温度、氨氮和亚硝氮对西伯利亚鲟胚胎孵化的联合影响效应

鲟鱼作为具有重要生态和经济价值的水生生物，在气候变暖和人类活动的影响下其自然繁育面临巨大威胁。为了探究环境因子对鲟鱼早期胚胎发育的影响，本研究采用3因子3水平的Box-Behnken设计和响应曲面分析法，开展了温度（14-22 ℃）、氨氮（0.05-0.15 mg/L）和亚硝氮（0.05-0.25 mg/L）对西伯利亚鲟鱼(Acipenser baerii)早期胚胎发育的联合影响效应研究，旨在建立温度、氨氮和亚硝氮对西伯利亚鲟鱼胚胎孵化率的定量关系，并通过多元回归得出温度，氨氮和亚硝氮的最佳组合。结果表明，随着温度的升高，西伯利亚鲟鱼胚胎的孵化率呈现先升高后降低的趋势，随着氨氮和亚硝氮浓度的降低，西伯利亚鲟鱼胚胎孵化率逐渐升高。水温与氨氮的联合效应对鲟鱼胚胎孵化率的影响呈显著水平（p < 0.05），而水温与亚硝氮的联合效应以及氨氮与亚硝氮的联合效应对鲟鱼胚胎孵化率的影响不显著（p > 0.05）。建立的西伯利亚鲟鱼胚胎孵化率模型方程的相关系数为0.9832，校正相关系数为0.9616。通过模型优化得出西伯利亚鲟鱼的胚胎在温度18 ℃，氨氮浓度低于0.08 mg/L和亚硝氮浓度低于0.13 mg/L条件下西伯利亚鲟鱼胚胎的孵化率最高，达到90%以上。     

黄姑鱼锰超氧化物歧化酶基因的克隆及氨氮和亚硝态氮胁迫对其表达的影响

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)是一种含金属辅基的抗氧化酶,广泛存在于各种需氧生物中,能将氧自由基快速歧化为分子氧(O_2)和过氧化氢(H_2O_2)。本研究首次获得了黄姑鱼MnSOD基因的cDNA序列,其全长958 bp,包括47 bp的5′端非编码区(untranslated region,UTR)、233 bp的3′UTR和678 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码225个氨基酸残基(aa)。氨基酸序列分析显示,MnSOD含有一条信号肽序列(1～27 aa),4个Mn结合位点(His 53、101、190和Asp 186)和一条保守的锰/铁SOD特征序列(186～193 aa)。系统进化树分析显示,黄姑鱼MnSOD在进化上与大黄鱼最近,并与其他鱼类(斜带石斑鱼、暗纹东方鲀、牙鲆、斑马鱼和日本鳗鲡)聚为一支。荧光定量PCR检测显示,MnSOD基因在所检测的11个黄姑鱼组织/器官中均有表达,其中心脏中表达量最高,其次为脑、肝脏、鳃、中肾、肠、胃、头肾、肌肉和鳔,在脾脏中表达量最低。氨氮和亚硝态氮对黄姑鱼的急性毒性实验显示,黄姑鱼对氨氮胁迫更为敏感,其氨氮和亚硝态氮的96 h半致死浓度(LC50)分别为20.23 mg/L (换算成非离子氨0.57 mg/L)和99.08 mg/L,安全浓度分别为2.02 mg/L (换算成非离子氨0.06 mg/L)和9.91 mg/L。此外,黄姑鱼经氨氮和亚硝态氮急性攻毒后,其肝脏、鳃和头肾中MnSOD基因的表达水平均不同程度上调,推测MnSOD的上调是为了及时清除由氨氮和亚硝态氮刺激产生的氧自由基,或可用作水体污染检测的早期生物标志物。     

