海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室2017年度开放课题.doc
墨西哥湾扇贝和扇贝“渤海红”及其杂交子代的遗传分析
第41卷 第5期 渔 业 科 学 进 展Vol.41, No.5 2020年10月Oct., 2020* 广东海洋大学2017年“高水平大学”省财政资金支持项目(002026003003)、2019广东省重点领域研发计划(2019B020238002)和2019广东省现代农业产业技术体系创新团队(2019KJ146)共同资助 [This work was supported by Guangdong Ocean University Project of “High-level University”(002026003003) in 2017, Key Research and Development Program of Guangdong (2019B020238002), and 2019 Innovation Team of Modern Agricultural in Guangdong(2019KJ146)]. 姚高友,E-mail:*****************① 通讯作者:刘志刚,教授,E-mail: **************** 收稿日期: 2019-05-02, 收修改稿日期: 2019-07-10DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20190502001 /姚高友, 谭杰, 吴羽媛, 苏晓盈, 刘付少梅, 张元, 方家熙, 陈楠生, 王春德, 刘志刚. 墨西哥湾扇贝和扇贝“渤海红”及其杂交子代的遗传分析. 渔业科学进展, 2020, 41(5): 118–126Yao GY, Tan J, Wu YY, Su XY, Liufu SM, Zhang Y, Fang JX, Chen NS, Wang CD, Liu ZG. Genetic analysis of Argopecten irradians concentricus , “Bohai Red” and their hybrids. Progress in Fishery Sciences, 2020, 41(5): 118–126墨西哥湾扇贝和扇贝“渤海红”及其杂交子代的遗传分析*姚高友1,3 谭 杰1,3 吴羽媛1 苏晓盈1 刘付少梅2张 元1,3 方家熙4 陈楠生5 王春德6 刘志刚1,3①(1. 广东海洋大学水产学院 湛江 524088;2. 湛江银浪海洋生物技术有限公司 湛江 524022;3. 广东省南海经济无脊椎动物健康养殖工程研究中心 湛江 524088;4. 香港理工大学应用生物及化学科技学系 香港 999077;5. 西蒙·弗雷泽大学理学院分子生物和生物化学系 加拿大不列颠哥伦比亚省本那比市 V5A 1S6;6. 青岛农业大学海洋与工程学院 青岛 266109)摘要 利用SSR (Simple Sequence Repeats)分子标记技术,对扇贝“渤海红”、墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus )及其杂交子代3个群体共90个个体的遗传多样性进行分析。
项目名称特色海洋食品精深加工关键技术创新及产业化应用.doc
项目名称:特色海洋食品精深加工关键技术创新及产业化应用提名单位:辽宁省科技厅一、提名意见二、项目简介海洋食品可保障粮食安全、增进人民健康。
精深加工、综合利用及配套装备是海洋食品产业发展的三个核心环节。
该成果以贝类、棘皮类(海参和海胆)和虾类等特色海洋食品为对象,经过10余年的产学研一体化联合攻关,建立了加工过程品质精准控制技术和营养及功能性成分的高值化利用技术,开发了与加工新技术配套的装备及生产线.核心成果包括:1、创建了特色海洋食品加工过程品质精准控制技术在系统阐明了加工工艺条件对特色海洋食品的主要构成分子结构、超分子结构、微观结构、各相态水分含量及分布、质构特性的影响规律及机理的基础上,建立了低温嫩化技术、质构控制技术和质地固化及模拟技术,实现了特色海洋食品的高质化加工;建立了中餐特色海洋调理食品加工技术,丰富了高质化特色海洋加工食品的品类;发明了质构特性快速无损检测技术和氧化程度精准检测技术.2、建立了特色海洋食品中营养及功能性成分的高值化利用技术针对特色海洋食品中营养及功能性成分种类繁多、结构复杂、定性及定量分析困难等问题,建立了多糖、多肽、油脂等成分的分析方法学体系,获取了其在特色海洋食品中的结构、含量及分布数据并构建了信息库;有效的建立了综合利用技术,实现了营养及功能性成分的高值化利用。
3、开发了特色海洋食品加工新技术配套装备及生产线开发了自动清洗、脱壳取肉、输送、调理、连续预煮、多功能熟化和自动称重分级等设备,构建了与海参和贝类加工新技术配套的自动化生产线,已在辽宁、山东、福建、河北等地20多家企业进行了产业化应用,还出口到俄罗斯和中美洲等国家和地区,对提高我国海洋食品加工装备的国际竞争力做出了积极贡献.该成果得到了国家“973”计划、国家“863”计划、国家科技支撑计划、国家科技部国际重大合作项目、国家科技部农转资金项目、国家自然科学基金、海洋公益性行业科研专项等国家、省市科研计划及相关企业的支持.该成果获辽宁省科技进步一等奖2项(2012、2014年度)、鉴定成果4项;获授权专利70余项,其中国际发明专利4项;主编专著3部.发表论文80余篇;制定或参与制定标准40余项,其中国家标准1项、地方标准4项。
青岛海洋科学与技术试点国家实验室
四、申请书为A4纸本。各栏空格如不够时,可自行加页,纸张大小与申请书一样,一式四份(均为原件)。由依托单位审查、盖章和签署意见后,报送至海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室依托建设单位科研处,同时报送申请书电子文档至fisheries@qnlm.ac。
五、通讯地址
山东省青岛市市南区南京路106号
中国水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ科学研究院黄海水产研究所科研处
填报说 明
一、填写前请先查阅《青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室2019年度开放课题申报指南》。申请书各项内容要求实事求是,逐项认真填写。表达要明确、严谨,字迹要清楚易辨,外来语要同时用原文和中文表达。
二、凡选择性栏目,将相应提示符A、B之一填入该栏的右下角。
三、课题组主要成员—指在课题组内对学术思想、技术路线的制订与理论分析及对课题的完成起重要作用的人员,本人应在申请书上亲笔签名。
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英文摘要
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鸡肉粉替代鱼粉对金鲳鱼生长、体成分及血清指标的影响
Effects of Poultry by-Product Meal as the Replacement of Fish Meal in the Diets on the Growth Performance,BodyComposition,Serum Biochemical Indexes ofOvate Pompano (Trachinotus ovatus )ZHANG Xinjie 1,WANG Xiaocheng 1,CHI Shuyan 2(1.Zhanjiang Guolian Feed Co.,Ltd.,Zhanjiang 524000,Guangdong China;2.Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524000,Guangdong China )Abstract:This study was conducted to evaluate the effects of poultry by-product meal (PBM)as the replacementof fish meal (FM)in the diets on the growth performance,body composition,serum biochemical indexes of Ovate Pom⁃pano (Trachinotus ovatus ).Five iso-nitrogenous and iso-lipid diets were formulated with different levels of PBM,which were supplemented 0,10.5%,21%,28%,and 35%PBM to replace 0,30%,60%,80%and 100%FM,respec⁃tive.Each diet was randomly assigned to triplicate treatments of 40fish (initial body weight was 32.62±0.60g)for eight鸡肉粉替代鱼粉对金鲳鱼生长、体成分及血清指标的影响张新节1,王小城1,迟淑艳2(1.湛江国联饲料有限公司,广东湛江524000;2.广东海洋大学,广东湛江524000)收稿日期:2019-08-03基金项目:湛江市科技计划项目(2016A02003)作者简介:张新节(1983-),女,广东湛江人,硕士,主要从事水动物营养与饲料研究。
中国水产科学研究院黄海水产研究所水产遗传育种中心
中国水产科学研究院黄海水产研究所水产遗传育种中心引智基地申报材料一、基地介绍中国水产科学研究院黄海水产研究所水产遗传育种中心位于青岛市即墨市鳌山卫镇海滨区。
地处黄海之滨的鳌山湾湾畔,位于青岛市东北43公里,即墨市东部20公里处。
鳌山湾西起鳌山卫镇,东至田横镇、田横岛旅游度假区,开口于女岛及鳌山头之间,宽11公里,湾口初水深10米,海岸线长达183公里,水源充足,污染源少,拥有理想的亲虾培育、育苗、养成等天然条件,适宜对虾养殖的水面1300公顷,海滩面积约8333公顷,24处岛屿、17处礁岩均适宜海参、鲍鱼等海珍品的生长。
“中心”的筹建始于2002年,2004年建成并投入使用。
“中心”占地50亩,另有实验水面50亩,主要设施包括:品种选育室、苗种扩繁室、家系保种平台、性状测试池、饵料室、锅炉房、变配电室、泵房、高位水池、沙滤池、传达室等,建有配套的水、电、气、保障系统、生物标记、选育种研究等专业实验室。
“中心”的建设得到上级主管部门和地方政府的大力支持,青岛市人民政府无偿划拨了建设用地并提供了前期建设费用,农业部批准建设了“海水养殖遗传育种中心”项目。
近几年来,“中心”在水产生物遗传育种研究领域迈出了坚实的步伐。
在前期工作的基础上,已经培育中国对虾“黄海1号”和“黄海2号”新品种并通过全国水产原种和良种审定委员会的审定。
在沿海地区的示范推广养殖,得到了主管部门和养殖企业的高度认同。
经过引进、吸收和自主创新,建立了适合我国国情的“水产动物多性状复合育种技术”体系,并推广到海、淡水多个养殖品种的育种研究中。
作为我国第一个建成并投入使用的水产遗传育种中心,“中心”已接待了多批省、部领导以及来自美国、加拿大、法国、挪威、马来西亚、韩国、新西兰等十几个国家和地区的专家,国内许多大学和研究院所的专家来中心进行学术交流。
二、基地承担课题情况基地建成以来,承担了国家“863”项目“中国对虾的遗传改良技术”(项目编号:2003AA603021),为保持和加强中国对虾优良性状,建立并完善80个以上家系或个体的分子标志技术等研究内容,在育种技术方面,除采用了群体选育技术外,开始规模化培育家系,开展家系内和家系间的顺序选育。
水产动物保活运输中环境胁迫应激及生理调控机制的研究进展
水产动物保活运输中环境胁迫应激及生理调控机制的研究进展谢 晶,王 琪(上海海洋大学食品学院,食品科学与工程国家级实验教学示范中心,上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海 201306)摘 要:本文总结了影响水产动物保活运输中应激生理调控的环境胁迫因素,包括组织缺氧胁迫、酸碱及氨氮胁迫、盐浓度及温度胁迫、密度胁迫等,综述了在不同环境胁迫因素的作用下,胁迫作用对水产动物品质、机体生理代谢和免疫系统的影响。
概括了在环境胁迫后水产动物的生理调控机制,包括神经内分泌系统与血液生理生化指标、免疫系统与应激蛋白、细胞凋亡与组织损伤等,以及鳃组织和肝肾组织功能及结构变化。
为水产动物保活运输的应激安抚方案提供参考,以期提高水产动物的运输存活率。
关键词:环境胁迫;水产动物;保活运输;应激反应;免疫;生理调控Progress in Understanding Environmental Stress and Physiological Regulation Mechanism in Aquatic Animals during Live TransportationXIE Jing, WANG Qi(National Experimental Teaching Demonstration Center for Food Science and Engineering, Shanghai Aquatic Products Processing and Storage Engineering Technology Research Center, College of Food Sciences and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)Abstract: This paper summarizes the environmental stress factors that affect the physiological regulation of stress during the live transportation of aquatic animals, including tissue hypoxia stress, acid-base and ammonia stress, salt concentration and temperature stress, and density stress. Meanwhile, it reviews the effects of environmental stress factors on the meat quality, physiological metabolism and immune system of aquatic animals. The physiological regulatory mechanism of aquatic animals under environmental stress is discussed by neuroendocrine and blood physiological and biochemical indices, immune system and stress proteins, cell apoptosis and tissue damage, as well as the functional and structural changes of gill, liver and kidney tissues. This review provides reference for the development of a stress pacification program for aquatic animals to improve their survival rate during transportation.Keywords: environmental stress; aquatic animals; live transportation; stress response; immunity; physiological regulation DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200201-002中图分类号:S981;S917.4 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2021)01-0319-07引文格式:谢晶, 王琪. 水产动物保活运输中环境胁迫应激及生理调控机制的研究进展[J]. 食品科学, 2021, 42(1): 319-325. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200201-002. XIE Jing, WANG Qi. Progress in understanding environmental stress and physiological regulation mechanism in aquatic animals during live transportation[J]. Food Science, 2021, 42(1): 319-325. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200201-002. 收稿日期:2020-02-01基金项目:上海市科技兴农重点攻关项目(2019-02-08-00-10-F01143);上海市科委公共服务平台建设项目(19DZ2284000)第一作者简介:谢晶(1968—)(ORCID: 0000-0002-3194-9273),女,教授,博士,研究方向为食品冷冻冷藏。
