大型海藻对氮磷吸收能力的初步研究

实验选取了经济价值较高、生态特征较为明显且研究较为深入的三种大型海藻:海带(Laminaria japonica Aresch)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii)和龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为实验材料,在模拟自然环境条件(14℃、1500lx)和适宜的氮、磷浓度(50μmol/L、5μmol/L)下,研究其在72h内对氮、磷的吸收能力。实验数据测得,海带、鼠尾藻和龙须菜对氨氮吸收速率分别为0.397μmol/g·h、0.317μmol/g·h和0.300μmol/g·h,吸收效率为66.3%、53.6%和51.2%;对磷的吸收速率分别为0.036μmol/g·h、0.030μmol/g·h和0.033μmol/g·h,吸收效率为65.2%、55.7%和58.8%。结果表明,三种海藻对氮、磷均有明显的吸收效果,吸收能力顺序为:海带>龙须菜>鼠尾藻。     

龙须菜蛋白质的提取及其酶解产物的抗氧化特性

以干燥后的龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)粉为原料,采用超声辅助碱提酸沉法提取龙须菜蛋白质。首先通过单因素实验选择了影响龙须菜蛋白质提取率的因素及水平范围,然后以Box-Behnken中心组合设计原理建立二次响应面回归模型,确定了最佳提取条件为:碱浓度0.2 mol·L^-1、液固比24:1 (mL·g^-1)、超声时间70 min、超声功率482 W,在此条件下的龙须菜蛋白质提取率为73.78%。此外,对提取得到的龙须菜蛋白质进行了酶解,分别研究了木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、植物蛋白复合酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶对酶解产物抗氧化活性和分子量的影响。结果表明,在酶解4 h后,碱性蛋白酶酶解产物的抗氧化活性显著高于其他4种酶酶解产物和龙须菜蛋白质,其铁离子还原能力(ferric reducing antioxidant power, FRAP)、1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)自由基清除率和2,2'-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除率分别为81.88 μg·mL^-1、63.29%、64.25%,分子量主要集中在1 500 u以下。本研究可为龙须菜蛋白质的提取及其高值化利用提供一定参考。     

龙须菜多糖的提取纯化及生物活性研究进展

红藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)是沿海地区重要的经济海藻,含丰富的蛋白质、碳水化合物、钙、铁等。近年来,龙须菜在食品、化工、医药领域得到广泛应用,引起越来越多研究者的关注。其中,龙须菜中丰富的多糖成分是主要研究对象。综述了近20年来龙须菜多糖的提取纯化方法及其生物活性的研究进展,旨在为龙须菜多糖的应用开发提供参考,也为龙须菜的高值化综合利用提供借鉴。     

Probing the Anti-Cancer Potency of Sulfated Galactans on Cholangiocarcinoma Cells Using Synchrotron FTIR Microspectroscopy,Molecular Docking,and In Vitro Studies

Sulfated galactans (SG) isolated from red alga Gracilaria fisheri have been reported to inhibit the growth of cholangiocarcinoma (CCA) cells, which was similar to the epidermal growth factor receptor (EGFR)-targeted drug, cetuximab. Herein, we studied the anti-cancer potency of SG compared to cetuximab. Biological studies demonstrated SG and cetuximab had similar inhibition mechanisms in CCA cells by down-regulating EGFR/ERK pathway, and the combined treatment induced a greater inhibition effect. The molecular docking study revealed that SG binds to the dimerization domain of EGFR, and this was confirmed by dimerization assay, which showed that SG inhibited ligand-induced EGFR dimer formation. Synchrotron FTIR microspectroscopy was employed to examine alterations in cellular macromolecules after drug treatment. The SR-FTIR-MS elicited similar spectral signatures of SG and cetuximab, pointing towards the bands of RNA/DNA, lipids, and amide I vibrations, which were inconsistent with the changes of signaling proteins in CCA cells after drug treatment. Thus, this study demonstrates the underlined anti-cancer mechanism of SG by interfering with EGFR dimerization. In addition, we reveal that FTIR signature spectra offer a useful tool for screening anti-cancer drugs’ effect.     

4种海藻膳食纤维清除自由基的比较研究

采用羟基自由基体系、超氧阴离子自由基体系、烷基自由基引发的亚油酸氧化体系和DPPH体系对江蓠(Gracilaria)、麒麟菜(Eucheuma)、马尾藻(Sargassum)、海带(Laminaria)4种膳食纤维清除自由基的活性进行研究。结果表明，在羟基自由基体系中，江蓠、麒麟菜、马尾藻、海带4种膳食纤维的IC50分别为5．2mg／mL、5．5mg／mL、4．4mg／mL和4．1mg/mL；在超氧阴离子自由基体系中，江蓠、麒麟菜膳食纤维的IC50分别为4．8mg/mL和5．3mg/mL，而马尾藻、海带膳食纤维的最高清除率分别为36％和42％；在烷基自由基引发的亚油酸氧化体系中，江蓠、麒麟菜膳食纤维的最高清除率分别为36％和26％，马尾藻、海带膳食纤维的IC50分别为4．1mg/mL和3．5mg/mL；在DlPIH体系中，江蓠、麒麟菜、马尾藻膳食纤维的最高清除率分别为31％、11％和26％，海带膳食纤维的IC50为6．2mg/mL。在各体系中，与相应的专一性阳性参照物对比，证明这4种海藻膳食纤维对自由基有一定的清除作用。     