抗弧菌光合细菌的分离鉴定及对氨氮和亚硝态氮的降解特性

该研究采用双层平板涂布法和划线法,从不同地区的海洋环境样品中分离纯化光合细菌,以副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)、创伤弧菌(V.vulnificus)、鳗弧菌(V.anguillarum)为指示菌,采用牛津杯法测定海洋光合细菌菌株的抑菌作用,采用靛酚蓝分光光度法和盐酸萘乙二胺分光光度法测定不同菌株对氨氮(NH_4~+-N)和亚硝态氮(NO_2~--N)的降解作用,筛选出具有抗弧菌并高效降解NH_4~+-N和NO_2~--N复合功能的优良菌株。结果显示,从30个海水、海泥等样品中分离得到3株光合细菌,分离自连云港车牛山岛海水样品的菌株P-3,对3种弧菌均具有较强的抑制作用,其中对鳗弧菌的作用最强,抑菌圈直径为5.3 mm。3株光合细菌均具有一定的降解NH_4~+-N和NO_2~--N作用,菌株P-3的降解作用最强,在含有50 mg·L~(-1) NH_4~+-N和NO_2~--N的培养基中培养4 d,降解率分别为89.68%和94.98%。经形态学观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,确定P-3为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)。     

混合无机氮源下6株微藻对亚硝态氮、氨氮净化规律初探

以混合无机氮源(亚硝态氮+硝态氮+氨氮)配制培养基,在25℃条件下培养6株微藻(3株硅藻、3株绿藻),通过分析各藻株的细胞密度、氨氮质量浓度、亚硝态氮质量浓度的变化情况,研究微藻在混合无机氮源下对氨氮和亚硝态氮的净化规律。试验结果显示,所有藻在整个试验期均生长良好,经历了一个相对完整的生长周期。在生长周期的初期(培养至第2～3 d),所有藻均能净化95%以上的氨氮,但各株藻对氨氮的相对净化速率并不相同,以塔胞藻KDN21的最高[0.999 mg/(L·d)],三角褐指藻KDN13的最低[0.663 mg/(L·d)];大部分微藻对亚硝态氮的净化能力很弱,相对净化率均小于35%,相对净化速率均未超过0.035 mg/(L·d),双眉藻KDN17能较快地净化亚硝态氮,其相对净化率和相对净化速率分别达到65%和0.322 mg/(L·d)。在生长周期的中后期,微藻对亚硝态氮的净化能力仍然很弱,大部分藻株的相对净化速率均低于0.010 mg/(L·d)。研究结果表明,当水体中的氮源仅有氨氮、亚硝态氮和硝态氮时,且总氮能满足藻细胞充分生长的条件下,绝大部分微藻都优先净化氨氮,而对亚硝态氮的净化能...     

固定化浓缩光合细菌对氨氮降解作用的研究

用光合细菌、固定化光合细菌、浓缩光合细菌、固定化浓缩光合细菌和芽孢杆菌对养殖用水进行处理，比较各种处理对养殖用水的氨氮降解效果。实验结果表明，浓缩光合细菌和固定化浓缩光合细菌对氨氮的降解作用较好，水体中的氨氮全程控制在0．60mg／L以下，达到了虾类养殖规范的要求。     

亚硝态氮对罗氏沼虾存活率、生长及能量代谢的影响

采用单因子6处理设计,对照组亚硝态氮(NO_2~--N)质量浓度为0. 04 mg/L,试验组NO_2~--N质量浓度分别为2、4、6、8、10 mg/L,研究了亚硝酸盐对罗氏沼虾存活、生长及能量代谢的影响。试验结果:2、4mg/L NO_2~--N试验组罗氏沼虾的存活率和特定生长率(SGR_d)均显著高于其它试验组(P 0. 05);随着亚硝态氮质量浓度的升高,罗氏沼虾的SGR_d和饲料转化效率(FEf_d)均呈下降趋势,显著低于对照组(P 0. 05);对照组的摄食能(C)显著高于试验组(P 0. 05),生长能占摄食能的比例(G/C)显著高于除2、4mg/L组之外的试验组(P 0. 05),10 mg/L NO_2~--N试验组虾的摄食能(C)、生长能占摄食能的比例(G/C)显著低于其它组(P 0. 05)。结果表明,在罗氏沼虾养殖中,需将NO_2~--N的质量浓度控制在4mg/L以下,以确保摄食能转化为生长能达到最优。     