养殖水环境及水产品中典型全氟和多氟烷基物质(PFAS)赋存特征及其毒性作用机理研究进展
第38卷第5期大连海洋大学学报Vol.38No.5 2023年10月JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSITY Oct.2023DOI:10.16535/ki.dlhyxb.2023-037文章编号:2095-1388(2023)05-0893-09养殖水环境及水产品中典型全氟和多氟烷基物质(PFAS)赋存特征及其毒性作用机理研究进展王纯1,李冠怡1,孙迎雪1∗,袁子茜1,李睿瑄1,王梦妍1,程波2(1.北京工商大学国家环境保护食品链污染防治重点实验室,北京100048;2.中国水产科学研究院农业农村部水产品质量安全控制重点实验室,北京100141)摘要:水产品是全球最为活跃的贸易产品之一,水产品的质量对经济发展至关重要㊂研究表明,膳食中鱼类的摄入是PFAS(per-and polyfluoroalkyl substances)经由水产品对人类的主要暴露途径㊂养殖水环境及水产品中的PFAS对水产品质量及人类健康构成不可忽视的直接威胁㊂本文综述了典型PFAS在养殖水体及水产养殖生物中的赋存状态㊁生物富集效应及生理毒性特征,探讨了其对养殖生物所产生的可能性作用机理,基于健康养殖与绿色安全水产品供应需求,梳理了功能性益生菌缓解PFAS对养殖鱼类的毒性效应及其内在作用机理,并针对目前研究中存在的问题,提出未来重点研究方向,包括水产养殖过程中PFAS污染物产生风险的客观评价㊁功能性菌株缓解PFAS污染物对养殖生物的毒性机理的研究及水产养殖过程绿色有效的PFAS污染物防控技术的研发等,以期为水产养殖过程中PFAS污染物的科学防控提供有益参考㊂关键词:水产养殖;全氟和多氟烷基物质(PFAS);益生菌中图分类号:S941.91㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀自20世纪40年代以来,含有全氟和多氟烷基物质(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)的聚合物和表面活性剂被广泛应用于农药合成㊁电镀㊁消防㊁纺织和高分子聚合物生产等行业[1]㊂因其不易被光解㊁水解㊁氧化和生物降解而具有的环境持久性问题引起广泛关注㊂目前,在全球范围内的空气㊁水体㊁沉积物㊁土壤㊁野生生物甚至极地冰原地区均可检出PFAS[2-5]㊂与大气来源的PFAS(<5%)相比,水生环境是PFAS的主要吸收汇(>95%)[6]㊂水环境中的PFAS会通过食物链在水产品体内传递并富集㊂水产品是人工养殖和自然水域捕捞的水生动植物及其加工品的总称,主要包括鱼类㊁虾类㊁蟹类㊁贝类和藻类等水生生物[7]㊂饮食是人类接触PFAS的重要途径,在广泛的食物中,海㊁淡水水产品在人类饮食中占比较大,被认为是PFAS饮食摄入的主要来源[8-11]㊂瑞典大量食用鱼类的女性血液中PFOS水平(27.2ng/L)远远高于普通女性(17.8ng/L)[12]㊂随着人们对水产养殖过程及水产品中PFAS类污染物的生物毒害与食品安全风险的重视,在降低水环境PFAS含量的同时,更要缓解PFAS对水产品的毒性,从而缓解人类的潜在健康风险㊂因此,针对养殖水环境及水产品中PFAS的浓度与风险去除,通常可采用物理㊁化学和生物方法来改善或去除,其中,生物修复是最安全的去除技术[13]㊂研究表明,功能性微生物不仅可以改善养殖水质,还可以缓解污染物对养殖对象的毒害作用,然而,现有研究主要针对重金属[14]㊁抗生素[15]等污染物,亟需系统性深入开展对PFAS类污染物的相关研究㊂本文在综述典型PFAS类污染物在养殖水环境㊁水产品中赋存状态㊁毒性特征及毒性机理的基础上,基于健康养殖与绿色安全水产品供应需求,剖析了功能性益生菌菌株缓解PFAS对养殖鱼类的毒性效应及可能性作用机理研究,以期为水产养殖过程中PFAS类新污染物的绿色防控技术研发提供有益参考㊂1㊀PFAS的结构与毒性PFAS是指至少含有一个全氟化碳原子的有机㊀收稿日期:2023-02-08㊀基金项目:公路交通环境保护技术交通运输行业重点实验室开放课题;设施渔业教育部重点实验室(大连海洋大学)开放课题(202218);国家自然科学基金(22278007)㊀作者简介:王纯(1988 ),男,博士,副教授㊂E-mail:chun_wang@㊀通信作者:孙迎雪(1973 ),女,博士,教授㊂E-mail:sunyxoth@化合物㊂长链PFAS(C F键ȡ6)以全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)为代表;短链PFAS(C F键<6)以全氟丁酸(PFBA)和全氟丁烷磺酸(PFBS)为代表㊂由于C F键的存在(图1),PFAS具有显著的表面活性㊁化学与热稳定性㊁疏水性和疏油性[16]㊂因此,PFOA和PFOS 是环境中存在污染水平较高的PFAS类风险污染物,也是多种PFAS在环境中的最终转化产物[2]㊂图1㊀PFOA㊁PFOS㊁PFBA和PFBS的结构式Fig.1㊀Structural formulae of PFOA,PFOS,PFBA and PFBS 由于PFAS对生物具有潜在毒性,2000年,美国环保署将PFOA和PFOS列入禁用名单;2009和2019年,‘斯德哥尔摩公约“缔约方大会分别将PFOS和PFOA列为持久性有机污染物之一㊂由于全球对PFOA和PFOS进行严格控制,PFBA和PF-BS分别作为PFOA和PFOS的替代品被广泛应用于日常生活中㊂PFBA的半衰期较短,在纺织化学品行业应用较多㊂短链的PFBS为了达到长链PFOS的同等效率,在实际生产中用量更大[17]㊂相比PFOS,PFBS的水溶性较高,吸附力较低,因此,在各种环境介质[3,18-19]和生物样本[20-21]中均能高频地检测到㊂2020年,PFBS已被添加到‘关于化学品注册㊁评估㊁许可和限制的法规“(REACH)候选物质清单中㊂PFBA不易在生物体内积累,其对人体肝脏的毒性小于PFOA和PFOS㊂对动物毒理学和流行病学的研究表明,PFOS 和PFOA与高水平血清胆固醇㊁甲状腺失调㊁妊娠高血压㊁溃疡性结肠炎和部分癌症有关[22-24]㊂2018年美国环境保护署(EPA)对PFBS的毒性评估草案发现,该物质会影响人体的肾脏㊁免疫系统㊁肝脏㊁生殖系统和器官发育[2]㊂2㊀PFAS在养殖水环境和水产品中的赋存特征2.1㊀PFAS在养殖水环境中的赋存由于PFAS在养殖水环境中普遍存在,美国环境保护署设定PFOA和PFOS的水环境浓度限值为70ng/L㊂北美五大湖是世界上最大的淡水湖群,是重要经济鱼种大西洋鲑的重要养殖区,自1994年以来,该区域沉积物样品中PFAS污染水平在2003 2009年到达峰值[12μg/(m2㊃a dw)][25]㊂Baluyot等[26]通过对比发现,高收入国家淡水资源中的PFAS污染程度比低收入国家更高,并指出地表水中高水平的PFAS可能会污染水产养殖业㊂中国是渔业大国,水产养殖种类众多,出口量居世界首位[27]㊂长江三角洲是中国东部沿海地区最重要的水产养殖区域,其水环境中PFAS浓度远远高于其他水系㊂在长江牛蛙(Lithobates catesbei-ana)养殖基地周边养殖池㊁供水河上下游的出水和进水中检测PFAS的组成发现,水体中PFBA的质量浓度最高(37.41~201.53ng/L),其次是PFOA (ND~4.27ng/L)[28]㊂湖北作为克氏原螯虾养殖的代表性省市,克氏原螯虾养殖水体中PFAS的质量浓度为18.871~176.010ng/L,平均为49.059ng/L[29]㊂随着全球对海鲜和蛋白质需求的日益增长,水产养殖产业不可避免地向海洋深处扩展㊂中国是世界上最大的牡蛎养殖国,占全球牡蛎产量的86%[30]㊂珠江口牡蛎养殖面积约占中国牡蛎养殖总面积的10%,其养殖水体中检测出PFAS为13.8~ 58.8ng/L,平均为(39.2ʃ16.8)ng/L[31]㊂目前,许多养殖海域㊁河流中均检测到PFAS,通过研究PFAS在不同养殖生物体内各组织的分布特征,可为水产品质量安全风险检测提供有力支持㊂2.2㊀PFAS在水产品中的赋存水环境中的PFAS水平会影响生物体内PFAS 的浓度,PFAS会通过食物链进行传递并在生物体内蓄积,导致水产品中PFAS浓度高于水环境[32]㊂随着人类对优质安全水产动物蛋白的迫切需求,工业化养殖水产品中PFAS类新污染物的风险不容忽视,解析其赋存状态是防控治理的前提㊂对养殖水环境中赋存PFAS的养殖生物进行系统研究,不仅可以表明其所处环境的污染程度,还可以为评估人类通过水产品接触PFAS提供科学参考㊂2.2.1㊀PFAS浓度的物种差异性㊀PFAS对淡水养殖水产品的污染程度远大于野生海水水产品(表1)㊂越南北部7种淡水养殖鱼体内PFAS含量为0.10~8.06ng/g,低于中国九龙江淡水养殖鱼的报告水平(25~100ng/g)[33],且底栖鱼类中发现的总PFAS明显低于上层鱼类㊂黄渤海渔场作为中国四大渔场之一,关于其海洋渔业的研究意义也非常重要㊂表2列举了黄海中常见海产品中的PFAS浓度,可以看出,该海域PFAS污染水平较498大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷高㊂从北京某市场购买的淡水养殖鳙㊁黑鱼㊁草鱼㊁鲤和鲫,检测出PFOS平均含量范围分别为1.48~22.5㊁0.412~6.99㊁0.473~5.77㊁0.456~3.36㊁0.735~6.34ng/g[34]㊂从水平角度看,同一地区不同物种体内PFAS水平差异较大,这可能与鱼类的栖息环境㊁食物链中所处的营养等级和富集能力有关㊂从垂直角度看,不同地区同一物种体内PFAS水平也有明显不同,这可能与采样点附近海域污染情况㊁物种性别及年龄有关㊂2.2.2㊀PFAS浓度的组织器官差异性㊀水产养殖生表1㊀国外野生水产品和养殖水产品中ðPFASs含量[35]Tab.1㊀Content of sigma PFASs in foreign wild and farmed aquatic products[35]ng/g物种species取样地点sampling spotðPFAS 大西洋黄鱼(Micropogonias undulatus)美国河口 5.58~24.1皇后鱼(Chorinemus lysan)㊁马氏刺足(Siganus rivulatus)㊁大眼鲷(Priacanthus macracanthus)㊁蓝鳍鲹(Caranx melampygus)和北梭鱼(Albula vulpes)沙特阿拉伯海洋 3.89~7.63鲱(Clupea harengus)㊁比目鱼(Paralichthys olivaceus)㊁海鲈(Lateolabrax maculatus)㊁大西洋鲑(Salmo salar)和七鳃鳗(Lampetra fluviatilis)芬兰湾海洋 5.01~7.69褐鳟(Salmo trutta)㊁欧洲比目鱼(Platichthys flesus)和大西洋鲑(Salmo salar)挪威湖0.04~147湖拟鲤(Rutilus rutilus)㊁欧鳊(Abramis brama)㊁鲤(Cyprinus carpio)和欧洲鲢(Squalius cepha-lus)㊁鲫(Carassius auratus)㊁虹鳟(Oncorhynchus mykiss)㊁欧洲鲈(Perca fluviatilis)㊁虾虎鱼(Go-bio gobio)㊁河鳟(Thymallus thymallus)和赤睛鱼(Scardinius erythrophthalmus)捷克河流0.15~877表2㊀2019年黄海常见海产品(肌肉)中PFAS含量[36]Tab.2㊀PFAS content in common seafood(muscle)in theYellow Sea in2019[36]ng/g海产品样本seafood sample日照Rizhao连云港Lianyungang盐城Yancheng大头带鱼(Trichiurus haumela)21.531.347.1西班牙鲭(Scomberomorus niphonius)57.98.9221.7焦氏舌鳎(Cynoglossus abbreviatus)13.1 6.00 1.27银鲳(Pampus argenteus) 5.90 1.10 5.56雀尾螳螂虾(Oratosquilla oratoria)33.732.641.7凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)9.589.2511.3三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)40910671058日本石蟹(Charybdis japonica)189354134长蛸(Octopus variabilis)39.964.956.5乌贼(Sepiella maindroni)40.932.138.2剃刀蚬(Sinonovacula constricta)25.551.215.2红皱岩螺(Rapana venosa) 5.0914.429.5菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)9.7813.6 6.06物通过从水㊁沉积物和受污染的饵料中摄入PFAS 并在体内积累,同种水生生物的不同器官中PFAS 累积量也存在差异性㊂PFAS易与蛋白质结合,而肝脏是脂肪代谢和蛋白质合成的重要器官㊂大量研究证明,养殖鱼类各组织中PFAS含量依次为肝脏>头部>肌肉>其余组织[37-39]㊂如丹江口水域中,黄花鱼㊁鳜和鲇肝脏中PFAS含量远高于肌肉(表3)㊂而其他类水生生物各组织中PFAS含量与养殖鱼类不同,双壳类动物鳃和肠道中PFAS含量相当,欧洲青蟹(Carcinus maenas)软体组织中PFAS含量最高[40],牛蛙消化系统(肠和胃)中PFAS含量最高[28]㊂可见,在研究PFAS对水生生物的毒性效应时,对不同物种取样部位的选取具有重要意义㊂表3㊀丹江口鱼类中PFAS浓度[41]㊀Tab.3㊀PFAS concentrations in fish Danjiangkouwaters[41]ng/g ㊀㊀㊀样品sample PFOS PFOAðPFAS 鲷肌肉snapper muscle 4.31 2.6513.6鲇肌肉catfish muscle 1.07 1.668.14鲇肝脏catfish liver12.5 2.0636.7黄花鱼肌肉yellow croaker muscle14.1<0.0128.9黄花鱼肝脏yellow croaker liver49.9<0.0187.9鳜肌肉mandarin fish muscle 4.89<0.0110.6鳜肝脏mandarin fish liver23.6<0.0151.2 3㊀PFAS对水产养殖生物的毒性作用尽管水生动物体内PFAS含量仅在痕量范围内,但其在体内富集不仅会影响水生生物的肠道微生物菌群,也对肝脏㊁免疫系统㊁生殖和发育等产生严重危害,进而影响水产品质量㊂因此,探讨PFAS对水产养殖生物的致毒机理,寻求高效安全的 解毒方法 ,可为制定水产品质量安全标准提供参考数据,进而促进中国渔业的高质量发展㊂3.1㊀典型PFAS对水产养殖生物的毒性效应为高效地研究典型PFAS对水产养殖生物的毒性效应,一般选取生长周期较短㊁体型较小的鱼类进行研究㊂PFOA和PFOS具有雌激素效应,能与雌激素结合,导致肝脏细胞分泌蛋白增加㊂如PFOA能诱导淡水稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)雄鱼睾丸的卵母细胞发育和雌鱼卵巢的退化[41],导致雌鱼体形变小,产卵量减少,胚胎存活率降低[42]㊂PFOS能导致黑头呆鱼(Pimephales