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海洋卡盾藻的致毒机制研究进展

海洋通报 2009年第3期28卷 99-105页

作者：高利娟杨维东刘洁生李宏业暨南大学生物工程学系广东广州510632

海洋卡盾藻(Chattonella marina)引起的赤潮近年来在中国频繁爆发,对水产养殖业及海洋生态系统造成了严重危害。海洋卡盾藻产生的神经毒素、溶血毒素、游离脂肪酸和活性氧等次生代谢物可能是造成鱼类大范围死亡的重要原因。对此进行综述... 详细信息

海洋卡盾藻(Chattonella marina)引起的赤潮近年来在中国频繁爆发,对水产养殖业及海洋生态系统造成了严重危害。海洋卡盾藻产生的神经毒素、溶血毒素、游离脂肪酸和活性氧等次生代谢物可能是造成鱼类大范围死亡的重要原因。对此进行综述,以期为阐明海洋卡盾藻赤潮的致毒机制与危害方式提供参考,为正确认识和评价卡盾藻赤潮的危害提供依据。

关键词：海洋卡盾藻神经毒素溶血毒素游离脂肪酸活性氧

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海洋卡盾藻对翡翠贻贝的致毒效应

海洋卡盾藻对翡翠贻贝的致毒效应

作者：李晓登暨南大学

学位级别：硕士

海洋卡盾藻（Chattonella marina）是一类对水生生物有毒有害的赤潮原因种，对海产养殖造成了严重的影响。本文以翡翠贻贝（Perna viridis）作为实验生物，研究了海洋卡盾藻及其与亚心形四爿藻（Tetraselmis subcordiformis）的混合藻... 详细信息

海洋卡盾藻（Chattonella marina）是一类对水生生物有毒有害的赤潮原因种，对海产养殖造成了严重的影响。本文以翡翠贻贝（Perna viridis）作为实验生物，研究了海洋卡盾藻及其与亚心形四爿藻（Tetraselmis subcordiformis）的混合藻液对翡翠贻贝的致毒效应，以期为预防或减少因海洋卡盾藻赤潮造成的贝类损失提供参考的依据。实验采用半静水方式，将翡翠贻贝暴露在浓度分别为1×***-1，1×***-1，1×***-1和1×***-1的海洋卡盾藻中以及海洋卡盾藻1×***-1+亚心形四爿藻5×***-1，海洋卡盾藻5×***-1+亚心形四爿藻1×***-1，海洋卡盾藻5×***-1+亚心形四爿藻5×***-1中，分别检测海洋卡盾藻在24小时内对翡翠贻贝的急性毒性效应和在15天内的慢性毒性效应。研究结果表明：1海洋卡盾藻对翡翠贻贝的急性毒性效应高浓度的海洋卡盾藻对翡翠贻贝软组织的GSH和MDA含量，及SOD，CAT和GPx活性几乎均为抑制效应，而中浓度的海洋卡盾藻组对翡翠贻贝的影响不大，低浓度组会诱导翡翠贻贝GSH和MDA含量，及SOD，CAT和GPx活性。2海洋卡盾藻对翡翠贻贝的慢性毒性作用在慢性实验的15天内，对照组中翡翠贻贝软组织的蛋白含量保持在12%左右，均显著高于4个实验组的蛋白质含量。在第15天时，暴露于海洋卡盾藻最高浓度组中翡翠贻贝软组织的蛋白含量显著低于其它3个实验组。在实验15天内，对照组脂肪含量也显著高于4个实验组，在海洋卡盾藻藻密度最高组中，翡翠贻贝软组织的脂肪含量显著低于其它3个实验组。各浓度组中CAT的活性呈现出诱导-抑制的规律，高浓度组在第3天达到峰值。各浓度组中SOD的活性在整个胁迫阶段同样呈现诱导-抑制的趋势，GPx的活性则呈现抑制-诱导的变化规律。另外，各浓度组中GSH的含量呈现出诱导-抑制的规律，MDA含量呈现出诱导-抑制-诱导的规律。3海洋卡盾藻与亚心形四爿藻的混合饵料对翡翠贻贝的急性毒性海洋卡盾藻5×***-1+亚心形四爿藻1×***-1组对翡翠贻贝软组织的GSH和MDA含量，及SOD，CAT和GPx活性都有明显的影响，除了MDA含量是先减少后增加以外，其余均为先诱导后抑制。4海洋卡盾藻与亚心形四爿藻的混合饵料对翡翠贻贝的慢性毒性慢性实验的15天中，暴露于不同浓度的海洋卡盾藻与亚心形四爿藻混合组的翡翠贻贝软组织的蛋白质含量显著低于对照组，脂肪含量极显著低于对照组。其中在3个混合组中暴露于海洋卡盾藻5×***-1+亚心形四爿藻1×***-1混合组中软组织的蛋白含量在第5、10和15天均最低，暴露于海洋卡盾藻5×***-1+亚心型四爿藻1×***-1组中的平均脂肪含量在第10天，第15天最低。翡翠贻贝软组织MDA的含量均为先增加后减少。海洋卡盾藻5×***-1+亚心形四爿藻1×***-1组对翡翠贻贝软组织的GSH含量，及SOD，CAT和GPx活性均有明显的诱导作用，但随后恢复至对照组水平。