一株高效氨氮及亚硝态氮去除功能菌株的分离鉴定及在生物絮团对虾养殖中的应用

从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖水体中分离出具有高效氨氮及亚硝态氮去除功能的菌株Y2,生理生化和16SrRNA基因序列比对分析结果显示该菌株为麦氏交替单胞菌(Alteromonas macleodii)。进一步通过生长实验进行温度、酸碱度、盐度的培养条件优化,利用抗生素药敏实验筛选菌株特定抗性;通过卤虫浸泡感染的方法检测麦氏交替单胞菌Y2的安全性,并测定海水培养液OD_(600)及含氮无机污染物的浓度,探究菌株Y2生长与水体中氨氮、亚硝态氮、硝态氮之间的动态变化关系;通过28d对虾养殖试验,监测水质、生物絮团形成量、致病菌数量及对虾成活率生长速率,进一步阐明菌株在实际养殖中的功效。结果表明,该菌株Y2对苯唑西林、克林霉素有抗性;对卤虫的48 h半致死浓度高于1.9×10~8 cfu/mL,显著高于哈氏弧菌(10~2 cfu/mL)。此外,该菌具有持续去除水体中氨氮、亚硝态氮的功能。在养殖实验中能抑制潜在病原菌弧菌生长、提高对虾存活率及生长率,并且能在水体中稳定存活较长时间。综上所述,菌株Y2是养殖用益生菌制剂的优良备选菌株,可作为生物絮团养殖系统中调节水质的关键菌株。     

亚硝态氮对鲤鱼种血液SOD及GSH-Px的影响

研究了不同浓度的亚硝态氮对鲤(Cyprinus carpio)鱼种抗氧化能力的影响。试验鱼为体重130~250 g的鲤鱼种,按水体NO2--N浓度设3组共9个处理进行试验,其中对照组NO2--N浓度低于0.01 mg/L,低浓度组为0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L,高浓度组为1.5 mg/L、2.5 mg/L、3.5 mg/L、4.5 mg/L,试验期30 d。结果显示:低浓度组的平均超氧化物歧化酶(SOD)活力在150~175 U/mL之间;高浓度组的SOD酶活力在70~90 U/mL之间,明显低于低浓度组(P<0.05);不同NO2--N浓度对鲤鱼种血液中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力的影响没有显著差异(P≥0.05),其平均活性在250~350 U/mL之间。结论:水体中NO2--N含量超过1.5 mg/L时,鲤鱼种的抗氧化能力受到一定影响。     

亚硝态氮胁迫对日本蟳免疫指标的影响

15℃下将体质量(85.51±16.18)g的日本蟳暴露于对照及低质量浓度(2.0、4.0mg/L)、中质量浓度(6.0mg/L)和高质量浓度(8.0、10.0mg/L)的亚硝态氮中,于胁迫的第1、3、5、10、15d取血,测定其免疫的相关指标,以研究亚硝态氮质量浓度对日本蟳免疫功能的影响。试验结果表明,在亚硝态氮胁迫下,所测指标均呈"先升后降"的趋势。在胁迫第1d,各试验组的血细胞密度、血蓝蛋白含量及溶菌酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活力均大于对照组,而高质量浓度组的酚氧化酶活力低于对照组。随着亚硝态氮胁迫时间的延长,低质量浓度组血细胞密度和溶菌酶活力上升较快,而高质量浓度组酚氧化酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力上升较快。低质量浓度组的血细胞密度和过氧化氢酶活力升高幅度较大,高质量浓度组的血蓝蛋白含量及酚氧化酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶活力升高幅度较大。胁迫第10d,各试验组溶菌酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力显著低于对照组(P<0.05)。胁迫第15d,低质量浓度组血细胞密度、2.0mg/L组的血蓝蛋白含量、低质量浓度组和中质量浓度组的酚氧化酶活力略大于对照组,其他各指标所测结果均低于对照组。各试验组溶菌酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶胁迫后活力与亚硝态氮胁迫质量浓度呈负相关,10.0mg/L组的3种酶活力分别比对照组降低95.41%、36.84%和77.78%。     