promelas)血液中类固醇激素显著减少,且首次产卵时间增加,产598第5期王纯,等:养殖水环境及水产品中典型全氟和多氟烷基物质(PFAS)赋存特征及其毒性作用机理研究进展卵量减少[43]㊂PFOS还能降低斑马鱼(Danio rerio)精子密度,影响后代性别比例,引起子代死亡率升高,孵化的幼鱼伴随着畸形和发育迟缓[44-45]㊂PF-BS暴露会影响非洲蟾蜍(Xenopus laevis)蝌蚪的性激素受体表达,干扰性别内分泌[46-47]㊂肝脏是重要的代谢器官和解毒器官,有害物质需要通过肝脏分解排出体外,肝脏受损会影响鱼类健康㊂PFOS通过改变血清中酶的活性使鲤的肝细胞膜受损,干扰肝细胞DNA代谢平衡[48]㊂PFOA会导致斑马鱼肝细胞空洞化㊁细胞核收缩[49]㊂PFBS会导致斑马鱼肠道菌群失调㊁降低营养储备(尤其是脂质),从而影响肠道代谢[49],也会导致青鳉(Oryzi-as latipes)肠道微生物群的持久和跨代生态失调[50]㊂3.2㊀典型PFAS对水产养殖生物的毒性作用机理有毒物质进入生物体后,经过氧化还原反应㊁水解反应和结合反应等,部分被代谢排出体外,部分有毒物质作用于靶器官,引起一系列生物化学反应,如破坏细胞膜,干扰蛋白质合成,影响酶的活性等[49]㊂当酶㊁激素及肝脏等产生异常时,会导致脂质代谢紊乱和器官病变㊂研究表明,PFOS会对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)㊁黑头软口鲦(Pimephales promelas)㊁亚口鱼(Catostomus commersoni)和罗非鱼(Oreochromis niloticus)产生氧化毒性,通过调控过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)[51],以及提高超氧化物歧化酶(SOD)㊁过氧化氢酶(CAT)㊁谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和脂质过氧化物(MDA)等相关酶活性,导致脂质过氧化,肝脏产生氧化应激损伤,最终干扰免疫系统[52-53]㊂PFOS通过调控斑马鱼体内脂质和葡萄糖代谢,影响其肝功能㊂PFOS通过影响脂肪酸代谢相关基因的表达(如肝脏和肠道中的fabp1a基因,肝脏㊁心脏和卵巢中fabp10a等基因[54]),影响肝脏中牛磺酸与亚牛磺酸㊁糖酵解或葡萄糖生成㊁氨基酸㊁丙酮酸和嘌呤代谢的代谢途径,以及干扰与能量代谢相关的AMPK信号通路等方式引起肝脏代谢异常[55]㊂PFOA则通过干扰脾脏免疫细胞内脂类物质的运输及代谢,引起免疫细胞线粒体和内质网扩张,造成脾脏和肾脏组织结构损伤,导致斑马鱼免疫系统失调[51],通过改变中性粒细胞浓度及其分泌的溶菌酶活性,对发育中的条纹鲈(Morone saxatilis)先天免疫产生抑制作用,进一步导致机体免疫力下降[56]㊂PFOS产生内分泌毒性的机制是:PFOS通过提高甲状腺中三碘甲状腺原氨酸(T3)水平,改变下丘脑-垂体甲状腺(HPT)轴的基因表达,导致与甲状腺功能相关的基因THRα㊁THRβ㊁hhex㊁pax8和甲状腺素(T4)下调[57],对内分泌的干扰会进一步导致肝脏中卵黄蛋白原水平升高[58]㊂PFOS和PFOA导致鱼类雄性雌化,其机制是: PFOA和PFOS通过增强鱼类肝脏中雌性受体基因的表达,使卵黄蛋白原过量表达,并通过与内源雌激素竞争受体,削弱内源雌激素活性[59]㊂综上,尽管不同PFAS的毒性程度存在一定差异,但对水生生态系统中的鱼类而言其毒性机制可能是相似的(图2)㊂PFAS在生物细胞中引起一系列应激反应,包括各种抗氧化酶反应,从而产生过量的活性氧,引起脂质过氧化反应,进而破坏细胞膜㊁器官形态和内部细胞结构,通过调节参与各种生命活动基因表达的改变,干扰各种重要的代谢功能,并随着PFAS在亲代体内的积累继而对子代产生毒性作用㊂4㊀益生菌缓解PFAS对鱼类的毒性效应及解毒机理4.1㊀益生菌目前的研究大多集中在通过物理㊁化学和生物方法去除养殖水环境中的PFAS,而缓解PFAS对水产养殖生物毒性效应的研究较少㊂早期抗生素为治疗水产养殖生物疾病曾被广泛使用,但抗生素残留的副作用和抗生素耐药病原体的出现,使得欧盟开始禁止使用抗生素[60]㊂20世纪90年代后期,益生菌作为抗生素的替代品被引入水产养殖中[61]㊂益生菌是对宿主有益活性微生物的总称,它们通过定植于宿主肠道,调节肠道菌群组成和代谢,改善宿主肠道微生态平衡和健康[62]㊂益生菌不仅能减少鱼类疾病,还能通过影响宿主SOD和溶菌酶(LYS)的表达,提高免疫蛋白的分泌,增强鱼类免疫应答,从而减轻环境污染物对生物体造成的危害[63]㊂4.2㊀益生菌介导PFAS对水产养殖生物毒性的缓解功能性益生菌调控被认为是缓解水产养殖生物体内PFAS毒性的有效途径[18]㊂研究表明,直接向水环境中投加益生菌鼠李糖乳杆菌(Lactobacil-lus rhamnosus GG),可增强鱼的免疫功能,通过调节受PFBS干扰的鱼皮肤微生物群落组成,增加与黏膜防御有关的粒细胞和淋巴细胞的数量,提高溶菌酶活性㊁免疫球蛋白浓度和过氧化物酶活性,从而增强鱼皮肤黏液的免疫功能[64-65]㊂研究表明,添698大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷图2㊀PFAS对鱼类的毒性效应与机理[66]Fig.2㊀Toxicological effects and mechanisms of PFAS to fish[66]加鼠李糖乳杆菌不仅可以影响斑马鱼体内RNA的加工和核糖体的组装,促进机体蛋白质表达,还可以调节钙离子浓度,影响钙离子信号传导,为斑马鱼后代的生长提供良好条件[67]㊂PFBS会导致斑马鱼脂质代谢紊乱,而益生菌鼠李糖乳杆菌可以下调胆固醇和甘油三酯代谢相关基因的转录,从而降低幼鱼体内总胆固醇和甘油三酯含量,这意味着益生菌在维持脂质代谢稳态方面发挥了重要作用[68]㊂鱼类肠黏膜依靠完整的上皮细胞形成的机械屏障,有效阻止了有害物质通过肠壁进入血液系统㊂益生菌具有调节由PFBS暴露引起的肠道微生物菌群失调和脂质代谢紊乱的作用(图3),在鼠李糖乳杆菌的作用下,肠道黏液分泌增加,PFBS诱导的肠道微生物失调得到调节,胆汁酸代谢物积累得到缓解,这种情况的发生可能是戊糖和葡萄糖醛酸相互转化的解毒途径被激活导致的[69]㊂此外,鼠李糖乳杆菌还可以通过增加肠道微绒毛高度和绒毛面积,缓解PFBS对肠道上皮结构的破坏[65]㊂益生菌也可以调节肠-脑轴相关代谢物,有效缓解PFBS对硬骨鱼的神经毒性,其调节手段是改变斑马鱼肠道和大脑中乙酰胆碱酯酶的活性和神经递质的分泌[70]㊂乳酸菌L.fermenti8-9菌株的吸附能力和抗氧化能力可以在一定程度上缓解PFOA的肝脏毒性,还可以通过调整肠道微生物群和短链脂肪酸含量来缓解PFOA造成的肝脏损伤[71]㊂图3㊀鼠李糖乳杆菌对斑马鱼PFBS毒性的作用机理[72] Fig.3㊀Mechanism of virulence of Lactobacillus rham-nosus to PFBS in zebrafish[72]5㊀存在问题及展望PFAS广泛应用于化工和民用领域,由于其具有可持续存在性㊁远距离迁移力㊁高生物富集性和生物毒性等特征,可对养殖水环境㊁水产品质量安全㊁尾水排放受纳水体和消费者健康带来风险隐患㊂现有研究大多关注PFAS污染物的基本赋存状态与各介质中的浓度分布特征,对于其迁移转化规律,尤其在水产饵料㊁养殖水环境和水产养殖生物798第5期王纯,等:养殖水环境及水产品中典型全氟和多氟烷基物质(PFAS)赋存特征及其毒性作用机理研究进展中的迁移㊁转变及毒性变化机理缺乏系统深入的探究,同时,基于绿色健康水产养殖战略需求,对于养殖过程中PFAS类污染物高效去除技术的研发与应用尚处于起步阶段㊂此外,现代水产养殖已经发展成为系统集成度非常高的工业化生产方式,因此,针对高密度工厂化养殖,更为缺少应对PFAS 类新污染物的系统性解决方案,故笔者建议未来应从以下方面重点开展研究㊂5.1㊀客观评价PFAS污染物对水产养殖过程的风险按照相关规定,传统PFAS在全球市场虽已被淘汰,但环境中尤其是水产养殖环境中的PFAS仍被大量发现,且已面临残留的长链PFAS与高风险新型短链PFAS叠加㊂因此,未来研究在重视分析不同长度㊁不同分子结构PFAS的环境行为和生物毒性效应的作用途径与分子机制基础上,应深入聚焦PFAS污染物在水产饵料㊁养殖水体及水产养殖生物等水产养殖全过程风险的客观评价㊂开展PFAS类污染物在 饵料㊁养殖水体和水产养殖生物 中的迁移转化与毒性规律研究,以期客观㊁公正和合理地评价PFAS类污染物在水产养殖环节及水产品中的风险水平,为水产养殖过程中PFAS 污染物的科学防控提供坚实的理论依据㊂5.2㊀深入揭示功能性益生菌缓解PFAS污染物对水产养殖生物毒性的机理PFAS污染物对水产养殖生物所产生的毒性效应已经从生长发育㊁生理免疫等方面得到大量验证,特定功能性菌株对上述毒性作用的缓解现象也得到广泛证实㊂然而,功能性菌株缓解PFAS污染物对水产养殖生物毒性的内在机理尚未得到清晰揭示,如功能性菌株直接参与宿主体内PFAS的降解过程,功能性菌株与养殖生物肠道内土著微生物菌群协同促进宿主对PFAS的去除,功能性菌株㊁宿主肠道微生物㊁宿主生理免疫与代谢系统之间的内在相互作用机制,均需深入探究和解析㊂5.3㊀研发水产养殖过程中绿色有效的PFAS污染物防控技术传统的化学高级氧化㊁物理过滤等技术方法因其生物安全性㊁技术经济性等原因,往往较难在水产养殖过程中得到有效推广使用,而生物脱毒被认为是水产养殖绿色发展的可行性方案㊂目前,实验室筛选的特定功能性益生菌株,可在水产养殖生物体内通过维持肠道屏障通透性,以减少炎症㊁下调皮质醇介导的应激反应㊁调节肠道微生物群结构与功能㊁调节脂质代谢,以及影响肠道神经传递等方式,缓解PFAS对水产养殖生物的毒性效应㊂然而,功能性益生菌应用在水产养殖工程实践的效果并不理想,这可能与其易受环境等外部因素影响有关㊂因此,未来应在增强菌株在宿主体内定殖和产物表达能力的同时,研发制备复合型益生菌(由2种或2种以上的不具拮抗作用的有益菌混合制成),在提高水产品质量的同时,降解养殖水体中的大分子有机物,从而起到协同去除PFAS的效果㊂参考文献:[1]㊀陈绍良,成红燕,陈北洋,等.全氟和多氟烷基物质对健康㊁生态的影响和处理技术展望[J].华电技术,2021,43(12):1-9.㊀㊀㊀CHEN S L,CHENG H Y,CHEN B Y,et al.Effects of per-and polyfluoroalkyl substances on health and ecosystem and their treat-ment technology[J].Huadian Technology,2021,43(12):1-9.(in Chinese)[2]㊀SHIWAKU Y,LEE P,THEPAKSORN P,et al.Spatial and tempo-ral trends in perfluorooctanoic 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中国海底栖多毛类分类多样性
摘 要:环节动物多毛纲是大型底栖生物重要类群,对其生物多样性和区系分类的研究,有助于分析人类活动和全
球气候变化对生物的影响。之前我国底栖多毛类的多样性研究主要集中在黄 海 等 局 部 海 域。 现 系 统 整 理 渤 海、黄
海、东海和南海(未包含三沙海域)底栖多毛类的物种名录,并计算了分类多 样 性 指 数 和 相 似 性 系 数。 结 果 表 明,平
(高 峻 编辑)
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海洋科学进展
38 卷
中国海多毛类多样性的研究多集中于局部海域,并采用传统的生物多 样 性 研 究 方 法。如 毕 洪 生 和 孙 道 元 研 [10] 究胶州湾多毛类的生态特点时,采用 Shannon-Wiener指数和 Pielou均匀度指数,结果表明多毛类 的 分布和数量变动主要受地质和水温的影响。方少华等 通 [11] 过计算湄 洲 湾 多 毛 类 Shannon-Wiener多 样 性 指 数、Pielou均匀度指数、Margalef物种丰度 指 数 及 Manauhton优 势 度 指 数,其 中 背 蚓 虫 出 现 频 率 最 高,主 要 的优势种是锥稚虫、刚鳃虫和索沙蚕。相对其他海域,黄渤海多毛类物种多样性的研究较为系统全面 。 [1] 孙 道元 依 [12] 据1982—1983年的多毛类调查资料,整理了渤海多毛类种名 录;类 彦 立 和 孙 瑞 平 基 [1] 于 文 献 资 料 提订了黄海多毛类的种名录及地理分布;陈桂芳等 调 [13] 查鉴定黄东海多毛 类,该 海 域 多 毛 类 种 类 丰 富,优 势 种随时间变化而改变。
收 稿 日 期 :2018-11-02 资助项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金 资 助 项 目———黄 海 冷 水 团 蛇 尾 纲 底 栖 动 物 群 落 特 征 研 究 (2018Q09);海 洋 公
关于2017年度开放课题项目立项的通知
关于2017年度开放课题项目立项的通知各有关部门、项目申报人员:根据桂教规范〔2015〕4号文件精神,结合国家战略、地方需要及学校发展的实际,广西高校人文社会科学重点研究基地北部湾海洋文化研究中心(以下简称“研究中心”)于2017年4月正式发布本年度开放课题项目招标通知和指南。
经学术委员会匿名评审和公示等程序,研究中心2017年度开放课题项目立项为27项(见附件),其中重大项目3项,委托项目2项,一般项目20项以及后期资助2项。
附件:广西高校人文社会科学重点研究基地北部湾海洋文化研究中心2017年度开放课题项目列表北部湾海洋文化研究中心2017年6月16日附件广西高校人文社会科学重点研究基地北部湾海洋文化研究中心2017年度开放课题项目列表日期:2017年6月16日序号项目类型项目名称项目编号负责人负责人所在单位(部门)项目成员1 重大项目广西北部湾地区-东盟高等教育跨境合作质量保障研究2017BMCA01李小红广西大学中国-东盟研究院黄福艳、韦倩青、闫杰花、陈明珠(马来西亚)、欧阳丽莎(泰)、甘海燕2 重大项目海洋环境变迁影响下的广西北部湾地区百年渔村文化发展问题研究2017BMCA02吴小玲北部湾海洋文化研究中心黄家庆、侯艳、李红、吴坚、任才茂3 重大项目广西海岛渔村及海洋渔村“三产融合”发展模式研究2017BMCA03朱念经济管理学院李燕、占金刚、何昌勤、郑雅元4 委托项目广西航海史研究2017BMCB01 黄宇鸿钦州学院人文学院李志俭、黄家庆、吴小玲、任才茂、王丹、万红、张志颖5 委托项目涉海类院校大学精神培育与校园文化建设的互动研究——以钦州学院为例2017BMCB02 赵君钦州学院党院办吴小玲、黄家庆、何光耀、姚敏、马秀明、黄玮、黄玉果6 一般项目人类学视域中广西北部湾地区民俗与信仰文化意蕴及现实价值研究2017BMCC01吴坚钦州学院人文学院周玫、宋坚、韦雪敏、翁少娟、姚锦莲7 一般项目《丝路浪花》北部湾海歌集2017BMCC02郑德威钦州学院学工处周顺平、卢丽萍、黄新超、唐上洁8 一般项目海韵弥馨:广西滨海休闲体育与滨海旅游耦合演进及互动机制研究2017BMCC03黄东教钦州学院体育教学部吉强、尹继林、陈军、邓欣、黄银华、唐明欢9 一般项目广西北部湾地区世居民族体育的传承与发展研究2017BMCC04安彦伟钦州学院体育教学部李志清、周家金、李乃琼、童建红、卓杰先、董艳玲、陈军10 一般项目滨海城市户外广告与城市形象塑造研究——以广西北部湾为例2017BMCC05黄叔界钦州学院陶瓷与设计学院周玫、康书豪、李玮玮、莫秋树、梁芷铭、许珍11 一般项目广西北部湾城市群品牌塑造及形象传播策略研究2017BMCC06许珍钦州学院马克思主义学院梁芷铭、黄叔界、陶阳英、徐福林、马瑞、吴高杰12 一般项目广西北部湾地区非物质文化遗产旅游开发与保护协同发展模式研究2017BMCC07杨姗姗桂林理工大学旅游学院贺剑武、吕华鲜、项萌、李广宏、文冬妮、张露露13 一般项目基于北部湾地域文化的南珠产品品牌塑造与形象传播研究2017BMCC08李帅钦州学院陶瓷与设计学院王刚、李红、鲁敏、周兴海、杨广明14 一般项目“钦州跳岭头”仪式中傩舞的民俗体育文化活态传承研究2017BMCC09陈德钦钦州学院体育教学部李乃琼、尹继林、蒋晓明、房鹏飞、王兆峰、韦妍15 一般项目“一带一路”视阈下广西跨境民族文化传承与教育研究2017BMCC10陈鹏钦州学院教务处刘远杰、刘阳、廖倩、林辉爵、姚霖、黄健毅16 一般项目广西北部湾沿海地区古建筑空间特征解析与传承保护研究2017BMCC11刘少坤钦州学院经管学院城市管理教研室褚兴彪、宋淑芳、饶远、劳靖、林树高、罗金玲17 一般项目广西与东盟海洋合作研究2017BMCC12尹继承中国共产党钦州市委员会党校何启林、彭玉玲、薛静娟、钟华、刘英、马俊勇18 一般项目“一带一路”背景下的钦州历史文化街区保护规划研究2017BMCC13田心钦州市博物馆苏栋、肖宏发、李静19 一般项目生态文明视域下广西沿海滩涂资源的综合管理研究2017BMCC14吴彬钦州学院建筑工程学院闫有喜、梁铭忠、张文主、田义超、张强、黄建淼20 一般项目以海洋文化为核心的北部湾文化创意产品设计研究与实践2017BMCC15杨熊炎桂林电子科技大学海洋信息工程学院叶德辉、王净、陈旭、张飞、李丽凤、赵剑锋、刘付勤、武天佑21 一般项目广西北部湾地区少数民族流动人口的城市适应研究——基于文化变迁的视角2017BMCC16吴高杰钦州学院马克思主义学院梁芷铭、莫绍深、黄骏、马友乐、陶阳英22 一般项目北部湾地区民俗文化元素在视觉设计中的应用研究2017BMCC17晨曦钦州学院陶瓷与设计学院王刚、周兴海、王宁23 一般项目广西海洋文化旅游开发与精准扶贫耦合机理研究2017BMCC18覃敏良钦州学院马克思主义学院蒙云龙、唐湘雨、马俊勇、粟建勇、覃良杰24 一般项目广西北部湾沿海渔业物流模式研究2017BMCC19黄桂媛钦州学院经济管理学院王景敏、占金刚、余孝炉、苏丽丽、张程25 一般项目广西北部湾地区在大数据环境下政府与高校信息资源共享共建机制研究2017BMCC20王玉玲钦州学院审计处唐兆民、马秀明、甘海忠、周红波、黄娟26 后期资助新形势下广西北部湾经济区发展研究2017BMCD01 周志华、傅远佳广西社科院、钦州字院薛丽君、陈铭彬、周俊、程启原27 后期资助地理环境综合研究2017BMCD02唐兆民钦州学院资环学院。
