不同增殖方式来源的绿潮藻浒苔藻体生长及光合生理特性差异

为了探讨原位状态下不同增殖方式得到的绿潮藻浒苔生物体的差异,通过原位围隔实验,分别获取漂浮浒苔释放的孢子萌发形成的藻体(ST)和浒苔自身营养增殖得到的藻体(VT),通过比较这两种浒苔的生长、光合作用和荧光参数的不同,来估测其光合生理特性的差异。结果表明,ST的生长速率比VT显著高出61.27%,并且ST的最大光合作用速率(Pmax)、光合效率(α)和光合活性(P/R)比VT分别显著高出25.33%、14.93%和134.69%,而呼吸作用速率和光补偿点比VT显著低了45.7%和52.2%,这表明ST与VT相比具有更大的生长优势。另外,VT的相对电子传递速率(rETR)显著高于ST,在高光下尤为显著,并且VT在高光下具有更高的非光化学猝灭(NPQ)能力,这说明浒苔通过自身营养增殖产生的藻体对高光的适应能力比其由孢子萌发形成的藻体更强。     

浒苔中MnSOD和CAT基因克隆和表达分析

实验以大型绿藻浒苔为材料,克隆了其抗氧化系统关键酶锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)基因的部分片段,利用荧光定量PCR技术研究了Mn SOD和CAT对温度和水杨酸作用的响应规律。结果获得浒苔318 bp的Mn SOD基因,该Mn SOD推测的氨基酸序列与裂片石莼Mn SOD相似性最高为89%;获得了229 bp的CAT基因,该浒苔CAT编码氨基酸序列与裂片石莼和雨生红球藻CAT序列相似性分别为99%和93%。在利用M n SOD和CAT氨基酸序列构建的系统树中,浒苔均先与裂片石莼聚类,再与其他绿藻聚在一起。不同温度对浒苔Mn SOD和CAT基因表达影响表明,35℃高温培养对浒苔Mn SOD和CAT基因表达影响最显著,其表达量分别为25℃培养的2.18倍和2.05倍;5℃低温培养次之;而15℃与25℃培养对M n SOD和CAT基因表达影响差异不显著(P0.05)。在高温35℃下,添加0.1 mmol/L水杨酸后Mn SOD和CAT基因表达量分别为各自对照的2.08倍和5.30倍,而0.01 mmol/L水杨酸添加后基因表达与对照差异不显著(P0.05)。研究表明,Mn SOD和CAT基因表达的增强不仅是浒苔对高温胁迫的响应,而且也是水杨酸缓解高温对浒苔不利影响的方式之一。     

射流式浒苔打捞机的设计与试验

近两年青岛夏季沿岸浒苔(Enteromorpha prolifera)大量出现,为高效完成浒苔打捞工作,在现有船用离心泵和喷射泵的基础上,组装成射流式打捞机,从青岛市小麦岛浒苔收集处采集新鲜浒苔,在水池中进行浒苔打捞试验.结果表明,射流式浒苔打捞装置的工作效率达到7.2 t/h.为了进一步提高装置的工作效率,在原有设备的基础上,对离心泵和喷射泵均进行改进,喷射泵改为双吸口,位于泵体两侧,同时离心泵的入水口也作为浒苔吸口使用,并给出喷射泵主要设计参数.     

浒苔的危害及防治

根据2008年山东沿岸海域浒苔灾害的现实,结合已有工作,从浒苔生长特征、暴长形成“绿潮”的原因、浒苔滋生、繁衍的危害及关于浒苔灾害的防治等方面进行初步探讨、分析。     

酸法水解绿潮藻生物质及发酵制乙醇的效果

以2008年我国沿海暴发的绿潮藻浒苔生物质为原材料,分析了海藻中的营养成分,探讨了温度、时间、酸度、料水比等因子对浒苔生物质硫酸水解的影响,通过4因素5水平正交实验,结果显示温度影响极为显著,其次为酸度、时间、料水比,最终确定水解优化组合条件为：温度90 ℃、时间70 min、硫酸浓度5.0%、料水比4.5%。通过液相色谱法检测水解液中的单糖成分,结果表明浒苔水解液中含有葡萄糖、木糖和鼠李糖,其摩尔比为1.71∶1.00∶1.29。同时确定了5种酵母菌(酵母菌1770、1766、啤酒酵母S1、酿酒酵母S2、酵母菌IwSc1)的生长曲线,在其进入稳定期时进行厌氧发酵,发酵完成后用气相色谱法检测最终产物中的乙醇含量,结果显示酿酒酵母S2效果最好,其乙醇含量为2.1 g/L,乙醇得率为26%,发酵液中葡萄糖浓度由18.26 g/L降至2.38 g/L,利用率达87%。S1、S2、IwSc1主要利用葡萄糖,1770、1766可以利用葡萄糖和木糖。     