亚硝态氮对中华鳑鲏的急性毒性及短期影响

静水试验条件下研究了亚硝态氮对体质量(0.636±0.09) g的中华鳑鲏急性毒性及短期胁迫下对其体内两种酶活性的影响。在水温25℃、溶解氧6.3 mg/L、pH 7.4时,测定亚硝态氮对中华鳑鲏的24 h半致死质量浓度,并设置高、中、低3个亚硝态氮质量浓度组[1.28、0.64、0.43 mg/L(1/10×24 h半致死质量浓度、1/20×24 h半致死质量浓度、1/30×24 h半致死质量浓度)],于0、24、48、72 h采集血样,测定血清中过氧化氢酶和碱性磷酸酶的活性。试验结果表明,亚硝态氮对中华鳑鲏的24 h半致死质量浓度为12.76 mg/L。在亚硝态氮胁迫作用下,中华鳑鲏血清中过氧化氢酶活性先显著上升,48 h后开始下降;碱性磷酸酶活性变化则是先显著下降,在48 h恢复,然后再下降。碱性磷酸酶活性在24 h和72 h均受到明显抑制。亚硝态氮质量浓度和暴露时间两者之间存在显著交互作用,碱性磷酸酶可以作为亚硝态氮毒性检测的生物标记物。     

基于15N稳定同位素技术的斜生栅藻对硝氮和氨氮吸收研究

硝氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)是水体中无机氮的主要形态。利用15N稳定同位素技术研究了斜生栅藻(Scendesmus obliquus)对NO3--N和NH4+-N的吸收特征。结果显示,在相同浓度条件下,斜生栅藻对NH4+-N的吸收速率显著高于对NO3--N的吸收率,在180min的试验中,对15NH4+-N的吸收速率为0.62～1.15μmol/(g·min);对15NO3--N的吸收速率为0.08～0.15μmol/(g·min)。在NO3--N和NH4+-N2种形态氮源同时存在的混合组中,斜生栅藻对NO3--N的吸收速率[0.12～1.00μmol/(g·min)]显著低于NO3--N作为唯一氮源的单一组[0.78～1.23μmol/(g·min)],表明NH4+-N的存在对藻类吸收NO3--N有抑制作用。在14NO3--N和15NO3--N同时存在时,斜生栅藻优先吸收14NO3--N,产生同位素分馏效应,但不同形态氮对藻类氮吸收的影响远远大于同位素的影响。     

亚硝态氮胁迫下凡纳滨对虾体内亚硝态氮的积累与能量代谢响应

为探究亚硝态氮胁迫下凡纳滨对虾[体长为(6.8±0.3) cm,体质量为(4.0±0.6) g]体内亚硝态氮的时空分布与能量代谢相关酶活性的响应,实验设置0(对照组)、0.8、4.0和8.0 mmol/L 4个处理组,进行持续96 h的亚硝态氮胁迫实验和12 h的恢复实验。结果显示,凡纳滨对虾死亡率与胁迫浓度呈现显著的正相关性。胁迫6 h内,亚硝态氮在凡纳滨对虾鳃、血淋巴、肠道、肝胰腺和肌肉组织中明显积累,且积累量与胁迫浓度呈现正相关。相同胁迫浓度组,亚硝态氮在对虾鳃中积累最多,肌肉中最少,鳃中的积累量约为肌肉的3倍。Na⁺-K⁺-ATP酶活性在0.8和4.0 mmol/L组对虾肝胰腺和肌肉中显著升高,而在8.0 mmol/L组的肌肉中显著降低。胁迫各组对虾肝胰腺AMPK活性显著上升,且与胁迫浓度呈现正相关性。恢复期间,除血淋巴(8.0 mmol/L组)外,各组织中亚硝态氮1 h恢复效率均超过50%,且肝胰腺和鳃的恢复效率最高,达到74%以上。血淋巴、鳃、肠道中亚硝态氮恢复到对照组水平的时间最短,均在6 h以内,而水体中亚硝态氮含量显著升高。...     