鱼ppt课件英文
Scales are protective coverings on the fish's body, providing both protection and a reduction in water drag.
Digestive System
Fish have a simple digestive system that includes a mouth, esophagus, stomach, and intestine. They primarily eat whole prey and digest them in their stomachs.
Some examples of freshwater fish include trout, salmon, catfish, and goldfish.
Marine fish are those that live in the ocean or other saltwater habitats. They have adapted to the unique conditions of the ocean, such as high pressure, variable salinity, and low light levels. Marine fish play a crucial role in the marine ecosystem and are important for fisheries that provide food for millions of people around the world.
Cultural significance
In many cultures, fish is a traditional food and part of local folklore and mythology.
舟山海洋渔业现状与可持续发展
舟山海洋渔业现状与可持续发展浙江师范大学实习报告论文题目舟山海洋渔业现状与可持续发展旅游学院地理061地理061 06280109林敏2009-8-24桑广书指导老师专业学院班级作者姓名完稿时间学号舟山海洋渔业现状与可持续发展林敏(地理061,浙江师范大学旅游与资源管理学院)摘要:海洋渔业历来是舟山的重要支柱产业和经济优势。
长期以来舟山人都为拥有一个富饶的东海渔场、10万捕捞大军、万余艘捕捞渔船和百万余吨海水鱼产量而引以自豪。
但是,当历史演进到上世纪90年代末,舟山渔业遇到了有史以来前所未有的困难和挑战:传统作业的东海渔场水产资源急剧衰退,舟山渔民历经10余年辛勤开发的外海渔场受到周边国家和地区越来越多的限制,特别是中日、中韩两个渔业协定生效后,舟山捕捞渔民被迫从许多海域撤出,作业时间和空间大幅缩减。
面对强大的捕捞能力与有限的作业渔场、脆弱的水产资源的尖锐矛盾和广大渔民面临的生存发展的严酷现实,如何审时度势地作出明智抉择,摆脱“船多鱼少、人多海小”的困境,为渔业经济可持续发展寻求新的转机和出路?成为舟山渔业面临的一个重要课题。
关键词:海洋渔业现状可持续1舟山市海洋渔业的现状渔业作为舟山市最重要的基础产业和支柱产业,2001年产值占全市大农业的85%,占工农业总产值的1/3,而且工业的涉渔比重高达47%。
在1978年~1998年的20年中,全市渔业经济呈持续高增长态势,渔业的产量、产值年均增长率分别达到6.2%和9%。
而1999年,全市渔业产量仅比上年增长0.26%,产值仅比上年增长5.8%,2000年产量基本上是零增长。
舟山也是我国重点海洋渔业基地。
全市270个渔村中,四面环海、没有一分耕地的纯渔村就达199个。
直接从事渔业的人口近23万人,占全市总人口的23%,其中渔业劳力10万余人。
根据调查,2002年群众渔业中捕捞劳动力和渔船情况见表1所示。
从表中可看出,舟山渔民年龄段基本上处在青壮年(30~50周岁)时期,而文化程度一般是初中及以下,较高文化程度的渔民寥寥无几。
广东海洋科技创新发展历程、问题及建议
2023年 第11期海洋开发与管理37广东海洋科技创新发展历程、问题及建议王琼(广东省海洋发展规划研究中心 广州 510220)收稿日期:2023-06-05;修订日期:2023-10-19基金项目:广东省省级科技计划项目 广东省海洋科技协同创新中心 (2018B 020207014).作者简介:王琼,工程师,硕士,研究方向为海洋资源开发与管理政策摘要:海洋科技是支撑海洋强国㊁海洋强省建设的重要引擎与驱动力㊂文章从海洋科技战略演变及海洋调查等方面,梳理了中华人民共和国成立以来广东海洋科技创新发展具有重大推动作用和里程碑意义的重大事件,从海洋科技管理体制机制㊁科技创新投入及海洋领域高层次人才引进及创新平台建设等角度指出广东海洋科技创新发展中存在的问题㊂在此基础上,结合广东海洋强省建设需求,提出强化海洋科技创新体制机制建设㊁打造海洋科技人才和创新平台以及加大海洋科技创新投入渠道与力度等方面的具体建议㊂关键词:海洋科技创新;发展历程;经验建议;广东中图分类号:P 74 文献标志码:A 文章编号:1005-9857(2023)11-0037-09T h eD e v e l o p m e n tH i s t o r y ,P r o b l e m s a n dS u g g e s t i o n s f o rM a r i n e S c i e n t i f i c a n dT e c h n o l o g i c a l I n n o v a t i o n i nG u a n g d o n g Pr o v i n c e WA N G Q i o n g(G u a n g d o n g C e n t e r o fM a r i n eD e v e l o p m e n tP l a n n i n g R e s e a r c h ,G u a n gz h o u510220,C h i n a )A b s t r a c t :M a r i n e s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y i sa ni m p o r t a n t e n g i n ea n dd r i v i n g f o r c e t os u p po r t t h e c o n s t r u c t i o no f a s t r o n g m a r i n e c o u n t r y a n da s t r o n g m a r i n e p r o v i n c e .T h i s p a p e r f o c u s e s o n t h e e v o l u t i o no fm a r i n e s c i e n t i f i c a n d t e c h n o l o g i c a l s t r a t e g y ,m a r i n e s u r v e y ,t o s o r t o u t t h e d e v e l o p m e n th i s t o r y w h i c hh a s m i l e s t o n es i g n i f i c a n c ea n d p l a y e da m a j o rr o l e i n p r o m o t i n g G u a n g d o n g 's m a r i n e s c i e n t i f i c a n d t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n a n d d e v e l o pm e n t s i n c e t h e f o u n d i n g o f t h eP e o p l e 'sR e p u b l i c o f C h i n a .T h i s p a p e r p o i n t s o u t t h e e x i s t i n gp r o b l e m s i n t h e i n n o v a t i o na n dd e v e l o p m e n t o fm a r i n e s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y i nG u a n g d o n g Pr o v i n c e f r o mt h e p e r s p e c t i v e s o f t h em a n a g e m e n t s y s t e m a n d m e c h a n i s m o fm a r i n e s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y i n -n o v a t i o n i n v e s t m e n t ,t h e i n t r o d u c t i o no fh i gh -l e v e l t a l e n t s i nt h e m a r i n ef i e l da n dt h ec o n -s t r u c t i o no f i n n o v a t i o n p l a t f o r m.O n t h i s b a s i s ,c o n s i d e r i n g t h e n e e d s o f b u i l d i n g a s t r o n g m a -r i n e p r o v i n c e i nG u a n g d o n g ,t h e c o r r e s p o n d i n g c o u n t e r m e a s u r e s a n d s u g g e s t i o n s f o r t h e c o n -s t r u c t i o no f t h e s y s t e ma n dm e c h a n i s mf o r t h e i n n o v a t i o na n dd e v e l o pm e n t o fm a r i n e s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y a r e p u t f o r w a r d ,c r e a t i n g ah i g h l a n d f o rm a r i n e s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y ta l e n t s38海洋开发与管理2023年a n d i n n o v a t i o n p l a t f o r m s,a n d i n c r e a s i n g t h e c h a n n e l s a n d e f f o r t s o fm a r i n e s c i e n t i f i c a n d t e c h-n o l o g i c a l i n n o v a t i o n.K e y w o r d s:M a r i n e s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y i n n o v a t i o n,D e v e l o p m e n t h i s t o r y,S u g g e s t i o n s, G u a n g d o n g P r o v i n c e0引言科技是国之利器㊂习近平总书记多次强调,实现高水平科技自立自强,是中国式现代化建设的关键㊂党的十八大将科技创新驱动上升为国家发展战略;党的十九大报告中进一步强调创新是引领发展的第一动力;党的二十大强调完善科技创新体系㊁加快实施创新驱动发展战略㊂科技兴则民族兴,科技强则国家强㊂面对百年未有之大变局,海洋作为新一轮科技革命 主战场 ,已经成为各国在经济㊁政治和军事方面博弈的重点领域㊂海洋高科技创新攻坚战已经打响㊂目前,国内外已有大量针对海洋科技创新政策㊁创新机制㊁创新效率等方面的分析,研究的时间跨度集中在近10年,但针对我国尤其是地方海洋科技创新历史发展路径的研究较少[1-3]㊂广东作为改革开放前沿阵地和海洋经济发展先进省份,在海洋科技战略的引领下,海洋科学调查㊁海洋科技创新平台建设等科技行动蓬勃发展,科技自立自强能力一直走在全国前列[4]㊂海洋科技战略推动海洋科技创新发展,海洋科学调查为海洋科技创新提供实验素材和数据资料㊂海洋科技创新平台为海洋科技创新培养人才和提供研发设备和场地㊂本研究以海洋科技战略演变及海洋科技发展重要事件两条主线来阐述广东省的海洋科技创新发展历程,通过研究中华人民共和国成立以来,不同时期国家在海洋科技发展的注意力分配与资源布局重点,广东地方海洋科技发展的政策倾斜及具体管理工作的落脚点,剖析广东的海洋科技创新发展中存在问题,并针对问题提出推动广东海洋科技创新发展的政策建议㊂以期充分发挥广东海洋科技在助推强国建设㊁民族复兴的支撑作用和示范引领㊂因整个研究时间跨度大㊁涉及面广㊁专业性强,本研究仅就目前所掌握的文献资料进行梳理与总结㊂1广东海洋科技创新发展历程1.1以政府为主导的萌芽期(1949 1977年)中华人民共和国成立之初,国家对海洋的认识重在海防等国家安全战略层面,广东海洋科技发展主要以中央方针和省级政府政策引导为主㊂1956年1月,党的八大会议召开前,中共中央提出 向科学进军 的号召,随后,我国第一张科技发展蓝图‘1956 1967年科学技术发展远景规划纲要“发布, 中国海洋的综合调查及其开发方案 被列为第7项[5]㊂1963年,国家科委组织制定第二个科技十年规划‘1963 1972年十年科学技术规划“出台㊂在国家科技规划指导背景下, 1964年,广东省科委会同省计委编制了‘广东省1963 1972十年科技规划“,其中在海洋方面明确提出 南海水产资源开发利用 ㊂1970年,广东省革命委员会生产组科研办公室组织制定‘广东省第四个五年计划期间科学实验规划“,进一步提出重点抓 南海水产资源调查 工作[6]㊂这一时期的广东海洋科技发展主要是以政府为主导的各类海洋科学调查工作,因当时还不具备海洋资源深度开发条件,对海洋的探索主要以基础调查为主,渔业资源及环境本底调查居多㊂相应的海洋科技事业发展主要分为两个方面工作㊂一是成立了一批海洋管理部门与科研机构,如国家海洋局南海分局㊁广东省水产实验所(1982年改名为中国水产科学研究院南海水产研究所)㊁中国科学院南海海洋研究所㊁地质部海洋第二㊁第四调查大队等涉海管理与科研调查专业机构㊂二是依托上述管理及科研机构,开展大量海洋基础调查,主要涉及海洋地质调查㊁海洋水文调查㊁渔业资源调查等专项调查及一些海洋综合调查,为后期海洋科技的发展奠定基础[6-9](表1)㊂第11期王琼:广东海洋科技创新发展历程㊁问题及建议39表11949 