浒苔对赤潮微藻的化感抑制作用以及化感物质的结构鉴定

发布时间：2017-12-18 01:07

  本文关键词：浒苔对赤潮微藻的化感抑制作用以及化感物质的结构鉴定

  更多相关文章： 浒苔 赤潮藻 抑藻化合物 结构鉴定 化感抑制作用

【摘要】：近年来，沿海水域富营养化越来越严重，导致“赤潮”在中国沿海频繁发生。我国由赤潮引起的直接经济损失每年10亿元以上，如何科学、有效地治理和控制赤潮也已经成为我国乃至世界科学工作者面临的重大问题。目前治理赤潮主要方法有物理法、化学法、生物法。但是物理方法耗资巨大，化学方法基本都会产生二次污染，而生物法则是现今研究的趋势。另一方面，我国沿海水域富营养化也导致了“绿潮”的爆发，大量大型绿藻如浒苔等在沿海漂浮和堆积，严重威胁到渔业、养殖业和旅游业的发展。但是，近年来我国江苏地区浒苔爆发增加海域，赤潮爆发逐年降低，呈现抑制态势，说明研究利用绿潮藻防治赤潮很有意义，从生物角度进行赤潮防治甚至具有保护海洋生态环境的作用。为此，本研究为找出浒苔中存在的化感物质进行研究。希望能为赤潮的生物防治提供理论依据。实验包含三个部分：（1）绿潮藻浒苔对赤潮藻中肋骨条藻化感抑制作用初探；（2）绿潮藻浒苔属浒苔甲醇提取物中化感物质活性追踪；（3）化感物质的分离、提取、纯化、结构鉴定和生物学活性研究。 (1)绿潮藻浒苔对赤潮藻中肋骨条藻化感抑制作用初探：主要研究了绿潮藻浒苔（Ulva prolifera）对赤潮藻中肋骨条藻（Skeletonemacostatum）生长的化感抑制作用。分别测定了不同浒苔新鲜藻体密度、不同浒苔藻体干粉末含量、不同浒苔新鲜藻体培养过滤液体积对中肋骨条藻生长的抑制效果。结果发现，第12天共培养系统中，各浒苔新鲜藻体组对中肋骨条藻生长抑制率均高达100%，其中5g/L密度组第8天对中肋骨条藻生长的抑制已达到100%；第12天1.2g/L浒苔藻体干粉末含量组对中肋骨条藻生长抑制率也可达到50%左右，表明绿潮藻浒苔对中肋骨条藻生长抑制作用具有量效关系，且对中肋骨条藻生长不仅存在营养竞争抑制作用，而且还具有化感物质抑制作用；进一步采用添加浒苔新鲜藻体培养过滤液实验发现，一次性添加浒苔培养过滤液对中肋骨条藻生长抑制作用不明显，而半连续添加浒苔培养过滤液对中肋骨条藻生长抑制效果明显，其中第12天对中肋骨条藻生长抑制可达75%左右，可见浒苔藻体内的化感物质是逐步向环境中分泌的。为研究绿潮藻对赤潮藻化感抑制效应奠定了基础。 （2）绿潮藻浒苔属浒苔甲醇提取物中化感物质活性追踪：不同浓度的浒苔提取物水相和乙酸乙酯相对赤潮藻新月菱形藻和赤潮异弯藻的抑制作用实验结果表明，二者对于赤潮藻生长均有抑制作用，抑制活性随着抑制物浓度增加而增强。其中浒苔甲醇提取物水相对于赤潮异弯藻具有一定的抑制作用，但是随着浓度变化的趋势不明显，抑制作用在20%-50%之间。浒苔甲醇提取物乙酸乙酯相浓度在0.4mg/ml、0.8mg/ml、1.6mg/ml时赤潮异弯藻在第二天即全部死亡，而0.1mg/ml和0.2mg/ml实验组也有30%的抑制作用，说明浒苔甲醇提取物乙酸乙酯相中存在抑制赤潮异弯藻生长的活性物质。浒苔甲醇提取物乙酸乙酯相浓度在1.6mg/ml是对于新月菱形藻具有持续的抑制作用，而且0.8mg/ml实验组也有50%的抑制作用，，说明浒苔甲醇提取物乙酸乙酯相中对于新月菱形藻具有一定的抑制作用。但是相对于赤潮异弯藻明显要低。进一步追踪发现，石油醚（PE）：乙酸乙酯（EA）=9:1组分对赤潮藻的抑制作用较大，0.8mg/ml实验组对于赤潮异弯藻的抑制作用，抑制率最高时期达到95%，0.8mg/ml实验组对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发挥的物质。 （3）化感物质的提取、分离、纯化、结构鉴定和活性分析：本研究过程中主要采用的分离纯化方法有浸提、萃取、硅胶柱层析、凝胶柱层析、薄层层析；单体化合物结构鉴定方法主要有：液质联用（LC-MS）、核磁共振（NMR）氢谱、碳谱、DEPT135图谱。通过对单体化合物结构鉴定，棕榈酸和亚麻酸被首次从浒苔属浒苔中分离纯化出来。进一步做活性鉴定分析结果表明，棕榈酸对于赤潮微藻抑制作用较小，25μg/ml实验组达到50%，不成线性关系；亚麻酸对赤潮异弯藻对赤潮异弯藻具有显著的抑制作用，能而且持续作用，伴随着脂肪酸浓度升高呈线性关系。半抑制作用为8μg/L。亚麻酸对于新月菱形藻抑制作用很小，最大浓度条件下抑制率达到30%，而且和浓度增加不呈现线性关系。为了进一步分析两种化合物的活性差异，我们还用做了单体化合物体外细胞活性分析。结果表明棕榈酸对Eca109人食道癌细胞抑制活性一般。半抑制浓度为15mg/L；亚麻酸对于4T1乳腺癌细胞具有较好的抑制活性，半抑制浓度为1mg/L。结果和上述对于赤潮藻的化感抑制作用相吻合。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X55

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本文编号：1302216