青、草、鲢、鳙、鲤对氢离子浓度的生存适应性

一、引言 氢离子浓度(pH值)的变化对于水生生物,特别是鱼类的生活常常被认为是直接或间接发生影响的因子之一。1920年,M．E．Jewell氏开始注意到水质的氢离子浓度变化对于两栖类蝌蚪代谢和再生作用的影响,他发现最适宜的氢离子浓度是中性或接近中性,     

曼氏无针乌贼耗氧率及溶氧胁迫对其体内酶活力的影响

采用Winkler法测定水中溶氧含量,通过比较对照呼吸室与试验呼吸室水中溶解氧含量之差确定曼氏无针乌贼耗氧率及窒息点,并在不同程度的溶氧胁迫下测定乌贼体内多种酶的活力变化.结果表明：曼氏无针乌贼耗氧率呈明显的“高-低-高-低”昼夜变化;耗氧率与水温(16 ℃～28 ℃)和光照(3～500 μmol·m^-2·s^-1)呈正相关,与pH值(6.25～9.25)呈负相关;随着盐度的升高(18.1～29.8),乌贼耗氧率呈“高-低-高”变化,盐度为24.8时耗氧率最低;雌性乌贼耗氧率高于雄性.窒息点随乌贼的体质量增加而降低,平均体质量为(38.70±0.52) g的乌贼窒息点为(0.9427±0.0318) mg·L^-1.随着溶氧胁迫程度的增加,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)和过氧化物酶(peroxidase, POD)活力均先升后降,脂肪酶活力下降,蛋白酶活力呈“降-升-降”变化;乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)活力呈先升后降趋势,但溶氧胁迫下的酶活力比正常时要高.     

稀有鮈鲫对高浓度二氧化碳和低溶氧的急性反应

鱼类生活在水中,其生存与水中的溶解氧和游离的二氧化碳浓度息息相关.在稀有的螂(Gobiocypris rarus Ye et Fu)的养殖及作为实验鱼、灭蚊鱼的应用中,引起它出现呼吸困难或者死亡的CO,和溶氧浓度的高低值,是人们很关心的问题.为此,我们于1992年12月至1993年4月进行了稀有约螂对高浓度CO:和低溶氧的急性反应的研究,本文就是关于这方面的研究报告.       

溶氧水平对瓦氏黄颡鱼幼鱼静止耗氧率和临界游泳运动能力的影响

为了研究瓦氏黄颡鱼(Peltebagrus vachelli)在不同溶氧水平(DO)下的游泳运动能力、限制性机制及能量适应对策, 在25℃分别对不同溶氧水平(125%、100%、75%、50%和25% 空气饱和度)条件下瓦氏黄颡鱼幼鱼静止耗氧率、临界游泳速度(Ucrit)、活跃耗氧率进行了测定。研究发现瓦氏黄颡鱼的静止耗氧率随溶氧水平下降而显著下降(P2crit)为14.52%空气饱和度(1.16 mg/L)。当溶氧水平从100%下降到25%空气饱和度时, 其活跃耗氧率随溶氧的下降而显著下降(PPP<0.05)。研究结果提示: 在低氧条件下, 瓦氏黄颡鱼的临界游泳速度受中心的心鳃系统的限制, 而在常氧条件下,受外周的运动系统(肌肉组织)的限制。       

急性逐步低氧对中华绒螯蟹呼吸率的影响

本文用密闭式呼吸仪研究了急性逐步低氧对中华绒螯蟹（又名河蟹）呼吸率的影响。研究发现,河蟹是一种很好的氧调动物。当溶氧在一定范围内下降时,河蟹能维持其呼吸率不变,直到临界氧浓度,或临界点。而后,随着溶氧的进一步下降,其呼吸率迅速降低,并在溶氧未至零值时,呼吸率为零。作者将呼吸率为零时的氧浓度称为零呼吸氧浓度,或零呼吸点。鉴于零呼吸点的存在,作者提出了一种能更好地描述水生动物呼吸率和溶氧关系的双曲线方     