基于^15N稳定同位素技术的斜生栅藻对硝氮和氨氮吸收研究

硝氮（NO3--N）和氨氮（NH4＋-N）是水体中无机氮的主要形态。利用15N稳定同位素技术研究了斜生栅藻（Scendesmus obliquus）对NO3--N和NH4＋-N的吸收特征。结果显示,在相同浓度条件下,斜生栅藻对NH4＋-N的吸收速率显著高于对NO3--N的吸收率,在180min的试验中,对15NH4＋-N的吸收速率为0.62～1.15μmol/（g·min）;对15NO3--N的吸收速率为0.08～0.15μmol/（g·min）。在NO3--N和NH4＋-N2种形态氮源同时存在的混合组中     

亚硝态氮对草鱼离体肝细胞抗氧化体系的影响

为探究亚硝态氮对于草鱼离体肝细胞抗氧化系统的影响,将分离得到的离体草鱼肝细胞在含0（空白）,1,10和100 mg/L （浓度以氮计）的亚硝酸钠的M199生长培养基中,分别培养6、12、24、48和96 h后,检测肝细胞中超氧化物歧化酶（ SOD ）、过氧化氢酶（ CAT ）、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-GCS ）和谷胱甘肽转移酶（GST）的活性,谷胱甘肽（GSH）水平以及总抗氧化能力（TAC）。结果显示：高浓度的亚硝酸钠会引起肝细胞内的SOD、 CAT、 GST、γ-GCS活性显著升高;除100 mg/L实验组外,各实验组的 GSH水平均显著高于对照组,而TAC则随着亚硝酸钠浓度的升高,表现为先升高后下降的规律,且当亚硝酸钠浓度为10 mg/L时, TAC达最高水平。结果表明,较低剂量的亚硝态氮急性暴露可激活肝细胞抗氧化系统并促进其提高抗氧化能力,而高剂量亚硝态氮（100 mg/L）则显著降低了肝细胞的抗氧化能力。     

亚硝态氮胁迫对草鱼非特异性免疫性能的影响

为探讨亚硝态氮胁迫对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)非特异性免疫性能的影响,将草鱼(0.15±0.05 g)分别暴露在0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.8 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、4.0 mg/L和8.0 mg/L的亚硝态氮溶液中,分别在暴露后0 d、1 d、4 d、7 d测定草鱼体内补体C3和C4含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽(GSH)含量以及γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)活性。结果表明,亚硝态氮胁迫对草鱼非特异性免疫性能产生了消极影响,其胁迫效应随着暴露浓度的不同而表现出不同的特性。当暴露浓度低于1.0 mg/L时,补体C3和C4含量维持正常水平或显著升高;但暴露浓度超过1.0 mg/L,补体C3和C4含量水平会显著下降。SOD活性随着暴露时间而显著升高,但高浓度暴露使SOD活性在暴露7 d时显著下降。γ-GCS活性一般都随着暴露时间延长而显著升高,虽然暴露后期其活性下降,但还是显著高于对照组。而GSH含量在暴露4 d时显著升高,低浓度组(<1.0 mg/L)在7 d时恢复至对照水平。     

亚硝态氮慢性胁迫对凡纳滨对虾体成分和糖代谢的影响

为研究亚硝态氮(NO2–-N)慢性胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)[(2.03±0.33) g]生长、摄食、体成分和糖代谢的影响,实验设置0 (对照组)、8 (N8组)、15 (N15组)和30 mg/L (N30组) NO2–-N浓度组,进行36 d的NO2–-N慢性胁迫实验。结果显示,随着NO2–-N浓度升高,对虾的终末体重、特定生长率、增重率和日摄食率均呈显著下降趋势。N8组和N15组对虾的血糖和肝胰腺中糖原含量在实验中期高于对照组,但最终均低于对照组,而肌肉中糖原含量在实验期间始终低于对照组。胁迫组凡纳滨对虾肌肉中的己糖激酶活力低于对照组;而肝胰腺己糖激酶活力和丙酮酸激酶活力均高于对照组,同时,肝胰腺乳酸含量与乳酸脱氢酶活力呈先上升后下降的趋势,最终与对照组相比无显著差异。终末体成分中,N30组的粗脂肪含量显著低于对照组。结果表明,NO2–-N慢性胁迫会降低对虾食欲,减缓凡纳滨对虾的生长,机体糖代谢调节可作为对虾应对NO2–-N慢性胁迫的短期响应,对虾对脂质的利用在应对NO2–-N慢性胁迫过程中起重要作用。     

