改性粘土对虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)体内麻痹性贝毒的影响

目前,改性粘土技术已成为国内外普遍认可的有害赤潮治理方法,但在利用该技术治理产毒藻赤潮过程中,对底栖滤食性贝类体内毒素累积和排出的影响尚不清楚。通过室内实验,考察了聚合氯化铝改性粘土(MC I)絮凝典型产毒藻——太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)后,虾夷扇贝食用组织和消化腺组织中麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning,PSP)含量、组分的变化情况。研究结果表明,在前期毒素累积阶段,虾夷扇贝暴露于A. pacificum 3 h后,未添加改性粘土的对照组中虾夷扇贝食用组织毒素水平由空白组的未检出迅速升高至13.24µg STXeq/kg,消化腺组织毒素水平由0.68µg STXeq/kg升高至42.97µg STXeq/kg,第4 d时对照组食用组织、消化腺组织毒素水平达到最高,分别为258.67和3 208.40µg STXeq/kg。添加0.2 g/L MC I的实验组中,3 h后水体中97%的A.pacificum藻细胞被絮凝沉降,此时虾夷扇贝食用组织和消化腺组织毒素水平远低于对照组,分别为6.33和18.39µg STXeq/kg,第2 d时达到98.92和574.54µg STXeq/kg,均显著低于对照组(P<0.05),随后呈下降趋势。在随后的毒素排出阶段,实验组虾夷扇贝食用组织和消化腺组织毒素水平显著低于对照组(P<0.05)。另外,在累积阶段,对照组和实验组虾夷扇贝食用组织和消化腺组织中PSP各组分相对含量差异不大,说明改性粘土未对虾夷扇贝体内的PSP转化造成明显影响。由实验结果可见,改性粘土可有效絮凝去除水体中的A.pacificum藻细胞,减少虾夷扇贝对其的滤食,从而降低了PSP在贝类体内的积累,该研究结果将为改性粘土治理底栖贝类养殖水体有毒赤潮提供科学依据。     

微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)的氮磷吸收、生长、产毒动态变化

采用浮游植物计数法、高效液相色谱串联质谱法、分光光度法等分析方法,探索了微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)在批次培养过程中氮磷吸收、产毒、生物量、p H等参数的动态变化关系。结果表明,微小亚历山大藻对磷的吸收迅速,可以将磷储存于体内,待生长使用。该藻对氮的吸收相对缓慢,环境中氮缺乏时,产毒量不再增加,说明氮对产毒有着重要的调控作用。在第二对数期中出现了碳限制环境,导致叶绿素a在碳限制条件下无法表征藻的生物量,相反,叶绿素a和生物量呈负线性关系,可能是叶绿素转化成其它含碳物质,用于生长。毒素不仅存在于细胞体内,培养液中(胞外)也含有毒素,并且胞外毒素从稳定期开始逐渐升高。胞内毒素的组成中GTX1/4占据绝对优势,GTX2/3含量相对较少。生长延缓期和第一对数期,各种毒素组成比例相对稳定,而在随后的生长期内,GTX1/4在总毒素中的占比逐渐上升,GTX2/3占比逐渐下降,表明微小亚历山大藻毒素组成会随着生长周期的变化而发生变化。     

两种亚历山大藻产毒过程和毒素特征研究

对2种有毒亚历山大藻－引自台湾的微小亚历山大藻AMTK－1（Alexandrium minutum AMTK-1)和引自美国阿拉斯加的亚历山大藻KW06（Alexandrium sp.KW06)－在不同生长阶段的产毒状况、毒素组成和毒性大小进行了研究，比较了两者的异同。结果显示，2种藻的单位细胞毒素含量与培养阶段的变化趋势是一致的，即在对数生长初期达最高，之后逐渐下降；微小亚历山大藻AMTK－I主要生产GTXs毒素，从对数生长后期到静止期其毒素组成比有所变化，GTX1，TGX4比例增高而TX2，GTX3降低，亚历山大藻KW06主要生产STX毒素；亚历山大藻KW06的毒性高于微小亚历山大藻AMTK－1。     

塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒研究

对暨南大学水生生物研究所于199芹年10月从香港海域底泥分离后于实验室人工培养的塔玛亚历山大藻运用高效液相色谱分析麻痹性贝毒的组成;按照美国分析化学家协会的小白鼠生物检定标准方法测试其毒性。结果表明,所含毒素成分主要是膝沟藻毒素-2（GTX2）,含量为94.13×10－12g／cell;次要成分是膝沟藻毒素-4的N-磺基氨基甲酸衍生物C4,含量为15．67×10-12g／cell,测得其毒性为（3．23－4.11）×10－6MU／Cell。研究表明,所用的微藻麻痹性贝毒的提取方法和高效液相色谱分析方法都比较容易和有效。     

可用于相关亚历山大藻(Alexandrium affine)检测的一个寡核苷酸探针

针对分离自南海的相关亚历山大藻,在进行核糖体大亚基DNA（LSU rDNA）全序列测序及比对的基础上,设计了针对其核糖体大亚基RNA（LSU rRNA）D10区的一个新的荧光素（FITC）标记寡核苷酸探针,并建立了相应的荧光原位杂交检测方法。在GenBank数据库中,BLAST检索的结果显示所设计的探针具有较高的特异性。杂交实验的结果也表明,这条探针对相关亚历山大藻的标记具有特异性,且标记效率可以达到100％,标记信号清晰明亮。本研究结果为相关亚历山大藻的监测及其种群动态研究提供了方法学依据,也为其它微藻特异性探针的设计提供了新的思路。     

四种/株亚历山大藻(Alexandrium)毒性的比较研究

通过对塔玛亚历山大藻(ATHK和AT-6藻株)、链状亚历山大藻(ACDH藻株)和微小亚历山大藻(AM-1藻株)的PSP毒素含量和组成以及它们分别对轮虫、黑褐新糠虾和鲈鱼存活影响的比较研究发现:塔玛亚历山大藻AT-6藻株不产生麻痹性贝毒毒素PSP,而塔玛亚历山大藻ATHK、链状亚历山大藻ACDH和微小亚历山大藻AM-1均产生PSP毒素,其总含量分别为19.74、5.395、5.57fmol/cell(2.60、0.36、1.61pgSTXeq/cell)。塔玛亚历山大藻AT-6对轮虫、黑褐新糠虾和鲈鱼这三种生物均没有不利影响;对于轮虫,塔玛亚历山大藻ATHK和链状亚历山大藻ACDH的96hLC50分别为:200和1200cells/ml,而微小亚历山大藻AM-1无不利影响;对于糠虾,塔玛亚历山大藻ATHK、链状亚历山大藻ACDH和微小亚历山大藻AM-1的96hLC50分别为7000、11000、16000cells/ml;对于鲈鱼,这三株藻的96hLC50分别为3700、4000、20000cells/ml。四株亚历山大藻对三种生物的毒性大小与其PSP毒素含量和组成无直接的相关关系,其毒性作用可能来自其他未知毒性物质。塔玛亚历山大藻ATHK不同组分分别对三种生物的毒性比较研究表明:藻细胞重悬液和藻液对三种生物的不利影响最为显著,去藻过滤液和细胞碎片对轮虫和鲈鱼没有明显影响,但糠虾的存活率有所下降;细胞内容物对轮虫和糠虾也无影响,但对鲈鱼的存活有一定影响。以上研究表明:不同亚历山大藻的毒性大小存在差别,其对不同生物的危害机制也不相同,除PSP毒素外,亚历山大藻可能还存在其他的毒性物质。     

不同类型含磷营养物质对微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)生长和毒素产生的影响

采用显微镜细胞计数和麻痹性贝毒的高效液相色谱分析方法,通过对比磷酸二氢钾、磷酸甘油和三磷酸腺苷（ATP）等含磷营养物质对微小亚历山大藻生长和毒素产生的影响,研究了微小亚历山大藻对不同类型含磷营养物质的利用情况.结果表明,在磷限制条件下,加入磷酸二氢钾、磷酸甘油和ATP均能促进微小亚历山大藻的生长,所获得的最大藻细胞密度分别为22700、28400和27800藻细胞/ml,对数期生长速率分别为0.12/d、0.14/d和0.15/d,溶解态有机磷对藻生长的促进作用稍好于溶解态无机磷.三种含磷营养物质对毒素产生的效应没有明显差别,稳定期藻细胞毒素含量分别为22.87、23.98和21.80fmol/cell.磷限制对毒素组成的影响很大,磷限制条件下膝沟藻毒素GTX1/4的含量占绝对优势,GTX2/3含量很少.在添加含磷营养物质后,GTX1/4所占比例降低,GTX2/3比例增加,说明磷限制显著改变了微小亚历山大藻的毒素组成.对藻体碱性磷酸酶活性分析的结果显示,磷限制组具有最高的碱性磷酸酶活性,添加有机磷化合物实验组的碱性磷酸酶活性显著高于添加无机磷化合物的实验组.研究结果表明,微小亚历山大藻可以利用实验中采用的无机磷化合物和有机磷化合物,但其利用溶解态有机磷化合物的机制尚不清楚,可能是通过诱导合成碱性磷酸酶来水解培养基中的溶解态含磷有机物,从而释放无机磷酸盐用于藻细胞的生长.     

赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒预警值研究

以厦门西海域养殖的翡翠贻贝为实验对象,在实验室内对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense(Lebour)Balech)采用单种培养技术,运用“麻痹性贝毒小白鼠生物检测法”进行毒性实验,研究了塔玛亚历山大藻对翡翠贻贝的麻痹性贝毒的毒力,藻密度为1×105个/dm3时,白鼠未死亡;藻密度为1×106个/dm3时,白鼠发生死亡.厦门西海域近年来暴发的赤潮一般起始于局部海区无害硅藻类浮游植物,在生态环境恶化下,硅藻类赤潮在生存竞争中消退,最终暴发有害赤潮.以试验结果为依据,根据厦门海域实际情况,参考各国贝毒临界值行动标准,提出适合南方赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒藻密度预警值为1×105个/dm3.     

微生物复合改性粘土去除东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)初探

近年来,随着对抑藻微生物认识的深入,利用藻-菌相互作用控制有害藻华展现出极大的应用前景。在前期改性粘土治理有害藻华方法的基础上,首次将不同种类的微生物与传统的改性粘土复合,研究了不同的复合比例、制备方式等对典型有害藻华生物——东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)去除效率的影响,初步探讨了其作用机制。结果表明:菌密度1.5×1010 cells/L的EM菌(effectivemicroorganisms,有效性微生物)及其滤液可以有效去除东海原甲藻;利用EM菌对粘土进行复合改性处理可以进一步提高改性粘土的除藻能力,呈现出1+12的效果。在适宜范围内,增加熟化时间与温度有利于复合改性粘土除藻效率的提升。文章进一步分析探讨了EM菌复合改性粘土的除藻机制,认为改性粘土通过富集EM菌和分泌的抑藻物质,增加了其对微藻的直接和间接除藻作用;适宜的熟化温度和熟化时间可促进EM菌的繁殖及其在改性粘土上的吸附,有利于复合改性粘土去除效率的提升。上述研究结果为改性粘土治理有害藻华技术的进一步提升和完善提供了新的探索。     

相关亚历山大藻(Alexandrium affine)(非PSP产毒株)毒理的初步研究

采用生物急性毒性实验的方法,对一株不产PSP毒素的相关亚历山大藻（Alexandrium affine株AC-1）的毒性及其毒素（AFT）成分进行研究。结果表明,相关亚历山大藻（AC-1）对卤虫、轮虫、糠虾均有毒性效应,其96hLC50分别为：90cells／ml,1500cells／ml,5000cells／ml。相关亚历山大藻（AC-1）各组分：藻液、细胞重悬液、藻细胞培养过滤液、内容物对卤虫存活率均有显著影响,表明AFT毒素可能来源于细胞内,能分泌到细胞培养液中。通过对该藻过滤液的热稳定性、酸碱稳定性、去蛋白组分毒性、分子量范围、极性、多糖组分鉴定,表明AFT毒素为极性较强的多糖类物质,对热和酸碱稳定．其分子量范围为5-50kDa。     

改性粘土絮凝法对小球藻(Chlorella vulgaris)生理生化性质的影响

改性粘土治理赤潮生物的主要原理是絮凝作用,但水体中未被去除的微藻对改性粘土有怎样的生理生化响应尚不清楚。本文以小球藻(Chlorella vulgaris)为模式生物,考察了改性粘土絮凝后水体中残余小球藻生理生化性质的变化情况。研究发现,经改性粘土或原土絮凝后,残余小球藻的生长受到了明显抑制,其丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量迅速上升,改性粘土组的MDA含量高于原土组。除了原土组过氧化氢酶(catalase,CAT)活性相比对照组没有明显变化外,改性粘土组和原土组超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、CAT、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)等酶活,均呈现先上升后下降、并稳定在较高水平的变化趋势。原土组各酶活普遍低于改性粘土组,但GSH-PX活性则相反。结果表明,改性粘土不仅能高效去除水体中的小球藻,而且能够刺激残余的藻细胞积累较多的O2-·和H2O2,从而对藻细胞造成过氧化伤害,抑制未被去除部分海洋微藻的正常生长。     