关键词：海洋卡盾藻翡翠贻贝 SOD CAT GPx GSH MDA

山东乳山近海海洋卡盾藻(Chattonella marina)赤潮发展过程及其成因研究

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海洋与湖沼 2011年第3期42卷 425-430页

作者：宋秀凯袁廷柱孙玉增石雅君靳洋白艳艳张利民山东省海洋水产研究所山东省海洋生态修复重点实验室烟台264006 山东省长岛县水产研究所烟台265800 中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003

于2008年8月10—28日,在山东乳山近海赤潮发生海域采用直接采水计数法对浮游植物种类组成进行了4次跟踪监测。结果表明,此次赤潮主要由海洋卡盾藻引起,面积约100km2,平均密度1.46×106cells/L,占浮游植物总数的91.32%。从8月19日开始,... 详细信息

于2008年8月10—28日,在山东乳山近海赤潮发生海域采用直接采水计数法对浮游植物种类组成进行了4次跟踪监测。结果表明,此次赤潮主要由海洋卡盾藻引起,面积约100km2,平均密度1.46×106cells/L,占浮游植物总数的91.32%。从8月19日开始,海洋卡盾藻赤潮开始消退,同时中肋骨条藻和尖刺拟菱形藻密度增高,到8月28日本次赤潮完全消失。研究发现,该海域富营养化、低盐度的理化环境和低光照、低气压的气象条件是此次赤潮发生的关键因子。海洋卡盾藻丰度与甲藻丰度、pH、化学需氧量、硝酸盐、无机氮和叶绿素a等呈显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.933、0.546、0.706、0.645、0.649和0.568,而与盐度呈显著负相关(r=-0.707,P<0.01)。

关键词：海洋卡盾藻赤潮成因群落相关关系

不同温度下抑食金球藻、中肋骨条藻和海洋卡盾藻间的相互作用

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热带海洋学报 2021年第3期40卷 124-131页

作者：郑承志左丽明马旺朱琴王火火吕颂辉陈亨黄凯旋暨南大学赤潮与海洋生物学研究中心广东广州510632 水体富营养化与赤潮防治广东普通高校重点实验室广东广州510632 河北省水文工程地质勘查院河北石家庄050021

本文选取抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和海洋卡盾藻(Chattonella marina)三种藻在20℃和25℃下进行单种、两种或三种藻间的培养实验,探究在不同温度下藻种间的相互作用和竞争优势。单种... 详细信息

本文选取抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和海洋卡盾藻(Chattonella marina)三种藻在20℃和25℃下进行单种、两种或三种藻间的培养实验,探究在不同温度下藻种间的相互作用和竞争优势。单种培养结果显示抑食金球藻和中肋骨条藻对温度25℃敏感,其环境容量(K)被显著降低;而海洋卡盾藻的内禀增长率(r)在25℃下显著升高,但K保持不变。在共培养中,海洋卡盾藻在20℃下因抑食金球藻添加致死,但在25℃处理下其K值上升120%。虽然中肋骨条藻的r在两个温度下均受海洋卡盾藻添加的促进,但其K值从20℃下的上升43%转变为25℃下的降低48%。温度变化对于抑食金球藻和中肋骨条藻共培养的结果无明显影响,中肋骨条藻的K均上升40%,而抑食金球藻的K值均下降60%~70%。结果说明,种间竞争除了共培养藻固有的相互作用关系因素外,也受到微藻间温度适应性差异的影响。在20℃条件下三种藻混合,抑食金球藻K的抑制率达到最高为79%,而中肋骨条藻K的促进率达到最高为108%,这可能表明三者之间的相互作用存在协同效应。

关键词：抑食金球藻中肋骨条藻海洋卡盾藻藻华种间竞争温度

不同氮源对海洋卡盾藻生长和硝酸还原酶活性的影响

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海洋环境科学 2009年第3期28卷 264-267页

作者：李斌欧林坚吕颂辉暨南大学赤潮与水环境研究中心广东广州510632 暨南大学环境工程系广东广州510632

在实验室条件下,研究了不同氮源对海洋卡顿藻(Chattonella marina)生长和藻细胞硝酸还原酶活性(NRA)的影响。结果表明,海洋卡盾藻可以有效利用无机氮源,如NH4Cl、NaNO3、NaNO2,对有机氮源如尿素、甘氨酸和1,4-丁二胺盐酸盐也有一定的利... 详细信息