基于栈式自编码BP神经网络预测水体亚硝态氮浓度模型

亚硝态氮对于水产养殖动物具有毒性,对于其含量的及时监控非常重要。基于光谱法和电极法设计的亚硝态氮传感器价格昂贵,难以大面积推广,因此急需研发一种能快速预测养殖水体亚硝态氮的模型。实验通过实验室构建的水质在线检测系统测定水体中温度、pH、溶解氧、氧化还原电位4个参数,同时用α-萘胺比色法测定水体中亚硝态氮的浓度,从4种参数中选取与亚硝态氮浓度相关的参数作为预测模型的关联变量。水质参数数据及亚硝态氮浓度数据分别经预处理后作为原始数据用于SAE神经网络的训练,训练方法采用无监督逐层贪婪训练法,用学习到的特征监督训练SAE-BP神经网络,利用反向传播算法(BP)优化模型。训练得到结构为4-5-4-3-1的SAE-BP神经网络模型,建立的神经网络模型对实验数据预测的拟合优度R²为0.95,预测结果的均方根误差RMSEP为0.099 71。研究表明,亚硝态氮预测模型可以较为精准地预测水体中亚硝态氮的浓度。本模型将为开发在线快速监测养殖水体亚硝态氮浓度提供新的思路。     

固定化光合细菌去除水中氨氮效果的初步研究

光合细菌固定化是一生物新技术，本文报导了利用这一技术去除水体中氨氮的效果，在运输鲤鱼鱼种中比添加游离光合细菌运输成活率提高10．9％；比对照组成活率提高13．9％。氨氮去除率敞口篓（96．44％），优于密封篓（71％）。本文并对固定化光合细菌在生产实际中的应用前景进行了讨论。     

亚硝态氮胁迫对斑节对虾(非洲群体)氧化应激、能量代谢和渗透调节的影响

为研究亚硝态氮(NO₂-N)对斑节对虾(非洲群体)氧化应激、能量代谢和渗透平衡的影响,实验选取体长(3.0±0.5) cm的斑节对虾,设置0 (对照组)、5、10和15 mg/L(3个胁迫组)的亚硝态氮浓度梯度,进行了为期72 h的急性胁迫。实验结果显示,肝胰腺氧化应激因子活性(或含量)随着胁迫时间发展而变化。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)以及一氧化氮合酶(NOS)活性先升高后下降,24 h,SOD和GSH-Px、NOS活性达到最大值,10 mg/L胁迫组的SOD、GSH-Px活性和15 mg/L胁迫组的NOS活性显著高于其他3组;丙二醛(MDA)含量变化相反,24 h胁迫组的MDA含量最小,其中10 mg/L胁迫组显著低于其他3组;48 h,CAT活性达到最大值,10 mg/L胁迫组显著高于其他3组;一氧化氮(NO)含量随着胁迫时间的延长而逐渐升高,72 h,NO含量最高,15 mg/L胁迫组显著高于其他3组。血清能量代谢指标中脂肪酶(LPS)活性先上升后下降,48 h,LPS活性达到最大值,其中10 mg/L...     

氨氮、亚硝态氮亚急性毒性对鲤红细胞膜流动性和过氧化脂质的影响

用荧光偏振法、荧光微量法对氨氮和亚硝态氮亚急性毒性试验中，鲤红细胞膜流动性和过氧化脂质含量进行了测定。结果显示，氨氮、亚硝态氮均会使鲤红细胞膜上过氧化脂质含量增加，膜流动性下降，其中亚硝态氮的作用更显著。红细胞内高铁血红蛋白与血红蛋白比值也显著增加，红细胞渗透脆性明显增大。