烟台近海海域典型污损生物调查及其防除研究

发布时间：2018-01-26 01:13

本文关键词： 污损生物海洋防污剂吲哚构效关系快速评价　出处：《中国科学院烟台海岸带研究所》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：海洋生物污损是人类从事海洋活动面临的重大挑战之一。如何有效解决海洋生物污损问题是人类开发利用海洋资源必须解决的一个难题。目前,在众多海洋生物污损的防除技术中,涂装海洋防污涂料是最经济、最方便、最有效的措施之一。然而,有机锡(TBT)、滴滴涕(DDT)被禁用后,低毒、高效、绿色、安全的环境友好型海洋防污涂料的开发是目前海洋污损防除领域研究的热点之一。本论文通过对烟台近海海域污损生物的调查,了解烟台近海海域主要污损生物季节变化特征;在此基础上,对常见的几种海洋防污剂(辣椒碱、Sea-Nine 211等)开展防污活性研究,比较和筛选适合烟台近海海域污损生物防除的海洋防污剂;以吲哚类化合物为研究对象,开展吲哚类化合物活性研究,阐述结构-效应的关系,筛选结构简单、活性高、易于开发的抗污先导化合物;同时,针对防污剂的活性评价,比较几种用于海洋防污材料评价的生物模型,开展并建立卤虫的实验室快速评价方法。得出的主要结论如下:海上挂板共鉴定分类大型污损生物34种,主要有优势物种为东方缝栖蛤、草苔虫、紫贻贝、藤壶、大室膜孔苔虫、牡蛎、麦秆虫、华美盘管虫、中胚花筒螅等。该海域全年都有污损生物附着,月板附着生物量为2.8~1500 g/m2;污损生物附着高峰期为5-11月份,夏秋季节污损生物种类及数量最多(5984.3 g/m2,23种;10231.5 g/m2,22种)。利用室内生物学方法及海上挂板实验对几种常见海洋防污剂进行活性评价,2,4,6-三氯苯基马来酰亚胺(TCPM)、Sea-Nine 211、吡啶硫酮类化合物的防污效果较好,说明这些化合物适合用于在北黄海地区生物多样性丰富的海域进行相关防污涂料的应用。开展对吲哚类化合物抗紫贻贝附着的生物活性研究,吲哚类化合物能够明显抑制紫贻贝幼体附着,其EC50值介于7.69~67.17 mg/L。吲哚(67.17 mg/L)吲哚-3-甲醛(114.49 mg/L)芦竹碱(259.5 mg/L),提示吲哚母环可能是吲哚类化合物活性中心。5-氯吲哚(9.47 mg/L)5 氰基吲哚(9.85 mg/L)5-溴吲哚(15.67 mg/L)5-甲氧基吲哚(32.91 mg/L)吲哚(67.17 mg/L)、6-氯吲哚(8.44 mg/L)6-溴吲哚(14.9 mg/L)6 氰基吲哚(17.17 mg/L)6 氨基吲哚(35.36 mg/L)吲哚(67.17 mg/L),说明吲哚类化合物结构存在取代基-活性的关系,同时,卤代吲哚类化合物存在取代位置-活性的关系,即6位5位7位,且氯原子在吲哚类化合物的结构中有着重要的作用,是良好的抗紫贻贝附着的活性基团;海上挂板实验,证明6位取代的卤代吲哚类化合物的抗污活性,其防污效果与环境友好型海洋防污剂辣椒碱、Sea-Nine 211相近,进一步验证了6位取代的卤代吲哚类化合物作为海洋防污剂开发的可能。以藤壶、草苔虫、紫贻贝、卤虫四种模式生物对几种吲哚类化合物活性研究,卤虫对吲哚类化合物的敏感性实验的结果和污损生物藤壶、草苔虫、紫贻贝附着抑制实验结果基本上可互相验证,且与海上挂板结果最接近,证明了卤虫敏感性用于筛选海洋防污剂的可靠性。因此,建立以卤虫为模型生物的活性物质筛选对新型海洋防污剂的研发将有非常重要的意义。
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【学位授予单位】：中国科学院烟台海岸带研究所
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X55

【参考文献】