CO2加富对塔玛亚历山大藻叶绿素荧光参数及产毒的影响

由大气中CO_2浓度升高引起的海洋酸化,是全球性的重大环境问题之一。本研究采用实验生态学的方法,以塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为研究对象,分析其在CO_2加富条件下叶绿素荧光动力学参数及产毒特征的变化。调制叶绿素荧光结果显示,CO_2加富对塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、最大相对电子传递效率(r ETRmax)有显著影响(P0.05),且随着培养时间的增长Fv/Fm、r ETRmax均降低,对半饱和光强(Ik)、快速光曲线初始斜率(α)却无显著影响(P0.05)。结果说明CO_2加富能促进塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量,提高其最大光能转换效率和相对最大电子传递效率。高效液相色谱法分析结果显示,该株塔玛亚历山大藻主要产漆沟藻毒素1(GTX1)、漆沟藻毒素4(GTX4)、N-磺酰氨甲酰基毒素(C1)及N-磺酰氨甲酰基毒素(C2)四种PSTs毒素,CO_2加富不改变主要麻痹性贝毒(PSTs)的种类组成,但能显著提高氨基甲酸酯类毒素(GTX1、GTX4)产量(P0.05),而降低N-磺酰氨甲酰基类毒素(C1、C2)产量(P0.05),说明加富能使塔玛亚历山大藻所产毒素发生转化,进而影响藻细胞的整体毒性。     

改性粘土对硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)生长的影响

本文以硬壳蛤(Mercenariamercenaria)为研究对象,开展了两种类型改性粘土(聚合氯化铝改性粘土MCⅠ,硫酸铝改性粘土MCⅡ)对其急性、亚急性毒性实验。96h急性毒性实验结果显示,MCⅠ和MCⅡ对小规格硬壳蛤[壳长(1.98±0.05)mm,壳高(1.75±0.04)mm]的半致死浓度(LC_(50))分别为4.91和1.85g/L,对大规格硬壳蛤[壳长(5.70±0.15)mm,壳高(5.09±0.13)mm]的LC_(50)分别为5.77和3.40g/L。亚急性毒性实验结果表明:浓度低于1.0g/L的MCⅠ和MCⅡ未对两种规格硬壳蛤的存活产生影响;硬壳蛤滤水率随改性粘土用量增加而降低,其中0.1g/L的MCⅠ和MCⅡ对两种规格硬壳蛤滤水率无影响, 0.5g/L的MCⅡ对两种规格硬壳蛤滤水率均有显著影响(P0.05),而MCⅠ仅对小规格硬壳蛤滤水率有影响;当改性粘土浓度升高至1.0g/L,两种规格硬壳蛤的滤水率均显著低于对照(P0.05)。生长率的结果显示,仅1.0g/L的MCⅠ和MCⅡ显著影响小规格硬壳蛤生长。多年的应用结果表明,现场能有效消除有害赤潮藻华的改性粘土用量为4—10t/km~2,低于本实验中对硬壳蛤产生影响的改性粘土浓度。另外,我国近海实际养殖过程中投放的硬壳蛤通常为1cm左右,大于本研究中的硬壳蛤规格。据此可以推断,改性粘土在现场治理藻华的同时不会对其存活和生长产生不良影响。本研究结果将为改性粘土在近海养殖水域的应用提供科学依据。     