在实验室条件下,研究了不同氮源对海洋卡顿藻(Chattonella marina)生长和藻细胞硝酸还原酶活性(NRA)的影响。结果表明,海洋卡盾藻可以有效利用无机氮源,如NH4Cl、NaNO3、NaNO2,对有机氮源如尿素、甘氨酸和1,4-丁二胺盐酸盐也有一定的利用能力,但不能有效利用丙氨酸。海洋卡顿藻的生长速率与营养盐的同化速率不一致,存在一定的滞后效应,最大比生长率可达到0.7 d-1。藻细胞硝酸还原酶活性在以NaNO3为氮源时,藻细胞酶活性(NRAmax)最大,为20.6 fmol/(***)。

关键词：海洋卡盾藻氮源硝酸还原酶

赤潮异弯藻和海洋卡盾藻抗氧化酶活性对氮磷比失衡的响应

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海洋环境科学 2012年第3期31卷 337-340页

作者：王小冬王艳暨南大学赤潮与水环境研究中心广东广州510632

超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)是浮游植物抗氧化酶系统的重要组成部分,可有效消除因环境胁迫产生的活性氧自由基对细胞的损伤。本文通过研究氮磷比失衡状态下赤潮异弯藻和海洋卡盾藻的生长及其SOD与CAT酶活性的变化,探索了赤潮... 详细信息

超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)是浮游植物抗氧化酶系统的重要组成部分,可有效消除因环境胁迫产生的活性氧自由基对细胞的损伤。本文通过研究氮磷比失衡状态下赤潮异弯藻和海洋卡盾藻的生长及其SOD与CAT酶活性的变化,探索了赤潮物种抗氧化酶对氮磷比失衡的响应。研究表明:N和P限制不仅抑制了赤潮异弯藻和海洋卡盾藻的生长,而且显著提高了SOD与CAT酶活性。酶活性对营养盐失衡的响应随营养盐类型和藻类种类不同而有所差异:赤潮异弯藻对P限制最为敏感,其SOD和CAT酶活性在P限制下显著高于N限制;而N限制和P限制对海洋卡盾藻抗氧化酶活性的影响并无差异。抗氧化酶活性的调控能够有效降低氮磷比失衡对藻类细胞的生理损伤,有利于藻华的发生和规模的维持。

关键词：超氧化物歧化酶过氧化氢酶海洋卡盾藻赤潮异弯藻营养盐限制

不同有机改性黏土对海洋卡盾藻去除作用的研究

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安全与环境学报 2010年第3期10卷 45-48页

作者：闫新亚杨维东谭绍早李宏业余德仁刘洁生暨南大学生命科学技术学院广州510632

为筛选用于赤潮应急治理的高效、低毒除藻剂,研究了不同链长的季鳞盐改性黏土以及相同链长不同取代基团的季铵(鳞)盐改性黏土对海洋卡盾藻的去除作用,同时以斑马鱼和蒙古裸腹溞为对象,评价了筛选的改性黏土的毒性。结果表明,链长为十四... 详细信息

为筛选用于赤潮应急治理的高效、低毒除藻剂,研究了不同链长的季鳞盐改性黏土以及相同链长不同取代基团的季铵(鳞)盐改性黏土对海洋卡盾藻的去除作用,同时以斑马鱼和蒙古裸腹溞为对象,评价了筛选的改性黏土的毒性。结果表明,链长为十四烷基的改性黏土的除藻效果最好,其次为十二烷基和十烷基,而十六烷基较差;季铵(鳞)盐取代基团对改性黏土除藻效果的影响不大。十四烷基三丁基溴化磷改性黏土和双十四烷基二甲基乙基溴化铵改性黏土的除藻效果最好,对海洋卡盾藻的120 h半抑制质量浓度分别为6.11 mg/L和6.13 mg/L。毒性试验表明,这2种改性黏土对斑马鱼的毒性均较低,质量浓度为10～100 mg/L时,96 h后斑马鱼的存活率均为100%。改性黏土对蒙古裸腹溞有一定毒性,其中十四烷基三丁基溴化磷改性黏土24 h的LC_(50)远超过100 mg/L,双十四烷基二甲基乙基溴化铵改性黏上的LC_(50)为9.37 mg/L。因此,十四烷基三丁基溴化磷改性黏土的毒性更低,可作为赤潮治理的潜在除藻剂。

关键词：环境工程学赤潮海洋卡盾藻改性黏土季鳞盐季铵盐

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海洋卡盾藻(香港株)溶血毒素的提取和分离

生态科学 2008年第6期27卷 457-462页

作者：张文江天久王锐暨南大学环境工程系广州510632 暨南大学赤潮与水环境研究中心广州510632

海洋卡盾藻(Chattonella marina)是我国南方沿海主要的鱼毒性赤潮生物,近年来由该藻形成的赤成已造成多起近岸养殖鱼类大量死亡的事件。为了弄清该藻毒素的基本成分特征,本文研究了室内培养条件下海洋卡盾藻(香港株)溶血毒素的提取方法... 详细信息

