本文關鍵詞：滸苔對赤潮微藻的化感抑制作用以及化感物質(zhì)的結構鑒定

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【摘要】：近年來，沿海水域富營養(yǎng)化越來越嚴重，導致“赤潮”在中國沿海頻繁發(fā)生。我國由赤潮引起的直接經(jīng)濟損失每年10億元以上，如何科學、有效地治理和控制赤潮也已經(jīng)成為我國乃至世界科學工作者面臨的重大問題。目前治理赤潮主要方法有物理法、化學法、生物法。但是物理方法耗資巨大，化學方法基本都會產(chǎn)生二次污染，而生物法則是現(xiàn)今研究的趨勢。另一方面，我國沿海水域富營養(yǎng)化也導致了“綠潮”的爆發(fā)，大量大型綠藻如滸苔等在沿海漂浮和堆積，嚴重威脅到漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展。但是，近年來我國江蘇地區(qū)滸苔爆發(fā)增加海域，赤潮爆發(fā)逐年降低，呈現(xiàn)抑制態(tài)勢，說明研究利用綠潮藻防治赤潮很有意義，從生物角度進行赤潮防治甚至具有保護海洋生態(tài)環(huán)境的作用。為此，本研究為找出滸苔中存在的化感物質(zhì)進行研究。希望能為赤潮的生物防治提供理論依據(jù)。實驗包含三個部分：（1）綠潮藻滸苔對赤潮藻中肋骨條藻化感抑制作用初探；（2）綠潮藻滸苔屬滸苔甲醇提取物中化感物質(zhì)活性追蹤；（3）化感物質(zhì)的分離、提取、純化、結構鑒定和生物學活性研究。 (1)綠潮藻滸苔對赤潮藻中肋骨條藻化感抑制作用初探：主要研究了綠潮藻滸苔（Ulva prolifera）對赤潮藻中肋骨條藻（Skeletonemacostatum）生長的化感抑制作用。分別測定了不同滸苔新鮮藻體密度、不同滸苔藻體干粉末含量、不同滸苔新鮮藻體培養(yǎng)過濾液體積對中肋骨條藻生長的抑制效果。結果發(fā)現(xiàn)，第12天共培養(yǎng)系統(tǒng)中，各滸苔新鮮藻體組對中肋骨條藻生長抑制率均高達100%，其中5g/L密度組第8天對中肋骨條藻生長的抑制已達到100%；第12天1.2g/L滸苔藻體干粉末含量組對中肋骨條藻生長抑制率也可達到50%左右，表明綠潮藻滸苔對中肋骨條藻生長抑制作用具有量效關系，且對中肋骨條藻生長不僅存在營養(yǎng)競爭抑制作用，而且還具有化感物質(zhì)抑制作用；進一步采用添加滸苔新鮮藻體培養(yǎng)過濾液實驗發(fā)現(xiàn)，一次性添加滸苔培養(yǎng)過濾液對中肋骨條藻生長抑制作用不明顯，而半連續(xù)添加滸苔培養(yǎng)過濾液對中肋骨條藻生長抑制效果明顯，其中第12天對中肋骨條藻生長抑制可達75%左右，可見滸苔藻體內(nèi)的化感物質(zhì)是逐步向環(huán)境中分泌的。為研究綠潮藻對赤潮藻化感抑制效應奠定了基礎。 （2）綠潮藻滸苔屬滸苔甲醇提取物中化感物質(zhì)活性追蹤：不同濃度的滸苔提取物水相和乙酸乙酯相對赤潮藻新月菱形藻和赤潮異彎藻的抑制作用實驗結果表明，二者對于赤潮藻生長均有抑制作用，抑制活性隨著抑制物濃度增加而增強。其中滸苔甲醇提取物水相對于赤潮異彎藻具有一定的抑制作用，但是隨著濃度變化的趨勢不明顯，抑制作用在20%-50%之間。滸苔甲醇提取物乙酸乙酯相濃度在0.4mg/ml、0.8mg/ml、1.6mg/ml時赤潮異彎藻在第二天即全部死亡，而0.1mg/ml和0.2mg/ml實驗組也有30%的抑制作用，說明滸苔甲醇提取物乙酸乙酯相中存在抑制赤潮異彎藻生長的活性物質(zhì)。滸苔甲醇提取物乙酸乙酯相濃度在1.6mg/ml是對于新月菱形藻具有持續(xù)的抑制作用，而且0.8mg/ml實驗組也有50%的抑制作用，，說明滸苔甲醇提取物乙酸乙酯相中對于新月菱形藻具有一定的抑制作用。但是相對于赤潮異彎藻明顯要低。進一步追蹤發(fā)現(xiàn)，石油醚（PE）：乙酸乙酯（EA）=9:1組分對赤潮藻的抑制作用較大，0.8mg/ml實驗組對于赤潮異彎藻的抑制作用，抑制率最高時期達到95%，0.8mg/ml實驗組對于新月菱形藻的抑制作用只有20%。表明新月菱形藻中可能存在抵抗抑制作用發(fā)揮的物質(zhì)。 （3）化感物質(zhì)的提取、分離、純化、結構鑒定和活性分析：本研究過程中主要采用的分離純化方法有浸提、萃取、硅膠柱層析、凝膠柱層析、薄層層析；單體化合物結構鑒定方法主要有：液質(zhì)聯(lián)用（LC-MS）、核磁共振（NMR）氫譜、碳譜、DEPT135圖譜。通過對單體化合物結構鑒定，棕櫚酸和亞麻酸被首次從滸苔屬滸苔中分離純化出來。進一步做活性鑒定分析結果表明，棕櫚酸對于赤潮微藻抑制作用較小，25μg/ml實驗組達到50%，不成線性關系；亞麻酸對赤潮異彎藻對赤潮異彎藻具有顯著的抑制作用，能而且持續(xù)作用，伴隨著脂肪酸濃度升高呈線性關系。半抑制作用為8μg/L。亞麻酸對于新月菱形藻抑制作用很小，最大濃度條件下抑制率達到30%，而且和濃度增加不呈現(xiàn)線性關系。為了進一步分析兩種化合物的活性差異，我們還用做了單體化合物體外細胞活性分析。結果表明棕櫚酸對Eca109人食道癌細胞抑制活性一般。半抑制濃度為15mg/L；亞麻酸對于4T1乳腺癌細胞具有較好的抑制活性，半抑制濃度為1mg/L。結果和上述對于赤潮藻的化感抑制作用相吻合。
【學位授予單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X55

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本文編號：1302216