1977年广东海洋科技发展重要事件T a b l e1I m p o r t a n t e v e n t s r e l a t e d t o t h e d e v e l o p m e n t o fm a r i n e s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y i nG u a n g d o n g d u r i n g1949t o1977年份事件备注1952开展全省沿海海洋渔业调查由广东省水产行政主管部门组织渔业普查队开展,编写了第一部‘广东海洋渔业概况“1953成立广东省水产实验所1982年改名为中国水产科学研究院南海水产研究所1956开展西沙㊁南沙和中沙群岛海区的渔场调查由西南沙水产资源调查队组织开展,广东海洋科技调查向远海迈进1957开展全省第一次较为全面的海水养殖资源调查由广东省水产厅组织1958开展南海海洋综合调查和渔业资源调查 十二年科学技术远景规划 中提出的国家重点科技项目,通过大规模的海洋普查活动,得到了较完整的南海海域基本情况资料1959成立中国科学院南海海洋研究所全国第二个海洋研究所,开拓南海研究视野的第一个海洋研究所成立广东省气象局,建立海洋观测站开展水文气象观测研究启动中国历史上第一次大规模的全国海洋综合调查广东承担南海北部17ʎN以北海区的海洋综合调查,初步掌握了广东近海海洋生态环境本底情况,为广东后期海洋保护与利用工作开展打下基础;出版我国第一部正式的海洋调查规范 ‘海洋调查暂行规范“,为此后海洋调查提供了重要指引1960开展华南沿海第一次海岸带调查 华南沿海第四纪地质及新构造运动的调查研究0701 海岸带调查研究计划,于1964年年底完成调查研究报告㊁地质地貌图和新构造图等调查研究成果1964开展南海北部(海南岛以东)底拖网鱼类资源调查形成中国第一部系统的鱼类资源调查报告1965成立国家海洋局南海分局同步设立海洋调查船大队,广东海洋调查专业队伍初步形成1971地质部在湛江成立第二海洋地质调查大队同年开展北部湾沿岸水深15m以深海区1ʒ50万海底表层沉积和砂矿调查,至1974年完成1975地质部在广州成立第四海洋地质调查大队广东海洋地质㊁地球物理调查专业队伍至此组建并壮大起来1976开展中国首次远洋科学调查国家海洋局南海分局 向阳红5 号远洋调查船,首次驶往太平洋中部特定海域,为中国运载火箭试验海区选划工作进行综合科学考察,揭开了中国大洋科学考察的序幕1.2面向市场需求转型的快速提升期(1978 2011年) 1978年至21世纪初,广东海洋科技调查在国家和省相应规划指引下,由较为单一的专项调查逐步转变为更为系统㊁更为深入的综合性㊁系统性科学考察,并拓展到深远海,向大洋进军㊂1978年3月,邓小平同志在全国科学大会上旗帜鲜明地指出 科学技术是生产力 ,1988年邓小平同志又提出 科学技术是第一生产力 的重要论断[10]㊂1979年,广东省科委完成‘1978 1985年广东省科学技术发展规划纲要“编制,将 海洋科学技术:开展南海及南海诸岛的海洋环境综合调查;加强海南岛㊁西沙群岛资源开发利用的研究 列入规划58项重点项目,广东省海洋科技发展就此拉开了发展序幕㊂1985年,广东省科委㊁广东省计委组织编制完成‘广东省 七五 科技发展计划“,加强了科技规划和计划管理,并与深化科技体制改革相结合,提出了如对于项目实行招标管理,引入竞争机制等一系列管理新措施㊂1995年5月6日,中共中央㊁国务院作出‘关于加速科学技术进步的决定“,首次提出中国将坚定不移实施科教兴国战略,之后催生了科技兴海战略40海洋开发与管理2023年思想㊂广东依海而生,依海而兴,海洋科技对海洋经济的支撑作用越来越强,广东海洋科技整体发展方向迎来了由政府引导为主向面临市场经济发展需求转变的快速提升期㊂1998年,‘中共广东省委㊁广东省人民政府关于依靠科技进步推动产业结构优化升级的决定“出台,提出 以建设海洋经济强省为目标,依靠科技进步催生海洋产业,使其成为我省新的经济增长点 ㊂1999年‘广东省1999 2010年科技兴海规划“‘广东省海洋与渔业高新技术产业 十五 发展规划“分别提出 要依靠科技进步催生海洋产业,发展海洋产业 建设广东海洋与渔业高新技术创新体系 [11]㊂党中央旗帜鲜明地提出:一定要从战略高度认识海洋㊂作为全面加快海洋开发的基础工作,海洋调查进入了新的历史阶段㊂2000年,‘中共广东省委㊁广东省人民政府关于推进海洋综合开发的意见“提出 大力推进科技兴海,提高海洋经济的科技含量 ,并明确指出集中抓好海洋资源开发㊁海洋工程建设㊁海洋勘探调查等领域高新技术的研究和开发[12]㊂党的十六大以来,党中央提出了建设 和谐海洋 思想和远海防卫战略[13]㊂2004年,‘中共广东省委广东省人民政府关于加快发展海洋经济的决定“提出, 加强海洋科技创新与技术推广体系建设,提高海洋经济核心竞争力 ,并从科技创新体制㊁创新能力㊁技术推广与人才培养等4个方面提出了具体建议[14]㊂2007年,‘广东省科学和技术发展 十一五 规划“将 海洋㊁资源与环境 发展列为八大重点领域与优先主题之一,并明确提出 大力发展海洋高新技术,加强海洋资源的综合开发利用,推动现代海洋产业发展 [15]㊂2010年,‘广东省科技兴海规划(2010年 2015年)“出台,对全省科技兴海任务与目标做了详细规划㊂总体来讲,这一时期,海洋产业科技创新支持力度逐步增大,海洋科技对海洋经济的贡献率显著提高㊂在这一阶段,广东相继开展了南沙群岛及其邻近海区的综合科学考察㊁广东海岸带和海涂资源综合调查㊁广东海岛资源综合调查等大型规模化㊁综合性科学考察,进一步摸清了广东海洋资源环境家底,为地方接下来近20年海洋保护与开发利用管理工作提供了重要的技术支撑[6-7,16](表2)㊂表21978—2011年广东海洋科技发展重要事件T a b l e2I m p o r t a n t e v e n t s r e l a t e d t o t h e d e v e l o p m e n t o fm a r i n e s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y i nG u a n g d o n g d u r i n g1978t o2011年份事件备注1978开展太平洋考察由国家海洋局南海分局 向阳红5 号远洋调查船承担,共4个航次,编写形成‘太平洋中部特定海域调查图集“及调查资料㊁调查报告1986 1993中国首次赴南太平洋贝劳群岛附近海域开展远洋渔业调查和生产性试验由南海水产研究所 南锋701 南锋703 海洋渔业调查船对贝劳群岛附近海域进行远洋调查,填补我国大陆远洋渔业的空白,为我国在世界各大洋的远洋渔业资源调查提供宝贵经验1978 1979开展赤道低纬度区域大洋考察主要进行高空气象㊁水文㊁底质㊁生物㊁化学等海上观测;1979年执行联合国世界气象组织机构组织的全球大气试验第二特殊观测期海洋调查作业1980 1987开展地球物理综合调查主要围绕南海中部㊁北部㊁三沙群岛等区域开展地球物理综合调查1981建立汕头大学汕头大学海洋科学专业为国家一流本科专业建设点,广东省特色重点学科1983 1985开展海洋环境资源综合调查国家海洋局南海分局与第二㊁第三海洋研究所等单位共同进行南海中部海洋环境资源综合调查,至1985年1月完成1984 1987开展 三沙 海域综合海洋科学考察主要由中国科学院南海海洋研究所㊁中国科学院南沙综合科学考察队㊁国家海洋局南海分局联合执行第11期王琼:广东海洋科技创新发展历程㊁问题及建议41续表2年份事件备注1985 1990开展西太平洋㊁南海国际合作海洋科学考察1985 1990年,国家海洋局南海分局派出海洋科学考察船执行中美西太平洋海气相互作用计划,共进行了10个航次的现场调查;1986 1987年,国家海洋局南海分局 向阳红5 号海洋科学考察船在西太平洋执行中国㊁美国㊁澳大利亚3国联合参加的赤道中尺度试验和澳大利亚季风试验;1987年,中国与联邦德国合作,在南海进行两个航次的科学调查1980 1986开展广东省海岸带和海涂资源综合调查形成调查报告共34份,系统摸清广东海岸带和海涂资源现状,较客观地评价了这些资源的质量及利用价值,为广东海岸带和海涂资源开发㊁海岸工程建设㊁海岸带整治修复㊁海岸管理和海防建设提供重要可靠的基础资料和科学的决策依据为海岸带的综合开发㊁利用㊁保护打下了基础1989 1994开展广东海岛资源综合调查形成资料汇编228册及约100万字的调查报告,掌握全省海岛自然环境和自然资源的基本状况,为省内有居民大岛的资源开发和经济发展提供重要基础性资料和开发意见,为广东科学制订一系列海岛规划㊁开发海岛资源提供科学依据1993创建广东省海洋生物技术重点实验室该实验室为广东省第一个海洋科学类的省级重点实验室,实验室科研设施齐全,仪器设备先进,具有开展海洋生物学研究的优越条件1995开展南海北部海域地质调查调查获得有关南海北部海山的彩色三维地形地貌图1996创建农业部海洋渔业资源可持续利用重点开放实验室实验室开展渔业资源养护与可持续利用㊁渔业环境保护与生态调控㊁海水健康高效养殖和水产种质资源保护与利用等方面重大基础与应用基础㊁应用技术和高新技术研究任务1999开展 西沙海槽天然气水合物资源前期调查广州海洋地质调查局 奋斗五 号调查船执行,揭开中国天然气水合物调查的新篇章1997 2000开展南沙群岛海域珊瑚礁㊁鱼类资源专项调查研究成果全面掌握南沙群岛珊瑚礁经济鱼类种类组成㊁优势类群和分布特点,准确计算岛礁水域面积,该成果在广东㊁海南和广西得到应用,成为地方各级渔业主管部门制订南沙渔业开发规划的重要科学依据2002 我国海域天然气水合物资源调查与评价 国家专项正式启动2017年5月,首次试采成功2004组织开展广东省近海海洋综合调查与评价( 908 专项调查)此次调查是广东历史上组织开展的最大规模的海洋综合调查,通过对全省港湾㊁河口㊁海岛及重点调查区域进行海洋水文与气象㊁生物生态㊁海洋化学和海底底质等多领域的综合调查,为广东沿海社会经济发展㊁海洋综合管理㊁海洋开发与保护㊁海洋工程建设㊁自然保护区建设等提供有力的数据支撑创建广东省应用海洋生物学重点实验室实验室面向南海,开展明显区域特色的海洋生物资源可持续利用理论和技术创新研究,在热带海洋生物多样性与生态安全㊁海水健康增养殖生物学理论与技术方面取得重大理论和关键技术突破2010 南锋 号渔业科学综合考察船首航该船为中国第一艘自行设计㊁自行建造,拥有自主知识产权的综合性海洋科学调查船,标志着中国实施 科技兴海 科技兴渔 战略在硬件设施方面取得重大突破2011设立热带海洋环境国家重点实验室该实验室重点研究南海及其邻近大洋海洋环流系统㊁热带海洋气候变异㊁热带海洋动力过程的生态与环境效应等关键科学问题,强化海洋观测技术研发及应用1.3以市场为主体,政府统筹协调的高质量发展期(2012年至今)2012年,‘广东省海洋经济发展 十二五 规划“提出 加强海洋科技创新平台建设 促进海洋科技成果转化 ㊂2012年,‘广东省发展临海工业实施方案“发布,方案进一步强调了要提升海洋钻井平台42海洋开发与管理2023年等海洋工程装备高新技术能力[17]㊂党的十八大提出建设海洋强国的战略目标,以习近平同志为核心的新一届党中央高度重视海洋科技创新发展㊂广东海洋科技发展再次提速,制定实施了一系列海洋科技创新措施㊂战略性新兴产业领域海洋科技创新政策力度逐步加大㊂2017年,‘广东省海洋经济发展 十三五 规划“印发,从培育创新主体㊁推动协同创新㊁搭建研发载体3个方面提出要增强海洋科技创新驱动力㊂2021年,‘广东省海洋经济发展 十四五 规划“印发,从优化海洋科技资源配置㊁激发涉海企业创新活力㊁加强海洋科技人才培育㊁改善海洋科技创新环境等4个方面提出强化海洋科技自立自强战略支撑的具体措施㊂党的十八大以来,广东海洋科学调查伴随着世界海洋科技创新发展大流,深远海㊁大洋㊁南极和北极科考调查已趋于常态化,海洋调查类型呈多元化迅猛发展态势㊂涉海科技创新平台不断增加,科研基础条件持续夯实㊂海洋科技逐步向创新引领型转变,海洋科考设备不断向高精尖化发展,海洋高技术领域自主创新不断取得新突破㊂有超过150余项涉海前沿成果得到转化应用㊂海洋可再生能源㊁舰载雷达㊁海洋油气及海底矿产开发利用产业㊁海洋药物㊁海洋生物及微生物等领域专利授权数从2011年156项增长至2020年超1700项,增加了近10倍㊂目前,海洋科技发展已成为广东海洋经济高质量发展的重要动力引擎,在以市场为主体和政府统筹协调的引导下,海洋科技创新不断提升广东关心海洋的维度㊁认识海洋的深度和经略海洋的力度(表3)㊂表32012年至今广东海洋科技发展重要事件T a b l e3I m p o r t a n t e v e n t s r e l a t e d t o t h e d e v e l o p m e n t o fm a r i n e s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y i nG u a n g d o n g s i n c e2012t o p r e s e n t 年份事件备注2012广东省海洋预报台海洋环境专题预报室全国首个以海洋渔业为专题的省级海洋环境专题预报室,开启地方海洋专题预报业务体系改革之路2012 2016南海中北部珊瑚礁本底调查开展了南海中北部包括华南沿岸㊁海南岛和西沙群岛和中沙群岛珊瑚礁的野外现场调查和观测,项目获得了有关南海中北部珊瑚礁与环境的基本科学数据㊁资料㊁样品和调查报告等数据资源2013开启咸潮在线监测广东成为全国最早开展咸潮在线监测的省份2016开展第一次全国海洋经济调查该项调查是国务院批准开展的一项重大国情国力调查,项目实施为全面㊁系统掌握广东海洋经济基本情况,完善广东海洋经济基础信息,为省委㊁省政府科学谋划推进海洋强省建设提供决策依据2017广东海洋创新联盟成立全国首个省级海洋创新联盟广东省海洋遥感重点实验室依托于中国科学院南海海洋研究所,经广东省科技厅批准成立2018北部湾海洋渔业资源科学考察依托广东海洋大学南海生态环境科学考察依托中国科学院南海海洋研究所创建南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)实验室重点研究领域涵盖深海装备㊁海洋牧场㊁海洋绿色能源和海洋大数据等方向,致力打造具有国际重大影响力的一流海洋科研创新高地创建南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)实验室围绕海洋环境与资源㊁海洋工程与技术㊁海洋人文与考古三大研究领域,实施多学科交叉融合重大项目创建南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)实验室聚焦 南海边缘海形成演化及其资源环境效应 核心科学问题,着力解决岛礁可持续发展㊁资源可持续利用㊁生态可持续发展等科技难题建设全国首个海洋科技大数据平台由广东湛数大数据有限公司开发的全国首个海洋科技大数据平台 海上云 国家海洋科技大数据综合平台 正式发布,标志着中国第一个专注海洋科技成果转化和海洋数据资产运营的大数据平台正式诞生第11期王琼:广东海洋科技创新发展历程㊁问题及建议43续表3年份事件备注2019粤港澳大湾区海岛陆生脊椎动物资源专项科学考察依托广东省科学院动物研究所粤港澳大湾区红树林生态本底科学考察依托中国林业科学研究院热带林业研究所粤港澳大湾区大型海藻资源科学考察依托华南理工大学2020开展广东省全国第一次自然灾害综合风险普查针对地震灾害㊁地质灾害㊁气象灾害㊁水旱灾害㊁海洋灾害㊁森林和草原火灾等六大类灾害开展全面调查;建立分类型㊁分区域的国家自然灾害综合风险与减灾能力数据库;编制不同尺度自然灾害系列风险图,修订主要灾种区划2020 2021广东省海岸带综合地质调查 横琴新区调查示范项目该项目以横琴新区㊁滨海湾新区为核心,运用当今地球物理㊁地球化学㊁海洋地质㊁遥感等高新技术手段开展海岸带综合地质调查示范,是广东省首个海岸带综合性地质调查示范项目2021雷州半岛周边海域海龟资源科学考察依托广东海洋大学粤港澳大湾区河口及海湾湿地动物重点资源调查依托中山大学广东海岸带植物多样性科学考察与环境影响评估依托中国科学院华南植物园广东省海岸带牡蛎礁生态系统物种多样性现状调查与评估依托国家海洋局南海环境监测中心,项目系统调查广东省海岸带牡蛎礁的地理分布特征和物种资源多样性,掌握广东省海岸带牡蛎种质资源家底,研究牡蛎礁礁栖生物多样性和牡蛎生物质量,评估牡蛎礁受人类活动的干扰状况及生态现状2022启动省级近海海底基础数据调查专项全国范围内首个由省级部署开展的管辖海域大比例尺海底地形地貌调查建立国家海洋综合试验场(珠海)标志着部省合作共同贯彻落实海洋强国建设重大部署迈上新的台阶2广东海洋科技发展存在的主要问题2.1海洋科技管理体制机制有待进一步完善目前,广东海洋科技管理涉及省科技厅㊁省自然资源厅㊁省生态环境厅等多个部门,各部门在科技项目管理上缺乏有效统筹协调机制,在项目立项及经费资助方面难以达到最优化配置㊂从海洋科技创新主体来看,省内主要有中国科学院南海海洋研究所㊁中国水产科学研究院南海水产研究所等科研院所;中山大学㊁广东海洋大学等高等院校;还有以海工装备㊁海上风电㊁海洋电子信息等领域的龙头企业,这些机构㊁企业在科研项目上存在彼此重复㊁攻关课题交叉重叠,导致科技经费较为分散,浪费现象难以避免㊂2.2海洋核心关键技术攻关能力有待加强尽管近年来广东海洋科技创新能力取得了极大进展,但与许多发达国家和先进沿海地区相比,关键核心技术创新能力依旧不足是事实㊂目前 卡脖子 问题还比较突出,产业链和供应链安全问题依然严峻㊂尤其是重点领域的核心产品和关键零部件,自给率仍偏低,例如海洋重大装备制造技术仍受制于人㊂在深远海资源开发科技支撑能力方面,应用于南海深水油气开发的水下生产系统,其研发㊁设计㊁制造等核心技术主要由美国和挪威的4家公司掌握,高附加值核心部件全部依赖进口㊂海域关键领域自主研发专利技术方面,海上风电叶片的关键材料巴沙木和P V C泡沫等核心部件国产。
