典型赤潮藻的二甲基硫化物的生物生产研究

发布时间：2020-09-03 10:03

　　二甲基硫(DMS)是海洋中主要的挥发性硫化物,对全球气候变化及硫循环有重要影响。二甲基巯基丙酸(DMSP)是DMS的重要前体,在DMSP裂解酶的作用下分解为DMS和丙烯酸。二甲亚砜(DMSO)是DMS的光化学氧化或细菌氧化的产物,也可以直接由藻细胞在体内合成。本论文通过实验室藻类培养和现场围隔实验相结合的途径,研究藻类二甲基硫化物的生物生产以及二甲基硫化物在藻类不同生长时期里的产生和消耗速率,以期深入了解二甲基硫化物与藻体之间的关系。研究的主要内容和结果如下: 1) DMSP、DMS和DMSO分析方法的建立以目前国际上最流行的海水中二甲基硫化物的测定方法,即吹扫-冷阱捕集-气相色谱法为基础,加以改进和完善。采用微波辐射方式辅助碱解DMSP,确定了NaBH4/HCl还原DMSO的最佳条件。方法检测限为0.10nmol/L,回收率为68.6-78.3%;DMSP、DMS和DMSO 6次平行测定的相对标准偏差(RSDs)分别为5.4%、3%和7.4%。方法避免了复杂冷阱装置的使用,简化了样品预处理步骤,使同一个海水样品中DMS/DMSP/DMSO顺序测定的时间缩短为数十分钟。 2) 3种典型赤潮藻不同生长时期的二甲基硫化物的生物生产研究选用中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、棕囊藻(Phaeocystis sp.)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)3种常见的赤潮藻作为研究对象,以单一培养方式,对3种藻进行实验室培养,研究其不同生长时期里的二甲基硫化物的生物生产。结果发现: a)中肋骨条藻的DMSPp和DMSPd含量随生物量的增大而增大,在稳定生长期有最高含量;DMSOp和DMSOd的含量随着培养时间的增长而增加,在衰老期最大;DMS在指数生长期和稳定生长期含量较低,衰老期则出现大量释放的现象。 b)棕囊藻DMSPp含量随生物量增大而增大,稳定生长期有最高含量;DMSPd含量在衰老期和稳定生长期前期较高,在稳定生长期中后期较低;棕囊藻的DMSOp含量基本上随藻密度的增加而增加;DMSOd的含量在指数生长期和稳定生长期同DMSOp含量的变化趋势一致,在衰老
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：X55
【部分图文】：

示意图,海洋藻类,文献,3-巯基丙酸

第 1 章绪论图1－1 DMSP在海洋藻类细胞中的合成示意图（引自文献[10]）Fig. 1-1 Proposed pathway of DMSP synthesis in marine algae(Cited from ref. [10])海水中DMSP的降解主要有两种方式，一是经藻细胞或细菌的DMSP裂解酶（DMSP lyase）分解，产生DMS[11]。其降解途径如式1－1所示：（式 1－1）Dimethylsulfoniopropionate Dimethylsulfide Acrylate另一种是经细菌去甲基化作用生成3-甲基巯基丙酸（3-methiopropionate,MMPA），MMPA进一步去甲基化生成3-巯基丙酸（3-mecraptopropionate, MPA）或甲硫醇（methanethiol）[11]。在以上两种降解方式中，后者为主要方式。这两种降解都能产生含3个碳的化合物（丙烯酸盐和3-巯基丙酸），以满足生物体对碳和能量的需求[12, 13]。3

谱图,二甲基硫,谱图,碱解

图 2－5 二甲基硫化物的 GC 谱图a：2.5nmol/L DMS 标准； b：3.0nmol/L DMSP 碱解生成； c：3.0mol/L DMSO 还原Fig. 2-5 Chromatograms of DMS produced from dimethyl sulfur compouna: 2.5nmol/L DMS standard; b: alkaline hydrolysis from 3.0nmol/L DMSP;

围隔实验

－1围隔实验装置示意图

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