大气CO2浓度升高对大型海藻孔石莼生长和色素含量的影响

在实验室模拟研究了大气CO2浓度升高对海洋中大型绿藻孔石莼Ulva pertusa的生长和色素含量的影响。设置4个独立试验,每个试验的CO2浓度分别为387、500、600、800 mg/L。每个试验设6个海水培养系统,其中3个通入一定浓度的CO2作为试验系统,另外3个通入大气作为对照系统。在每个海水培养系统中,分别装入25 L过滤海水(滤膜孔径为0.22μm),放入(50.0±1.0)g的孔石莼进行培养,试验进行7 d。结果表明:高浓度CO2对孔石莼生长无显著影响(P>0.05),但降低了孔石莼中叶绿素a和类胡萝卜素的含量;试验结束时,CO2浓度为387、500、600、800 mg/L时,试验系统中孔石莼的叶绿素a含量分别为(855.9±31.6)、(780.8±6.2)、(677.3±22.1)、(585.1±16.9)μg/g(鲜质量),分别为对照系统的98.3%、91.8%、78.4%和71.7%,试验系统中孔石莼的类胡萝卜素含量分别为(185.6±5.0)、(167.8±2.4)、(150.6±2.3)、(128.3±4.3)μg/g(鲜质量),分别为对照系统的97.7%、91.5%、80.4%和69.4%;而对照系统中试验开始时和试验结束时,孔石莼的叶绿素a含量和类胡萝卜素含量均无显著性差异(P>0.05)。     

Ulva (Enteromorpha) Polysaccharides and Oligosaccharides: A Potential Functional Food Source from Green-Tide-Forming Macroalgae

The high-valued utilization of Ulva (previously known as Enteromorpha) bioresources has drawn increasing attention due to the periodic blooms of world-wide green tide. The polysaccharide is the main functional component of Ulva and exhibits various physiological activities. The Ulva oligosaccharide as the degradation product of polysaccharide not only possesses some obvious activities, but also possesses excellent solubility and bioavailability. Both Ulva polysaccharides and oligosaccharides hold promising potential in the food industry as new functional foods or food additives. Studies on Ulva polysaccharides and oligosaccharides are increasing and have been the focus of the marine bioresources field. However, the comprehensive review of this topic is still rare and do not cover the recent advances of the structure, isolation, preparation, activity and applications of Ulva polysaccharides and oligosaccharides. This review systematically summarizes and discusses the recent advances of chemical composition, extraction, purification, structure, and activity of Ulva polysaccharides as well as oligosaccharides. In addition, the potential applications as new functional food and food additives have also been considered, and these will definitely expand the applications of Ulva oligosaccharides in the food and medical fields.     

浒苔多酚对肥胖小鼠血脂代谢及肠道菌群的调节作用

为了研究浒苔多酚(Enteromorpha prolifera polyphenols, EPP)对高脂饮食诱导小鼠肥胖的预防作用,将24只C57BL/6J小鼠分为4组,即空白对照组、模型对照组、低剂量浒苔多酚处理组(100 mg·kg^-1·d^-1)以及高剂量浒苔多酚处理组(300 mg·kg^-1·d^-1),连续灌胃14周,考察不同剂量浒苔多酚干预对肥胖小鼠生理生化指标以及肠道菌群数量和结构的影响。结果表明,EPP能抑制肥胖小鼠体重增长,降低血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇浓度(LDL-C)、丙二醛(MDA)、谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)浓度,增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。此外,EPP干预可提高有益菌如拟杆菌属(Bacteroides)、艾克曼菌属(Akkermansia)及副杆菌属(Parabacteroides)的相对丰度,促进短链脂肪酸(SCFAs)分泌;降低有害菌如瘤胃球菌属(Ruminococcaceae)及颤螺菌属(Oscillospira)的相对丰度。因此,浒苔多酚作为功能性食品成分能够减轻高脂饮食诱导的小鼠肥胖症状。本研究为浒苔多酚作为海洋资源的开发与利用提供了理论依据与数据支撑。     

密植浒苔对冬季露天池塘池底水温、酸碱度和溶解氧的影响效应

借助环境数据实时采集装置,于2014年1月5日至1月22日连续开展了冬季露天池塘培植浒苔对池底水温、酸碱度和溶解氧的实时监测工作。结果表明：（1）密植浒苔可在不改变池底水温峰值期时辰数的基础上,提前1个时辰到达峰值,在不影响到达谷底时辰的同时,使低谷期缩短了1个时辰,并由此延长了水温由峰到谷的转换时长;（2）密植浒苔可保持池底p H值的基本稳定,并在不改变池底p H值时段变化节律的基础上,使日均p H值由9.3下调至8.6;（3）密植浒苔在对池底DO值的时序变化影响上与池底水温相仿,并使日均DO值由10.61mg/L下调至6.80mg/L。