获奖项目名称
温州市政府
2006.10
陶月良(1/1)
22
重金属对动植物生殖的影响及其细胞和分子遗传的实验研究(0000677)
浙江省高等学校科研成果三等奖
浙江省教育厅
2006.09
陶月良(2/6
23
提高中华绒螯蟹受精卵附着率的研究(0004370)
浙江省高校优秀科研成果奖三等奖
浙江省教育厅
7
温州市外来入侵植物的研究(温政办【2012】224号)
温州市科技进步奖三等奖
温州市政府
2012.12
丁炳扬(1/2)
8
东海近海浮游动物对全球变暖的响应(201124205B)
国家海洋局海洋创新成果奖二等奖
国家海洋局
2011.12
马增岭(5/7)(其余为外校人员)
9
加工芥菜优异种质创制和产业化(浙农院二级奖证(2011)第78号)
1986
宋国利
科研获奖
序号
获奖项目名称
奖励类别(等级)
授予单位
获奖时间
获奖者名单(按顺序全部列出)
1
非线性生态种群动力学问题研究(2013-109)
教育部高校自然科学
二等奖
教育部
2014.1
赵敏、陈兰荪等(1/7)
2
节能型生物好氧发酵关键装备的开发(2012-2-29-D01)
中国商业联合会科学技术奖二等奖(全国商业科技进步奖)
13
瘤背石磺生物学特性及增养殖技术研究与应用(200922206)
国家海洋创新成果奖二等奖
国家海洋局
2009.12
沈和定、成永旭、吴旭干、黄金田、陈汉春、应雪萍、施志仪、杨筱珍、沈玉帮、吴杨平
多肽对凡纳滨对虾生长、消化酶和免疫酶活力的影响
文章编号押2096-4730穴2018雪04-0308-05多肽对凡纳滨对虾生长、消化酶和免疫酶活力的影响廖栩峥1,陈金荣1,刘永胜2,秦海鹏1,王博1,胡世康1,陈燮燕1,曲朋3,孙成波5(1.广东海洋大学水产学院,广东湛江524088;2.烟台市水产研究所,山东烟台264003;3.山东深海生物股份有限公司,山东烟台265500)摘要:研究1种多肽对凡纳滨对虾生长,消化酶和免疫酶活力的影响,试验选取初始体质量为0.16±0.07g,体质健壮的凡纳滨对虾36000尾,分为3个试验组和对照组,每组3个重复。
对照组喂养基础饲料,试验组在喂养基础饲料的基础上按照0.2%、0.5%、1.0%的比例添加多肽。
结果表明:试验组的特定生长率都比对照组高,0.2%添加组特定生长率最高(11.50±0.05)%,对照组特定生长率最低(9.80±0.06)%,与对照组差异显著(P<0.05)。
淀粉酶(AMS)活力比较中,0.5%添加组的活力最高为3.04U/mgprot,1.0%添加组的最低为0.91U/mgprot,3个试验组均与对照组存在显著性差异(P<0.05);脂肪酶(LPS)活力比较中,0.5%添加组的活力最高为665.43U/gprot,0.2%添加组的活力最低为101.75U/gprot,试验组均与对照组存在显著性差异(P<0.05);试验组的超氧化物歧化酶(SOD)活力均比对照组高,最高是0.5%添加组为60.80U/mgprot,0.5%添加组和1.0%添加量的SOD与对照组对比差异明显(P<0.05);0.5%添加组的溶菌酶(LZM)活力最高(44.35μg/mgprot),与对照组对比差异显著(P<0.05)。
由试验结果得知选择添加合适比例的多肽可提高对虾特定生长率,加强对虾的免疫能力。
关键词:多肽;凡纳滨对虾;生长;消化酶;免疫酶中图分类号:S963.73文献标识码:AEffects of Polypeptide on Growth,Digestive Enzymes and Immune Enzyme Activities of Litopenaeus vannameiLIAO Xu-zheng1,CHEN Jin-rong1,LIU Yong-sheng2,et al(1.College of Fisheries,Guangdong Ocean University,Zhanjiang524088;2.Yantai Aquatic ResearchInstitute,Yantai264003,China)Abstract:In order to study the effects of polypeptide on the growth,digestive enzyme and immune en-zyme activity of Litopenaeus vannamei,36000tail-hamsters of L.vannamei(0.16±0.07g)with uniform size and strong physique were selected and divided into three test groups and a blank control group,3repetitions per group.The control group was fed basal diet,while the experimental group was fed with basal diet supplement-ed with0.2%,0.5%,and1%of polypeptide.The results showed that the specific growth rate of the test group收稿日期:2018-03-13基金项目:烟台市“十三五”海洋经济创新发展示范政策支持项目(2017YY09);广东省海洋渔业科技与发展专项科技攻关与研发项目(A201508B05);广东省科技计划项目(20130208c)作者简介:廖栩峥(1995-),男,广东湛江人,硕士研究生,研究方向:甲壳类动物遗传与养殖.E-mail:573308874@通信作者:孙成波(1970-),男,江苏连云港人,教授,博士,研究方向:甲壳类动物养殖和病害防治.E-mail:scb248@第4期廖栩峥等:多肽对凡纳滨对虾生长、消化酶和免疫酶活力的影响309 was higher than that of the control group,the specific growth rate of the polypeptide0.2%was the highest (11.50±0.05)%,the specific growth rate of the control group was the lowest(9.80±0.06)%,and there was a sig-nificant difference from the control group(P<0.05);The activity of the polypeptide0.5%added in the activity of amylase(AMS)was3.04U/mgprot,and the minimum amount of the polypeptide1%was0.91U/mgprot,and the three test groups were significantly different from those of the control group(P<0.05);In comparison of lipase (LPS)activity,the highest activity of the polypeptide0.5%addition was665.43U/gprot,and the lowest activity of the polypeptide0.2%addition was101.75U/gprot,there was a significant difference between the experi-mental group and the control group(P<0.05);The activity of superoxide dismutase(SOD)in the experimental group was higher than that in the control group,the highest was the addition of the polypeptide0.5%to60.80 U/mgprot,the SOD specific type0.5%and the SOD for specific type1.0%were significantly different from those of the control group(P<0.05);The activity of S100specific lysozyme(LZM)of0.5%was the highest(44.35 g/mgprot),which was significantly different from that of the control group(P<0.05).The results showed that the selection of a suitable proportion of the polypeptide can increase the specific growth rate of the shrimp and en-hance the immunity of the shrimp.Key words:polypeptide;Litopenaeus vannamei;growth;digestive enzymes;immune enzymes抗菌肽最早是与1972年由科学家FERNANDEZ,et al[1]的研究中得知植物中含有具抑制细菌活性的硫素,同年瑞典科学家BOMAN,et al[2]在果蝇体内发现了抗菌肽及其作用,之后在1989年HULTTMARK,et al[3]从惜古比天蚕蛹中分离出第一种抗菌肽,并且命名为天蚕素。
白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响
第53卷 第12期 2023年12月中国海洋大学学报P E R I O D I C A L O F O C E A N U N I V E R S I T Y O F C H I N A53(12):016~031D e c .,2023白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响❋陈志伟1,孙慧邦1,金超凡1,赵 瑄1,刘金相1,2,3,张全启1,2,3❋❋(1.中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室,山东青岛266003;2.青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室,山东青岛266237;3.中国海洋大学三亚海洋研究院,海南省热带水产种质重点实验室,海南三亚572000)摘 要: 为了获取生殖细胞移植的不育受体,本研究使用白消安(1,4-丁二醇二甲磺酸酯)对二龄半红鳍东方鲀(T a k i f u g u r u b r i pe s )进行处理,使用40m g /k g 白消安注射处理两次后,进行了对照组㊁注射组的性腺取样和转录组测序,分析了白消安的处理效果和白消安对性腺基因表达的影响㊂研究表明:40m g /k g 白消安其对精巢的处理效果显著,生精小管中的生殖细胞大量减少;对卵巢的处理效果不佳,实验组与对照组的卵巢在组织形态上无显著差异㊂性腺转录组的分析结果显示,与注射二甲基亚砜(D i m e t h yl s u l f o x i d e ,D M S O )溶剂的对照组相比,经过白消安处理后,精巢组中获得差异表达基因576个,卵巢组中获得差异表达基因74个,白消安处理对精巢基因的转录水平影响更大㊂差异表达基因的G O (G e n e O n t o l o g y)富集分析显示,氧化还原酶活性㊁单加氧酶活性㊁双加氧酶活性等氧化代谢相关条目被显著富集;K E G G (K y o t o E n c y c l o pe d i a of G e n e s a n d G e n o m e s )富集分析显示,氧化磷酸化㊁核苷酸切除修复㊁范可尼贫血㊁同源重组㊁D N A 复制和错配修复等通路被显著富集㊂G S E A (G e n e s e t e n r i c h m e n t a n a l ys i s )结果显示,错配修复㊁范可尼贫血㊁同源重组等通路被上调,D N A 复制和核苷酸切除修复通路下调㊂研究结果表明,白消安处理导致了雄性受体的内源生殖细胞数量减少,并使精巢处于D N A 损伤和氧化应激的状态㊂不同性腺组织对白消安的不同反应可能与其细胞类型对氧化应激和D N A 损伤的抵抗有关㊂关键词: 性腺;红鳍东方鲀;白消安;转录组;细胞移植中图法分类号: S 917.4 文献标志码: A 文章编号: 1672-5174(2023)12-016-16D O I : 10.16441/j.c n k i .h d x b .20220260引用格式: 陈志伟,孙慧邦,金超凡,等.白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响[J ].