溶氧水平对鲫鱼代谢模式的影响

为了探讨水体溶氧水平对鲫幼鱼(Carassius carassius)运动、消化能力及其交互作用的影响,在(25.0±0.5)℃温度条件下,测定了8(饱和溶氧水平)、2和1mg/L溶氧水平下摄食(饱足摄食)和空腹组(空腹2 d)鲫鱼的临界游泳速度(Ucrit)、运动前耗氧率(MO2pre-exercise)、活跃耗氧率(MO2active)和代谢范围(MS)。摄食诱导的耗氧率上升在各溶氧水平下无显著差异。在饱和溶氧水平下,摄食组和空腹组的Ucrit没有显著差异,但在1和2 mg/L条件下,摄食组的Ucrit显著低于空腹组(P<0.05)。在饱和溶氧水平条件下,消化和运动诱导的耗氧率上升在各个游泳水平均能完全叠加,且摄食组鱼类与空腹组鱼类具有相似的MS和Ucrit和更高的MO2active,提示鲫鱼在常氧下为添加代谢模式。随着溶氧水平下降至2和1mg/L,呼吸能力(摄食组的MO2active)对溶氧水平下降较运动耗氧率更为敏感,消化诱导的耗氧率增加只能在较低游泳速度叠加,与空腹组鱼类比较,摄食组鱼类的MS和Ucrit显著下降,MO2active无显著差异,提示低氧下消化和运动对氧气需求竞争的加剧使其代谢模式转化为消化优先。     

多鳞四须鲃耗氧率、排氨率和窒息点的初步研究

控制水温在(20±0.5)℃条件下,采用Winkler法和奈氏试剂法分别测定水中的溶氧含量和氨氮含量,通过比较流水呼吸室进、出口水中的溶解氧和氨氮含量之差以确定多鳞四须鲃(Barbodes schwanenfeldi)的耗氧率、排氨率及窒息点.结果表明,多鳞四须鲃耗氧率随体重增加而减小,关系式为Y=0.24X^-0.09(R²=0.9028);随放养密度的增大而减小,关系式为Y=-0.029X+0.3301 (R²=0.9291).排氨率随体重的增加而减小,关系式为Y=-0.0008X+0.2433 (R²=0.9817);随放养密度的增大而增加,关系式为Y=-0.050X+0.4979 (R²=0.9889).多鳞四须隹巴晚间(18:00～4:00)的耗氧率明显高于白天(6:00-1:00),排氨率则相反,白天的排氨率相对较高,表明多鳞四须鲃巴属于"昼伏夜出"型鱼类.多鳞四须啬巴的窒息点为1.2572mg·L^-1,耐氧性较差.     

溶氧水平对鳊鱼、中华倒刺鲃幼鱼游泳能力的影响

在(25 1)℃条件下, 以鳊鱼(Parabramis pekinensis)体重(4.70 0.11)g, n=32、中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)体重(3.26 0.06)g, n=32幼鱼为研究对象, 采用鱼类游泳代谢测定仪在水体溶氧为8、4、2、1 mgO2/L条件下分别测定其临界游泳速度(Ucrit)和游泳代谢率(MO2), 并计算出静止代谢率(MO2rest)、最大游泳代谢率(MO2max)、代谢范围(MS)及单位位移能耗(COT)等相关参数。结果显示, 随着溶氧水平的下降, 鳊鱼、中华倒刺鲃幼鱼的Ucrit均逐渐下降, 除中华倒刺鲃幼鱼的值在4与8 mgO2/L下没有显著性差异外, 其他各组均差异显著(P0.05); 在同一溶氧水平下的中华倒刺鲃Ucrit显著大于鳊鱼(P0.05)。两种鱼的MO2max和MS均随DO的下降而显著下降, 但MO2rest在溶氧水平低于1 mgO2/L才显著下降(P0.05)。研究还发现鳊鱼、中华倒刺鲃幼鱼的MO2在同一游泳速度下随溶氧水平下降而降低, 而在相同溶氧水平下随游泳速度的上升而显著升高(P0.05); COT随游泳速度上升而显著降低(P0.05), 但在高游泳速度下相对稳定, 在同一游泳速度下随着DO的下降有所减小。中华倒刺鲃的COT整体上小于鳊鱼, 且在低游泳速度下差异更大。87.5%(1-8 mgO2/L)溶氧水平的下降导致两种鱼类相似的Ucrit变化(53% vs. 50%), 但溶氧水平由8降到4 mgO2/L时, 鳊鱼32%MO2max的下降导致Ucrit下降13%, 但同样的溶氧水平下降虽然导致中华倒刺鲃的MO2max下降20%, 但由于MO2rest和COT的下降, 其Ucrit并没有显著的变化。实验结果表明: 不同溶氧水平对不同鱼种游泳能力的影响存在差异, 这种差异与其代谢对策密切相关。       