不同营养盐水平对芋根江蓠的生长及生化组分的影响

为探讨适宜大型海藻芋根江蓠（Gracilaria blodgettii）栽培的生态条件,分别测定了在不同总无机氮浓度（48μmol·L^-1、96μmol·L^-1、144μmol·L^-1、192μmol·L^-1、240μmol·L^-1、288μmol·L^-1和336μmol·L^-1）和不同氮磷比（N/P）（1/1、5/1、10/1、50/1和100/1）的培养条件下,芋根江蓠藻体的相对生长速率（RGR）和生化组分的变化。结果表明,最适总无机氮浓度为192μmol·L^-1,最适N/P为10/1。芋根江蓠适宜在氨氯（NH4^＋-N）比例较高的海水中生长,3种无机氮最适合质量比值是m[硝氮（NO3^--N）]∶m（NH4^＋-N）∶m[亚硝氮（NO-2-N）]=1∶10∶5和m（NO3^--N）∶m（NH4^＋-N）∶m（NO-2-N）=5∶10∶1。在最适宜的营养盐因子环境条件下,芋根江蓠在生化组分（光合色素及可溶性蛋白）和抗氧化能力等方面都表现较好;而在海水总无机氮浓度过低、N/P过高以及NH4^＋-N在总无机氮中所占比例较低等条件下,都不利于藻体正常生长,会导致藻体营养不良、生长缓慢。     

不同季节江蓠脱落物对大型海藻场上覆水的影响

通过在实验室模拟野外环境, 研究了不同季节温度下江蓠( Gracilaria confervoides) 腐烂对上覆水溶解氧 ( DO) 和营养盐浓度的影响。根据广东沿海气候特点设计春秋20 ℃、夏28 ℃、冬15 ℃ 3 个对照组, 海水平均流速为0. 24 ms - 1。结果表明, 随着温度升高DO 逐渐下降, DO 浓度与加入江蓠质量呈负相关关系; 江蓠腐烂分解使上覆水总氮( TN) 、总磷( TP) 浓度先增后减, 铵态氮( NH4+-N) 与亚硝态氮( NO2--N) 、硝态氮( NO3--N) 浓度同步出现峰值, 磷( P) 元素的释放早于氮( N) 元素; 冬季( 15 ℃) 和春秋季( 20 ℃) 时,NO2--N和NO3--N浓度均随江蓠丰度的增加而增大, 夏季( 28 ℃) 则相反, 海藻加入的质量同时影响NH4+ -N、NO2--N、NO3--N和活性磷( PO43--P) 的峰值浓度, 海藻质量与营养盐浓度呈正相关; 低温条件下N、P 元素营养盐浓度在上覆水中累积均超过高温条件。研究大型海藻脱落物在不同季节里水解后对上覆水的影响, 可为大型海藻增殖密度的确定提供理论依据。     

Effects of CO2 levels and light intensities on growth and amino acid contents in red seaweed Gracilaria lemaneiformis

The seaweed Gracilaria lemaneiformis is largely maricultivated in China, for use as food and as a material in the agar industry. This alga experiences ocean acidification caused by rising atmospheric CO₂ levels, and experiences changing light levels caused by self‐shading during the later period of mariculture. In this study, growth and amino acid (AA) content responses of G. lemaneiformis to different CO₂ levels (the present and the predicted increased levels) and varying light levels at 28 (±1)°C temperature conditions were investigated. The results showed that a higher light level enhanced algal growth and decreased water loss, but reduced AA accumulation. Decreased pH levels (as a result of CO₂ elevation) also enhanced algal growth and reduced AA contents, but the decreases in the AA score at the lower pH levels were not significant under the two light level treatments. In this study, the light treatments had greater influences on growth and AA contents than CO₂ levels. The results suggest that G. lemaneiformis quality will be negatively affected during the later mariculture production period as levels of CO₂ rise and global temperatures increase.     

江蓠作为富营养化指示生物及修复生物的氮营养特性

近海环境的污染日趋严重,化学监测方法存在着其固有的缺陷,采用指示性生物来反映变化的水质已越来越为人们所接受.大型海藻江蓠(Gracilaria)为自养生物,易养殖,能忍受盐度、温度等环境条件相对较大的波动,是理想的研究材料;它能对环境中不同形态氮的浓度及来源,通过氨基酸组成、光合色素及组织氮含量等变化作出迅速而灵敏的响应;江蓠生长快,具有大的氮储存能力,及较高的经济价值等特性,已成为水体中营养变化的指示性生物及治理富营养化理想的修复植物.     

菊花心江蓠(Gracilaria lichevoides)营养成分分析及评价

利用氨基酸分析仪、气相色谱和电感耦合等离子体发射光谱技术分析菊花心江蓠(Gracilaria lichevoides)的氨基酸、脂肪酸、矿物质等主要营养成分及构成比例。结果表明,菊花心江蓠中的主要成分是粗纤维和粗蛋白质,分别占藻体的5.4%和13.8%;含有18种氨基酸,氨基酸总量(TAA)为13.5%,必需氨基酸(EAA)占总氨基酸(TAA)的35.5%;从菊花心江蓠中分析出4种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的59.7%,特别是16碳和18碳脂肪酸比较丰富;矿物质含量丰富,尤其是Ca、Mg、K、P、Na、Fe等。因此,菊花心江蓠可作为人类和动物一种高膳食纤维、高蛋白、低脂肪,富含矿物质元素的天然理想食源。