中国海洋大学学报(自然科学版),2023,53(12):16-31.C h e n Z h i w e i ,S u n H u i b a n g ,J i n C h a o f a n ,e t a l .E f f e c t s o f b u s u l f a n o n g o n a d s o f t i g e r p u f f e r f i s h (T a k i f u g u r u b r i pe s )[J ].P e r i o d i c a l of O c e a n U n i v e r s i t y of C h i n a ,2023,53(12):16-31. ❋ 基金项目:海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室开放课题项目(2019-Y Z -A 03)资助S u p p o r t e d b y t h e O p e n i n g P r o j e c t o f F u n c t i o n L a b o r a t o r y of M a r i n e F i s h e r i e s S c i e n c e a n d F o o d P r o d u c t i o n P r o c e s s e s (2019-Y Z -A 03)收稿日期:2022-05-05;修订日期:2022-06-19作者简介:陈志伟(1997 ),男,硕士生㊂E -m a i l :597691284@q q.c o m ❋❋ 通信作者:E -m a i l :q z h a n g@o u c .e d u .c n 红鳍东方鲀(T a k i f u g u r u b r i p e s )隶属于硬骨鱼纲(O s t e i c h t h ye s )鲀形目(T e t r a o d o n t if o r m e s )鲀科(T e -t r a o d o n t i d a e )东方鲀属(T a k i f u gu )[1],其肉质鲜美㊁营养丰富,是中国㊁韩国和日本等地最重要的鲀科经济物种[2]㊂近年来,受船舶航行㊁海洋污染因素的影响,红鳍东方鲀的野生种群数量缩减,捕获量逐年减少[3]㊂与之相反,20世纪90年代以来,红鳍东方鲀的人工养殖产量持续增长,有报道显示其人工养殖产量在日本的已达到4179t ,是野生捕获量的17倍[3];在中国达到了14000t [4]㊂红鳍东方鲀养殖规模的快速扩大主要归因于建立了成熟的亲鱼养殖管理㊁人工诱导排卵授精和良种选育体系[3],但亲鱼养殖管理仍需进一步优化㊂首先,红鳍东方鲀的生殖周期较长,雌鱼的最小成熟年龄为3龄,雄鱼为2龄,3~4龄为优势年龄组;其次,红鳍东方鲀的亲本大小为2~5k g,是其销售个体体质量的(0.6~1k g)的2~8倍㊂因此,亲鱼的养殖和管理需要大量的时间和空间[5],亟需新技术减少亲鱼的生长㊁生产时间,以加速红鳍东方鲀的良种选育进程,降低亲鱼的养殖管理成本[6]㊂生殖细胞移植技术可以加速良种选育进程㊂该技术首先在鸟类中建立,W e n t w o r t h 等将显性遗传普通鹌鹑(C o t u r n i x c o t u r n i x )的原始生殖细胞移植到隐性的白羽鹌鹑胚胎内,从而获得了嵌合体[7]㊂之后,B r i n -s t e r 等在小鼠(M u s m u s c u l u s )中建立了生殖细胞移植体系[8]㊂鱼类生殖细胞移植技术首先在斑马鱼(D a n i or e r i o )中建立[9],之后在其他鱼类中得到进一步应用㊂在尼罗河罗非鱼(O r e o c h r o m i s n i l o t i c u s )中,L a c e r d a等将分离到的精原细胞通过泄殖孔注射到已去除内源12期陈志伟,等:白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响生殖细胞的成鱼精巢中,待其成熟后获得了供体精子,从而建立了成鱼生殖细胞移植体系[10]㊂在哈奇氏牙汉鱼(O d o n t e s t h e s h a t c h e r i)中还实施了雌性成鱼生殖细胞移植,且成功地得到了供体卵子[11]㊂在鲆鲽类鱼中, L i等成功进行了生殖细胞的异种移植[12];任玉芹等在确保移植成鱼受体具有较高成活率的前提下,使用白消安实现了内源性生殖细胞较彻底的凋亡效果,同时将卵原细胞移植到雄鱼体内,成功获得了精子及供体后代[13]㊂成体细胞移植技术以成鱼作为受体,在较短的时间即可获得供体配子,可大幅度减少亲鱼养殖时间[14]㊂生殖细胞移植的理想对象是不育受体,如果受体可育,就会影响移植效果㊂首先,可育受体会产生自身配子,这对供体后代的检测会产生干扰;其次,可育受体中大量的内源生殖细胞会与供体生殖细胞竞争发育所需的生态位和微环境,且通常因内源生殖细胞处于绝对优势使供体细胞缺乏生态位而定植困难,最终被受体免疫系统清除㊂目前,获得不育个体的手段主要包括高温-化学药物处理组合㊁三倍体诱导和生殖基因敲降或敲除等方法[10,15-16]㊂成鱼中应用最多的方法是使用化学药物(白消安)和高温混合作用来清除受体内源性生殖细胞,研究表明,该方法可以使亚成鱼或成鱼性腺退化,实现内源性生殖细胞的清除[15]㊂白消安(1,4-丁二醇二甲磺酸酯)是一种双甲基磺酸酯类双功能烷化剂,为细胞周期非特异性药物㊂白消安不仅可以作为内源细胞的清除剂,还可以作为一种抗白血病的药物,因此对哺乳动物的作用原理和机制都相对清楚㊂注射白消安会导致表皮功能退化㊁肺损伤㊁肝毒性㊁骨髓造血抑制㊁晶状体混浊或白内障㊁病胃肠道疾病移㊁植物抗宿主等疾病,严重的还会导致死亡[17-20]㊂白消安能作用于哺乳动物的睾丸和卵巢,特别是睾丸[21]㊂硬骨鱼和哺乳动物的生殖细胞发育过程存在较大差异,很难预估白消安对硬骨鱼性腺的处理效果,白消安在东方鲀属中仅在星点东方鲀(T a k i f u g u n i p h o b l e s)中予以运用,并在雌雄个体中都取得了较好的效果[22],而在红鳍东方鲀中未有运用的报告,同时白消安清除鱼类生殖细胞的作用机制仍尚不清楚,未有学者研究㊂本研究为获得不育红鳍东方鲀受体,使用白消安对二龄半红鳍东方鲀进行处理,通过组织学观察和转录组分析,对白消安在雌雄鱼性腺中的作用效果和机制进行探究,从分子水平提供白消安诱导性腺退化作用机制的新认知,为促进红鳍东方鲀良种选育提供参考㊂1材料与方法1.1实验材料本研究的实验用鱼购自辽宁省大连市天正实业有限公司大黑石养殖场㊂选择体表无损伤㊁体型正常㊁健康活泼的两龄半红鳍东方鲀(体长为(30.40ʃ1.96)c m;体质量为(1029.5ʃ106.4)g;,性腺质量为(5.75ʃ2.39)g)作为实验对象㊂1.2实验方法1.2.1白消安注射使用二甲基亚砜(D i m e t h y l s u l-f o x i d e,D M S O)作为溶剂配置30m g/m L浓度的白消安溶液,放置在冰中备用㊂实验用鱼随机分为对照组和实验组,每组各30尾㊂将实验鱼用麻醉剂M S-222 (20m g/L)麻醉2m i n后,实验组按照40m g/k g的剂量进行白消安腹腔注射,对照组注射相同体积的D M-S O㊂注射共进行两次,两次注射间隔两周[10,22]㊂1.2.2性腺组织取样第二次注射结束两周后,对照组和实验组分别取6尾鱼(雌雄各3尾),使用M S-222对其进行麻醉,然后进行断椎处理,从泄殖孔剖开腹腔,取出其性腺㊂每个个体取一部分性腺组织,用4%多聚甲醛在室温下固定24h,用于组织学形态观察,另一部分性腺用剪刀剪成3m m3大小的组织块放入R N A-w a i t中,4ħ过夜后在-80ħ长期保存,用于R N A提取㊂1.2.3性腺组织切片观察将保存在4%多聚甲醛中的性腺组织梯度乙醇脱水后,经石蜡包埋制备组织切片,厚度为4~5μm[23]㊂经H E染色(H e m a t o x y l i n-e o s i n s t a i n i n g)后,在尼康A Z100荧光显微成像系统下进行组织形态观察与拍照㊂1.2.4性腺组织总R N A提取按说明书用T r i z o l (T a K a R a)法提取对照组和处理组性腺组织R N A,使用B i o a n a l y z e r2100系统对R N A进行R I N值检测,确保R N A无污染㊁无降解㊁符合R N A-s e q建库标准㊂1.2.5转录组分析1.2.5.1转录组测序(R N A-s e q)以通过R I N值检测的R N A为模板,使用I l l u m i n a的N E B N e x t U l-t r a T M R N A L i b r a r y P r e p K i t建库试剂盒进行文库构建,处理组及对照组的雌雄鱼各设3个平行以满足生物学重复,共建立12个c D N A文库㊂文库构建完成后,使用Q u b i t2.0F l u o r o m e t e r进行初步定量,使用B i o a n a l y z e r2100系统进行文库插入片段长度检测;使用q P C R对文库有效浓度进行准确定量㊂R N A-s e q测序由北京诺禾致源公司完成,测序平台为I l l u m i n a N o-v a s e q6000,测序读长为150b p㊂1.2.5.2转录组数据质控和处理使用F a s t p(h t-t p s://g i t h u b.c o m/O p e n G e n e/f a s t p.g i t)软件对原始数据进行测序质量评估,评估内容主要为Q20㊁Q30㊁G C含量和测序重复率等;然后使用T r i m m o m a t i c v0.36软件对原始数据进行质控[24],质控内容主要包括去除原始数据中的接头㊁含N(无法确定碱基信息)71中国海洋大学学报2023年的r e a d s和低质量的r e a d s,质控完成后的数据为c l e a n d a t a;再使用H i s a t2(v2.1.0)软件构建参考基因组的索引文件用作数据比对模板[25],使用的参考基因组文件和基因注释文件为红鳍东方鲀基因组(N C B I,T a k-R u b1.2_g e n o m i c.g f f:G C F_901000725.2)㊂将c l e a n r e a d s与索引文件进行比对;比对上的r e a d s用S t r i n g-t i e软件进行拼接[26],并用F P K M(F r a g m e n t s P e r K i-l o b a s e o f e x o n m o d e l p e r M i l l i o n m a p p e d f r a g m e n t s)值对转录本的表达量进行标准化㊂1.2.5.3差异表达基因分析与功能富集通过主成分分析(P r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s,P C A)对所有个体表达谱的整体相似性和差异进行可视化㊂用D E s e q2软件进行处理组和对照组之间的差异表达分析[27]㊂对差异表达基因(D i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d g e n e s,D E G s)进行筛选,标准为p<0.05同时|l o g2F o l d C h a n g e|ȡ1㊂差异表达分析结果用热图和火山图显示㊂使用A n-n o t a t i o n H u b软件包对白消安处理产生的红鳍东方鲀生殖腺的差异表达基因进行基因名转化[28],然后使用C l u s t e r P r o f i l e r软件包进行G O(G e n e O n t o l o g y)条目和K E G G(K y o t o E n c y c l o p e d i a o f G e n e s a n d G e-n o m e s)通路的富集分析[29],G O条目的富集标准是富集结果p-a d j u s t和q-v a l u e均小于0.4;K E G G通路的富集标准是p-a d j u s t和q-v a l u e均小于0.1㊂结果用柱状图㊁气泡图显示㊂使用C l u s t e r P r o f i l e r软件包进行基因集富集分析(G e n e s e t e n r i c h m e n t a n a l y s i s,G S E A)探究K E G G中相关信号通路的调控趋势[29],p值的阈值设定为0.05,结果使用p a t h v i e w软件包进行可视化[30]㊂1.2.6实时荧光定量P C R使用A l l-i n-O n e5ˑR T M a s t e r M i x(a b m),37ħ15m i n,60ħ10m i n对建库使用的R N A进行反转录㊂对6个重要的显著差异表达基因进行定量验证,使用d l d作为内参基因,用P r i m e r5设计定量P C R引物,引物序列见表1㊂使用2ˑS Y B R G r e e n P C R M a s t e r M i x试剂(T a K a R a)和L i g h t c y c l e r480P C R仪(R o c h e)进行实时荧光定量P C R(R e a l-t i m e q u a n t i t a t i v e P C R,q P C R)扩增㊂结果采用2-ΔΔC t方法进行分析,显著性使用S P S S20软件进行分析,分析方法为独立样本T检验,当p<0.05时认定为具有显著性差异㊂表1本研究所用引物T a b l e1P r i m e r s u s e d i n t h i s s t u d y基因登录号G e n e I D 引物名称P r i m e r n a m e引物序列(5 3 )P r i m e r s e q u e n c e(5 3 )X M_011609599.2d l d-F w C C C T G T C A A T C A C C G C T T C Cd l d-R v T T C C T C C T C T T T C A G T T G C T C CX M_011604705.2h b a e5-F w C A G C G A A T G G A G C G A C C Th b a e5-R v T G A T G G C A G T G A C C A C G A G A A T X M_011614542.2l n x1-F w C A A G A G C C C G C T G C C A A A Cl n x1-R v C C T T A T C C T G C C A T C A T T A T A C G C X M_029830829.1m n a t1-F w T A G A A A T C C A T C G T T G A A G Cm n a t1-R v A C G C A G T T A C C T G A G C CX M_003969143.3r p a3-F w G A T G G A G A A G G G A A A A C A G C Cr p a3-R v T A A A G G G G T A G A A C T G A G G G A A A T X M_011617258.2w d r48-F w C G A G T C C A G A A G G G A A A C G Gw d r48-R v G G G A T T T T G T T G A A C T T G G G C A T A X M_029849569.1x r n2-F w C C G A G G A C A G C G A C A G T G A Ax r n2-R v G C A G C C C T G G T A A T A G T A G C G T A G2结果与分析2.1白消安处理对性腺组织结构的影响组织学观察显示,白消安处理对红鳍东方鲀雌雄性腺的影响效果存在显著差异,白消安处理引起的红鳍东方鲀的精巢退化明显,而卵巢退化不明显㊂在雄鱼中,白消安处理组精巢发生明显退化,曲细精管横截面中的大部分精小囊显示为空洞结构,其中的大部分生殖细胞被清除,空腔周边仅存在少量精原细胞和支持细胞;虽仍有部分精小囊中充满各种分化时期的生8112期陈志伟,等:白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响殖细胞,但这些不同的生殖细胞均聚集于精小囊中央(见图1A )㊂与此相比,对照组精巢为正常的Ⅲ期发育状态,精小囊中以初级精母细胞㊁次级精母细胞为主,精小囊周边含有少量精原细胞,而小囊内侧有少量分化的精细胞,但少有聚集于小囊空腔中央的精子(见图1C )㊂在雌鱼中,白消安处理组卵巢未出现明显退化,卵巢内充满各期生殖细胞,以卵母细胞和前卵母细胞为主(见图1B),对照组卵巢表现出正常的Ⅱ期发育形态,第Ⅲ时相卵母细胞占大部分,且含有少量的第Ⅱ时相卵母细胞,大部分卵母细胞呈圆形或不规则多边形,细胞大小不一,具有皮质液泡和卵黄颗粒(见图1D )㊂实验组和对照组的卵巢在组织形态上无显著差异,但对照组卵母细胞的染色为嗜碱性的蓝色,而白消安处理组则为嗜酸性的粉红色㊂(A :白消安处理组精巢T e s t i s f r o m t h e b u s u l f a n t r e a t e d g r o u p ;B :白消安处理组卵巢O v a r y f r o m t h e b u s u l f a n t r e a t e d g r o u p;C :对照组精巢T e s t i s f r o m t h e c o n t r o l g r o u p ;D :对照组卵巢O v a r y f r o m t h e c o n t r o l g r o u p㊂C a :白消安处理后产生的空腔C a v i t i e s f o r m e d a f t e r b u s u l f a n t r e a t m e n t ;P S :初级精母细胞P r i m a r y s p e r m a t o c y t e ;S V :精小囊S e m i n a l v e s i c l e ;S g :精原细胞S p e r m a t o g o n i u m ;S S :次级精母细胞S e c o n d a r y s p e r m a t o c y t e ;S T :精细胞S p e r m a t i d ;S C :支持细胞S e r t o l i c e l l ;P O :初级卵母细胞P r i m a r y o o c y t e s ;S L :精小叶S e m i n a l l o b u l e ;O g :卵原细胞O o go n i u m ㊂N =3㊂)图1 白消安处理组和对照组的红鳍东方鲀性腺的苏木精-伊红染色组织切片F i g .1 H e m a t o x y l i n -e o s i n s t