低氧信号传导途径与鱼类低氧适应

低氧信号传导途径是从线虫到哺乳动物都十分保守的一个细胞信号传导途径系统,它对于维持后生动物的氧稳态至关重要.低氧诱导因子是该信号传导系统中最为关键的因子.对低氧诱导因子的调控是对低氧信号途径网络进行有效调控的主要方式.由于鱼类生存的水环境溶氧量的变化很大,在长期进化过程中,鱼类演化出适应不同浓度溶氧水环境的物种,并发展出千差万别的低氧适应策略.对鱼类低氧适应策略及其低氧适应机制的研究,对于认识鱼类物种形成的动因和培育耐低氧鱼类新品种具有十分重要的意义.本文在总结低氧信号传导及其调控机制研究进展的基础上,综述了鱼类低氧信号途径、低氧适应策略、低氧信号途径网络调控等方面研究的慨况.     

发酵过程中溶氧浓度对D-核糖发酵的影响

通过固定不同溶氧浓度(DOT)对短小芽孢杆菌(Bacillus pumlus)进行分批发酵的过程参数变化的比较,发现发酵前期与后期对氧的需求不尽相同,探讨了氧代谢途径及溶氧浓度对核糖发酵的影响机理,并提出分阶段供氧模式。结果表明,发酵时间44h后,整个发酵过程保持了较高的核糖产率和葡萄糖消耗率,最终核糖产量和细胞生成量分别提高了5.0％和18.8％。     

酒精酵母在连续发酵中的振荡行为研究

初步分析酒精酵母在连续发酵中的振荡行为的产生条件及产生机理。通过改变稀释率、pH值、溶氧和进料葡萄糖浓度等条件 ,观察不同操作条件对酒精酵母菌生长和代谢行为的影响。在 10～ 15 g/L的较低葡萄糖浓度 ,0 .10～ 0 .2 0h-1的较低稀释率 ,以及 70 %左右的适度的溶氧浓度等发酵条件下 ,酒精酵母会出现同步的代谢振荡现象。一定条件下 ,菌体浓度处于振荡状态 ,残余葡萄糖浓度不可测或在很低水平振荡 ,这些发现预示着控制机制的新发展。     

链霉素发酵过程中的溶氧问题

链霉素产生菌—灰色链霉菌(Streptomyces griseus)是一种高度需氧菌,它在整个代谢过程中以葡萄糖做为主要碳源,只有以氧做为最终电子受体时方能获得大量能量,来满足菌体生长,繁殖和合成链霉素的需要。物质代谢与能量代谢是相辅相成的。据文献记载,空气中,氧在培养液中的饱和浓度(1 atm,25℃)大约只有0.2毫克分子(O_2)/升,而链霉素发酵液中菌体的摄氧率在10～50毫克分子(O_2)/升小时,因此向发酵液中迅速地补充溶解氧,是链霉素发酵中的重要问题。氧分子首先要溶解在水中,然后透过细胞壁和细胞膜进入细胞,它进入细胞内和排出细胞外,是简单的渗透作用,其推动力是培养液和细胞中溶解氧的浓度差。当发酵液中溶氧浓度较低时,进入细胞内的氧就少,当溶氧浓度降到临界值以下时,就不能满足微生物对氧的需求,成为生产中的限制因素。所以研究发酵过程中的溶氧问题是十     

