肤特性的影响

本研究设定了3种不同规格,以及温度(15℃、20℃、25℃和30℃)、盐度(5、15、25、35和45)和pH(7.5、7.8、8.1和8.4)3种主要环境因子,通过测定瘤背石磺(Onchidium struma)耗氧率和呼吸器官组织结构的变化研究了其对瘤背石磺呼吸的影响。结果显示,个体较小的瘤背石磺的耗氧率显著高于个体较大的瘤背石磺,且温度、盐度和pH对瘤背石磺的呼吸均有显著影响(P0.05)。在低于25℃时,瘤背石磺的耗氧率和黏液腺长短径随温度的升高而增大,并在25℃时出现峰值;高于25℃后,耗氧率和黏液腺长短径随之减小;表皮厚度的变化趋势与其相反;每0.1 cm~2皮肤所含颗粒腺数目及长短径变化规律不明显。盐度组各项指标的变化规律或趋势与温度组相似,峰值出现在盐度15。pH实验组中,耗氧率和黏液腺长短径随着pH的增加而增加,表皮厚度和颗粒腺长短径却在减小,每0.1 cm~2皮肤所含颗粒腺数目先增大,在pH 8.1时达到最高值,随后急剧减少。随着时间的增加,各影响因子对瘤背石磺的呼吸强度均减小。由此得出,在水下,环境因子对瘤背石磺皮肤呼吸具有显著影响,在25℃、盐度15和pH 8.1时,呼吸代谢良好;而在15℃、盐度45和pH 7.5时,呼吸代谢受到严重胁迫,这为深入揭示瘤背石磺呼吸机制、物种保护和人工增养殖奠定基础。     

盐度对瘤背石磺不同部位Na /K -ATP酶活性、围心腔液和腹腔液渗透压及离子含量的影响

为了研究盐度对瘤背石磺不同部位Na+/K+-ATP酶活性、围心腔液和腹腔液渗透压及离子含量(Na+、K+和Cl-)的影响,选取健康的瘤背石磺[湿重(10.24±2.16)g]600只,在不同盐度条件下(5、15、25、35和45)采用模拟生态环境的方式饲养30 d后测定各项指标.结果显示:(1)瘤背石磺腹腔液和围心腔液的盐度和渗透压均随着环境盐度的升高而增高,腹腔液的盐度和渗透压的变动幅度分别为25～ 43和514 ～ 796 mOsm/kg,其增高幅度均大于围心腔液(分别为23 ～ 28和502～ 726 mOsm/kg);(2)围心腔液中Na+、Cl-和K+含量随环境盐度的变化具有一致性,均呈先上升后下降的趋势,且各离子浓度均在盐度25时达到最大值,分别为295.50、322.50和5.15 mmol/L,但盐度对Na+和Cl-含量有显著影响,对K+含量无显著影响.(3)瘤背石磺不同部位的Na +/K+-ATP酶活性具有组织特异性,贲门胃、肠、表皮、肌肉和围心腔膜等部位的Na +/K+-ATP酶活性较高,同时,盐度激活不同部位的Na +/K+-ATP酶活性具有显著差异性,肌肉和贲门胃的Na +/K+-ATP酶在低盐度时活性较高,而肠、肾及围心腔膜等在高盐度时Na+/K+-ATP酶被激活,酶活性较高.研究表明:盐度能显著影响瘤背石磺腹腔液和围心腔液的渗透压和离子浓度以及各器官的Na+/K+-ATP酶活性,贲门胃、肠和肌肉等均是其离子转运和渗透调节的主要部位,具有较强的渗透压调节能力.     

Lipid and fatty acid composition of likely zooplankton prey of spiny lobster (Jasus edwardsii) phyllosomas

Several of the world's major spiny lobster fisheries, including Jasus edwardsii in Australasia, have gone into dramatic decline due to decreasing recruitment of their lecithotrophic postlarvae. There is evidence that the decline is related to poor nutritional condition of the postlarvae, especially lipid that is accumulated in large quantities during the preceding pelagic larval stage. Therefore, characterizing the lipid composition of the likely potential zooplankton prey of the larvae (phyllosomas) of spiny lobsters will provide new insights into their nutritional requirements. The lipid class and fatty acid composition of more than 30 species of likely zooplankton prey of the larvae of the spiny lobster, J. edwardsii, were determined. These results showed that most zooplankton prey had a high proportion of their lipid content as polar lipid (PL) (range of 9.4–94.8%, mean of 76.1 ± 2.6%). Zooplankton prey provide phyllosomas with polyunsaturated fatty acids (PUFA) for growth and development, as well as a range of other important fatty acids that are accumulated as PL and used for fuelling the migration of the subsequent lecithotrophic postlarvae across the continental shelf. Overall, these results indicate that phyllosomas consume prey with wide ranging lipid content, but dominated by PL, and high in docosahexaenoic acid, eicosapentaenoic acid and the key fatty acids used for energy storage.