改性粘土对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的去除作用

利用改性粘土去除藻华生物是目前有害藻华应急处置最常用的方法。本文研究了六种铝盐改性粘土(PAC-MC、PAFC-MC、PAFCs-MC、AC-MC、AS-MC、PAS-MC)对藻华生物球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的去除效率,考察了悬浮液pH、改性粘土颗粒表面电位及粒径分布等因子对去除效率的影响。结果显示:不同赤潮生物由于生物特征不同,其去除效率存在较大差异,PAC-MC、PAFC-MC、PAFCs-MC对东海原甲藻有较高的去除效率,但对于球形棕囊藻去除能力较差;AC-MC、AS-MC、PAS-MC对两种藻华生物均有较好的去除效果,但对水体酸碱扰动较大,在pH敏感水域应注意用量;对于同一种改性粘土,提高铝离子含量、增加改性粘土浓度有利于除藻效率的提升;自絮凝程度越低、表面正电性越强(或负电性越弱)、悬浮液pH值越低的改性粘土,除藻能力越强。本研究进一步为改性粘土应急处置有害藻华提供了参考。     

改性粘土对浒苔(Ulva prolifera)微观繁殖体去除效果及萌发的影响

本文首先考察了不同浓度改性粘土对浒苔微观繁殖体的去除效果,实验结果显示,去除率随着改性粘土浓度增大而逐渐提高,0.4g/L的改性粘土对初始密度为4.8?105cell/m L的浒苔微观繁殖体去除率可达到80%以上。去除实验后继续研究微观繁殖体的萌发率发现,与对照组相比,不论是上层培养液中还是重新混合后的萌发率均随着改性粘土用量的增加而降低,1.0g/L的改性粘土可使其萌发率由60%左右降至低于6.5%。本文的研究结果表明,适量的改性粘土能有效去除海水中的浒苔微观繁殖体、降低其萌发率,有望成为消除或减弱绿潮灾害的有效手段。     

芽孢杆菌(Bacillus)及其复合粘土对典型赤潮生物的去除作用研究

有害赤潮对海洋生态环境和沿海经济危害巨大,如何安全、有效地治理有害赤潮非常重要。文章考察了几种常见芽孢杆菌对近海典型赤潮生物——东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的去除作用,发现解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)对其去除作用最强。进一步考察解淀粉芽孢杆菌对不同赤潮生物的去除作用,发现该芽孢杆菌对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)的去除作用高于东海原甲藻。在此基础上,将解淀粉芽孢杆菌与高岭土复合,研究了微生物复合粘土对典型赤潮生物的去除效果。结果表明,解淀粉芽孢杆菌与高岭土复合后,能够有效促进该菌的生长,进而提升了其对赤潮生物的去除能力。文章对芽孢杆菌及其复合粘土去除赤潮生物的机制进行了分析和探讨,为进一步发展和优化改性粘土治理赤潮技术体系提供了重要参考。     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。     

改性粘土絮凝法对大西洋鲑(Salmo salar)存活及生理生化的影响初探

本文以平均体重为(388.00±41.11)g的大西洋鲑(Salmosalar)为实验对象,探究了改性粘土絮凝过程对养殖水体水质以及大西洋鲑存活、组织形态和氧化应激反应的影响。在本实验条件下,添加改性粘土的实验组水质得到一定程度的改善,其中磷酸盐、铵盐、亚硝酸盐浓度相较于对照组有明显降低的趋势(P0.05)。添加远高于现场可有效去除赤潮生物用量(4—10g/m~2)的改性粘土并没有导致大西洋鲑出现死亡现象,显微观察结果显示,实验组与对照组中大西洋鲑鱼鳃、消化道组织特征无明显差别。对大西洋鲑鳃、肝脏、消化道的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性测定结果表明,改性粘土未对大西洋鲑造成显著的氧化胁迫(P0.05)。本研究结果说明,在远高于现场有效用量条件下,改性粘土未对大西洋鲑产生不良影响,该研究结果将为改性粘土治理有害藻华技术在国内外养殖海域的应用提供科学依据。     

改性粘土对球形棕囊藻的消除研究

球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)暴发藻华时多以囊体形态出现,但迄今缺乏囊体消除方法研究。本文在球形棕囊藻藻华暴发水域取样进行实验,比较了原土及不同改性材料制备的改性粘土对囊型球形棕囊藻的消除效果,并考察了水体pH、溶解有机碳(DOC)、溶解无机磷(DIP)等在治理前后的变化。结果表明:粘土经表面改性后对球形棕囊藻消除能力明显提高,对囊体亦有一定破碎作用,且改性粘土浓度越高,其除藻破囊效果越好;在有效消除囊体细胞情况下,添加改性粘土对水体中pH及DOC含量影响较小,但可以导致DIP水平降低。