温度对鳊鱼静止代谢和耐低氧能力的影响

以鳊鱼(Parabramis pekinensis)幼鱼[体重(8.13±0.15)g,n=31]为研究对象,以密闭式代谢测定法分别在15、20、25、30℃条件下测定其静止代谢率(Rest Metabolic Rate,RMR),并以双线法推算临界氧浓度Pcrit等相关参数。结果显示,鳊鱼幼鱼的静止代谢水平呈随温度上升而升高的变化趋势[(132.22±4.97)mg O2/(h.kg)(15℃),(182.67±12.49)mg O2/(h.kg)(20℃),(218.44±9.20)mgO2/(h.kg)(25℃),(298.32±9.96)mg O2/(h.kg)(30℃)],除20～25℃间,其他各温度组差异显著(P0.05);Q10值均低于2(15～20℃1.91,20～25℃1.43,25～30℃1.87);本研究还发现,随着温度的升高,鳊鱼幼鱼的Pcrit逐渐下降,而临界氧饱和度Scrit则相对保守[15、20、25、30℃的Pcrit分别为(1.35±0.09)、(1.16±0.19)、(0.97±0.12)和(0.86±0.09)mg O2/L,Scrit分别为13.87%±0.74%、13.32%±1.72%、12.15%±1.35%和11.34%±0.65%。这表明,采用不同指标考察鱼类耐低氧能力可能会得到相异的结论。这种结论的不一致提示,在鱼类应对环境溶氧降低的适应中,相对溶氧水平而不是绝对溶氧水平影响并决定着鱼类的适应性进化,因此采用相对饱和度作为指标研究鱼类耐低氧能力可能更具理论价值。     

水质污染的常规分析指标

臭味是判断水质优劣的感官指标之一。洁净的水是没有气味的,受到污染后会产生各种臭味。常见的水臭味有:霉烂臭味(主要来自生物体的腐烂)、粪便臭味、汽油臭味、臭蛋味(来自硫化氢)。化学品引起的臭味是多种多样的,如氯气味、药房气味(主要来自酚类的污染)等,饮用有臭味的水会引起厌恶感。在有臭味的水中生长的鱼类和其他水生生物也可能有异味。游览区的河水和湖水有臭味会影响旅游。中国颁布的《生活饮用水卫生标准》和《地面水卫生标准》都规定水不得有异臭。pH值pH值是水中氢离子活度的负对数,pH为7表示水是中性,大于7     

赤霉素发酵溶氧优化调控研究

为了解溶氧对赤霉素发酵过程影响以及相应工艺优化,采用不同溶氧条件下藤仓赤霉菌Gibberella fujikuroi分批发酵生产赤霉素的过程进行菌丝浓度、残糖浓度和GA3产物浓度检测,并微分运算得出比生长速率与比产物合成速率随发酵时间变化,分析了溶氧对比生长速率与比产物合成速率以及得率的影响,进而提出Gibberella fujikuroi发酵高产的溶氧控制策略:在发酵初始阶段(0–50h)控制溶氧30%左右,以维持较高的菌体生长速率;发酵中后期(50–184h),溶氧控制在15%,以获取菌丝持续较高的GA3合成速率能力。采用这一优化溶氧控制策略,发酵过程中最大菌丝浓度19.24g/L、最终赤霉素浓度2 180mg/L和平均比产物合成速率0.616mg/(g·h),比未优化前发酵分别提高了8.33%、13.25%和4.58%,表明所采取的分阶段溶氧控制策略对促进GA3生产有效。     