海洋卡盾藻(Chattonella marina)是我国南方沿海主要的鱼毒性赤潮生物,近年来由该藻形成的赤成已造成多起近岸养殖鱼类大量死亡的事件。为了弄清该藻毒素的基本成分特征,本文研究了室内培养条件下海洋卡盾藻(香港株)溶血毒素的提取方法,观察了溶血毒素对红细胞的溶血过程,采用薄层色谱法对溶血成分进行了初步分析。结果表明:海洋卡盾藻藻细胞的超声波破碎最适条件为功率400W,4℃下处理15min;通过显微镜观察,证实提取的毒素对血红细胞膜具破坏作用;海洋卡盾藻合成的溶血毒素至少含有4种组分,其中1种可能为为脂类,3种为糖脂类。该研究成果有助于我国今后进一步开展鱼毒性赤潮生物毒素的研究。

关键词：海洋卡盾藻溶血毒素毒素提取物

氮、磷等环境因子对有害赤潮生物海洋卡盾藻的生理生态效应

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氮、磷等环境因子对有害赤潮生物海洋卡盾藻的生理生态效应

作者：李斌暨南大学

学位级别：硕士

本文以广东沿海典型鱼毒性赤潮生物——海洋卡盾藻(Chattonella marina)为材料,研究了海洋卡盾藻在不同氮、磷等营养盐条件下的生长特性及其对氮磷营养盐改变的生态生理响应特征,研究结果如下: (1)高氮、磷浓度能促进海洋卡盾藻生长,而... 详细信息

本文以广东沿海典型鱼毒性赤潮生物——海洋卡盾藻(Chattonella marina)为材料,研究了海洋卡盾藻在不同氮、磷等营养盐条件下的生长特性及其对氮磷营养盐改变的生态生理响应特征,研究结果如下: (1)高氮、磷浓度能促进海洋卡盾藻生长,而缺氮缺磷却明显抑制其生长,且缺P的影响要大于缺N条件的影响。相对于高氮磷比条件,低氮磷比更适于海洋卡盾藻的生长,且最佳氮磷比为8/1。 (2)通过氮、磷饥饿条件下海洋卡盾藻对氮、磷营养盐加富的响应研究,在分别补充相同氮源或磷源的情况下,海洋卡盾藻藻细胞数目均出现明显增长,生长速率有明显提高。 (3)海洋卡盾藻利用氮源、磷源范围较广,可以有效利用无机氮源如氯化铵、硝酸钠、亚硝酸钠,对有机氮源如尿素、甘氨酸和1,4-丁二胺盐酸盐也有一定的利用能力,但不能有效利用丙氨酸,最大比生长率可达0.7 d。通过对比、海洋卡盾藻在分别添加5种不同磷源时的生长状况,发现海洋卡盾藻能够水解G-6-P,G-P,ATP有机磷源维持生长,不能利用LEC,而且对无机磷源的吸收利用效率高于有机磷源,最大比生长率可达0.56 d。 (4)通过吸收动力学实验表明海洋卡盾藻对磷酸盐、铵盐和硝酸盐的最大吸收速率(ρ)和半饱和常数(K)分别为0.18 pmol cell h和1.07μM,1.42 pmol cell h和3.46μM,1.13pmol cell h和6.89μM。半连续培养实验中,磷限制条件下海洋卡盾藻的最大生长速率(μ)和最小细胞份额(Q)分别为1.09 day和0.22 pmol cell:而氮限制条件下海洋卡盾藻的μmax和Q分别为1.2 day和2.98 pmol cell。说明海洋卡盾藻对氮、磷营养盐的亲和力较弱,但可以有效吸收储存海水中的无机营养盐,再加上高生长速率,在外界脉冲式营养盐输入时可以大规模繁殖,从而引发赤潮。 (5)海洋卡盾藻硝酸还原酶为诱导酶,活性受外界NO-N和自身N库大小调节。以NaNO为氮源时,藻细胞酶活性(NRA)最大,为20.6 fmol min cell,四种有机氮源均部分抑制了海洋卡盾藻硝酸还原酶活性的诱导。在补充新的磷源后,APA显著下降,G-6-P、ATP与G-P对AP的作用相似,均显著限制了APA的表达。碱性磷酸酶动力学的实验结果表明,海洋卡盾藻碱性磷酸酶对磷酸盐的最大水解速率(V)和半饱和常数(K)分别为8.17 pmolcell h和15.1μM,说明海洋卡盾藻对底物的亲和力较弱,不存在高亲和力的AP水解系统。

关键词：海洋卡盾藻氮磷生理生态酶