水产养殖中溶解氧的检测与控制技术分析

随着信息技术的快速发展,社会经济水平的逐步提高,我国水产养殖业也取得了突飞猛进的发展。溶解氧作为水生植物与生物生存一个不可或缺的条件,其含义是指可溶解于液相或者水中的各种分子态氧,在水产养殖过程中,只有水中所含溶氧量达到相应值以后,水中生物才得以生存,才能够维持水中鱼类生命的活力,若处于低氧,对于水中生物的生长以及生存都非常的不利。下面文章就水厂养殖中溶解氧的检测与控制技术进行研究和分析。     

电磁场处理水电导率提高的机理

本首先从欧姆定律入手推导出水电导率(σ)的函数关系式,找到该函数的自变量为羟离子摩尔浓度([OH-])和氢离子(H )与羟离子(OH-)的迁移速度KH 与KOH-。然后引入磁力概念,推导出“普适水处理器”的磁力计算公式。磁力对水体系的交变作用引发水粒子的宏观有序振动,分解一部份水分子,使得电磁水中羟离子摩尔浓度大于原水的羟离子摩尔浓度,从而导致电磁水电导率的提高。     

电磁场处理水电导率提高的机理

本文首先从欧姆定律入手推导出水电导率(σ)的函数关系式,找到该函数的自变量为羟离子摩尔浓度([OH-])和氢离子(H )与羟离子(OH-)的迁移速度KH 与KOH-0。然后引入磁力概念,推导出“普适水处理器”的磁力计算公式。磁力对水体系的交变作用引发水粒子的宏观有序振动,分解一部份水分子,使得电磁水中羟离子摩尔浓度大于原水的羟离子摩尔浓度,从而导致电磁水电导率的提高。     

银耳原生质体分离与再生条件优化研究*

应用正交设计,研究不同菌株(Tr01、Tr21)、材料(芽孢、菌丝体、子实体)、溶壁酶浓度和酶解温度对原生质体产量的影响。实验结果表明,实验材料对原生质体产量影响最大,以芽孢为材料原生质体产量可达到2.75×107个/ml,而菌丝体和子实体的原生质体产量仅为2.5×106个/ml 和1.0×106个/ml;在35℃下酶解,原生质体产量高;溶壁酶浓度在1%~3%范围内对原生质体产量影响不大;不同菌株原生质体产量差异不显著。本实验还研究了稳渗剂浓度对原生质体再生率的影响,结果表明,0.5 mol/L~0.7 mol/L的KCl 对原生质体再生没有显著差异,再生率最高可达32.3%。     

水体溶氧影响陆生植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和牛鞭草(Hemarthria altissima)对完全水淹的耐受力

溶氧是水环境中一个重要的环境因子,为了探讨水中的溶氧含量水平是否会对陆生植物的耐淹能力造成影响,研究了陆生植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在遭受不同溶氧含量水体完全淹没后的生长表现、存活情况和非结构碳水化合物的变化。实验结果表明:(1)水体中的溶氧含量显著影响了处于完全水淹环境中的喜旱莲子草和牛鞭草的存活。受高溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草和牛鞭草主茎的完好程度和存活叶的数量均显著高于遭受低溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草和牛鞭草,喜旱莲子草和牛鞭草在高溶氧水体完全水淹后的生物量比低溶氧水体完全水淹后要高;(2)水体中的溶氧含量显著影响了处于完全水淹环境中的喜旱莲子草和牛鞭草的生长,受高溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草主茎伸长生长和不定根生长显著强于受低溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草,在不定根的生长上牛鞭草也具有同样的表现。(3)高溶氧水环境有利于减小被完全淹没的喜旱莲子草和牛鞭草的碳水化合物消耗,两种植物在受高溶氧完全水淹后体内具有的非结构性碳水化合物含量均比受低溶氧完全水淹后高。(4)喜旱莲子草比牛鞭草能更好地耐受完全水淹,当处于低溶氧完全水淹时表现得更为明显,本研究表明入侵物种喜旱莲子草比本地物种牛鞭草具有更强的环境适应能力和水淹耐受能力。