a i n i n g t i s s u e s e c t i o n o f t i g e r p u f f e r f i s h g o n a d s f r o m t h e c o n t r o l a n d b u s u l f a n t r e a t e d g r o u ps 2.2测序数据的质控经过高通量测序,在精巢组中平均获得原始数据为4470万条,在卵巢组中平均获得原始数据为4840万条;使用F a s t p 和Tr i m m o m a t i c v 0.36软件对得到的原始数据进行评估和质控,在精巢组和卵巢组分别得到平均为4390万和4710万个c l e a n r e a d s (见表2)㊂所有样本数据的Q 20均在97.8%以上㊁Q 30均在94.2%以上㊁M a p p i n g ra t e 均在96.6%以上(见表2)㊂数据质量符合要求,可用于后续分析㊂2.3样本关系分析通过P C A 对数据降维进行样本相关性分析,结果显示雌雄样本的主成分1(D i m 147.5%)分开并各自聚为一类,说明性别引起的差异大于白消安处理产生的差异(见图2)㊂在主成分2(D i m 214.8%)中,卵巢样本全部聚类在一起,说明卵巢的处理组和对照组样本之间差异较小;精巢处理组样本全都聚类在一起,说明处理组样本之间差异较小,白消安处理精巢获得了较为一致的处理效果,而精巢对照组样本聚类分离,说明对照组精巢样本之间存在差异,可能是雄性个体间发育过程不够一致(见图2)㊂为了判断精巢对照组样本的个体差异是否会对实验结果产生干扰,分别选择精巢和卵巢间㊁精巢对照组和处理组间及卵巢对照组和处理组间的差异基因进行样本间聚类分析,选择标准为p 值最小的前50个基因(见图3 5)㊂结果显示,白91中国海洋大学学报2023年表212个样本的质控数据和序列比对结果统计T a b l e2 Q u a l i t y c o n t r o l d a t a a n d s e q u e n c e a l i g n m e n t r e s u l t s t a t i s t i c s f o r12s a m p l e s样品①原始读数②过滤后读数③过滤后碱基数④/G B测序错误率⑤Q20Q30G C碱基百分比⑥/%比对率⑦/% O C_148894268474110227.110.0298.0194.4152.0097.06 O C_246159618447375006.710.0298.0694.5751.7097.23 O C_340673506393031025.90.0298.1594.6951.5597.54 O E_146803134459656966.890.0298.0294.4351.5197.25 O E_265283696640097429.600.0298.2194.9051.1397.31 O E_342857836414489006.220.0298.1594.6851.5797.42 T C_143984620434664286.520.0297.9794.2449.4596.99 T C_245459646448901886.730.0298.0194.3649.6297.32 T C_340977588399855906.000.0298.0194.3950.0197.20 T E_145719920451441266.770.0397.8393.9850.1797.20 T E_248124536465539426.980.0298.0594.5350.5197.00 T E_344215878437052626.560.0297.9794.2550.2896.61注:O C:卵巢对照组O v a r i a n c o n t r o l g r o u p;O E:卵巢处理组O v a r i a n t r e a t m e n t g r o u p;T C:精巢对照组T e s t i s c o n t r o l g r o u p;T E:精巢处理组T e s t i s t r e a t m e n t g r o u p㊂N o t e:①S a m p l e;②R a w r e a d s;③C l e a n r e a d s;④C l e a n b a s e s;⑤E r r o r r a t e;⑥G C p e r c e n t;⑦M a p p i n g r a t e.消安处理组和对照组雄性个体各自聚为一枝,且在总样本分析中分枝最远(见图3和4);卵巢处理组和对照组间出现了聚类混乱(见图3),雌性个体O E1对聚类结果和差异基因的影响比较大(见图3和5),而雄性样本中不存在差异较大的个体㊂差异基因聚类分析说明P C A分析主成分2(D i m214.8%)中显示的精巢对照组样本差异主要由不响应白消安处理的基因引起,其差异对白消安处理结果影响不大,对后续分析干扰较小㊂2.4表达量差异分析使用D E s e q2软件进行差异表达分析,在雄性白消安处理组和对照组中共筛选出25876个u n i g e n e s,其中D E G s共576个,包括223个下调表达基因和353个上调表达基因(见图6A)㊂在雌性白消安处理组和对照组中共筛选出22757个u n i g e n e s,其中D E G s共74个,包括23个下调表达基因,51个上调表达基因(见图6B)㊂雌雄样本的显著差异表达基因的数目差异说明白消安处理对精巢基因的转录水平影响大于卵巢㊂2.5精巢差异表达基因的富集分析比较精巢处理组和精巢对照组共筛选出25876个u n i g e n e s,去除重复和无效基因后共获得23221个差异基因,进行基因名转化后共获得18676个E n t r e z I D 用于富集分析㊂G O条目富集到119个子类别,其中在分子功能模块中,发现连接酶活性(G O:0016874)㊁氧化还原酶活性(G O:0016491)㊁作用于配对供体的氧化还原酶活性,掺入或还原分子氧(G O:0016705)㊁双加氧酶活性(G O:0051213)㊁单加氧酶活性(G O:(圆圈代表置信圈C i r c l e r e p r e s e n t s c o n f i d e n c e c i r c l e㊂O C:卵巢对照组O v a r i a n c o n t r o l g r o u p;O E:卵巢处理组O v a r i a n t r e a t m e n t g r o u p;T C:精巢对照组T e s t i s c o n t r o l g r o u p;T E:精巢处理组T e s t i s t r e a t m e n t g r o u p㊂)图212个样本的P C A分析结果F i g.2P C A a n a l y s i s o f12s a m p l e s0212期陈志伟,等:白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响(O C :卵巢对照组O v a r i a n c o n t r o l g r o u p ;O E :卵巢处理组O v a r i a n t r e a t m e n t g r o u p ;T C :精巢对照组T e s t i s c o n t r o l g r o u p;T E :精巢处理组T e s t i s t r e a t m e n t g r o u p㊂每一列代表一个个体,每一行代表一个基因㊂红色代表该个体中基因上调,蓝色代表该个体中基因下调,颜色越深代表上下调程度越强㊂E a c h c o l u m n r e p r e s e n t s a n i n d i v i d u a l ,a n d e a c h r o w r e p r e s e n t s a g e n e .R e d r e p r e s e n t s t h e u p r e g u l a t i o n o f ge n e s i n t h e i n d i v i d u a l ,b l u e i n d i c a t e s t h e d o w n r e g u l a t i o n ofg e n e s i n th ei n d i v i d u a l .T h e d e e p e r t h e c o l o r ,t h e s t r o n g e r t h e d e g r e e o f u p r e g u l a t i o n o r d o w n r e gu l a t i o n .)图3 样本间差异显著的前50个基因的聚类分析和热图F i g .3 C l u s t e r a n a l y s i s a n d h e a t m a p o f t h e t o p 50d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d g e n e s b e t w e e n g r o u ps 12中国海洋大学学报2023年(T C:精巢对照组T e s t i s c o n t r o l g r o u p;T E:精巢处理组T e s t i s t r e a t m e n t g r o u p㊂每一列代表一个个体,每一行代表一个基因㊂红色代表该个体中基因上调,蓝色代表该个体中基因下调,颜色越深代表上下调程度越强㊂E a c h c o l u m n r e p r e s e n t s a n i n d i v i d u a l,a n d e a c h r o w r e p r e s e n t s a g e n e.R e d r e p r e-s e n t s t h e u p r e g u l a t i o n o f g e n e s i n t h e i n d i v i d u a l,b l u e i n d i c a t e s t h e d o w n r e g u l a t i o n o f g e n e s i n t h e i n d i v i d u a l.T h e d e e p e r t h e c o l o r,t h e s t r o n g e r t h e d e-g r e e o f u p r e g u l a t i o n o r d o w n r e g u l a t i o n.)图4雄性白消安处理组和对照组间差异最显著的前50个基因的聚类分析和热图F i g.4C l u s t e r a n a l y s i s a n d h e a t m a p o f t h e t o p50d i f f e r e n t l y e x p r e s s e d g e n e s b e t w e e n b u s u l f a n t r e a t m e n t a n d c o n t r o l g r o u p o f m a l e s 2212期陈志伟,等:白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响(O C :卵巢对照组O v a r i a n c o n t r o l g r o u p ;O E :卵巢处理组O v a r i a n t r e a t m e n t g r o u p㊂每一列代表一个个体,每一行代表一个基因㊂红色代表该个体中基因上调,蓝色代表该个体中基因下调,颜色越深代表上下调程度越强㊂E a c h c o l u m n r e p r e s e n t s a n i n d i v i d u a l ,a n d e a c h r o w r e p r e s e n t s a ge n e .R e d r e -p r e s e n t s t h e u p r e g u l a t i o n ofg e n e s i n th ei n d i v i d u a l ,b l u e i n d i c a t e s t h e d o w n r e g u l a t i o n o f g e n e s i n t h e i n d i v i d u a l .T h e d e e p e r t h e c o l o r ,t h e s t r o n ge r t h e d e g r e e of u p r eg u l a t i o n o r d o w n r e gu l a t i o n .)图5 雌性白消安处理组和对照组间差异最显著的前50个基因聚类分析热图F i g .5 C l u s t e r a n a l y s i s a n d h e a t m a p o f t h e t o p 50d i f f e r e n t l y e x p r e s s e d g e n e s b e t w e e n b u s u l f a n t r e a t m e n t a n d c o n t r o l g r o u p of f e m a l e s 32中国海洋大学学报2023年(l o g2F o l d C h a n g e代表白消安处理组与对照组间各基因表达量的比值,对其取以2为底的对数㊂蓝色代表显著下调的基因,灰色代表未达到差异基因筛选的显著性标准的基因,红色代表显著上调的基因㊂l o g2F o l d C h a n g e r e p r e s e n t s t h e r a t i o o f g e n e e x p r e s s i o n l e v e l s b e t w e e n t h e b u s u l f a n t r e a t m e n t g r o u p a n d t h e c o n t r o l g r o u p,w h i c h c a l c u l a t e d b y t a k i n g t h e l o g a r i t h m o f t h e r a t i o u s i n g a b a s e o f2.B l u e i n d i c a t e s g e n e s t h a t w e r e s i g n i f i c a n t l y d o w n-r e g u l a t e d,g r a y r e p r e s e n t s g e n e s t h a t d i d n o t m e e t t h e s i g n i f i c a n c e c r i t e r i a f o r d i f f e r e n t i a l g e n e s e l e c t i o n,a n d r e d i n d i c a t e s g e n e s t h a t w e r e s i g n i f i c a n t l y u p-r e g u l a t e d.)图6白消安处理的雄性(A)和雌性(B)与对照组之间差异基因的火山图F i g.6 V o l c a n o p l o t o f d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d g e n e b e t w e e n c o n t r o l a n d b u s u l f a n t r e a t e d m a l e(A)a n d f e m a l e(B)s a m p l e s0004497)等条目被显著富集(见图7)㊂K E G G通路富集分析显示,差异基因被显著富集到氧化代谢㊁D N A 修复和错配修复等过程,其中与D N A修复和错配修复通路包括:同源重组(H o m o l o g o u s r e c o m b i n a t i o n, t r u03440)㊁范可尼贫血通路(F a n c o n i a n e m i a p a t h w a y, t r u03460)㊁D N A复制(D N A r e p l i c a t i o n,t r u03030)㊁核苷酸切除修复(N u c l e o t i d e e x c i s i o n r e p a i r,t r u03420)㊁错配修复(M i s m a t c h r e p a i r,t r u03430)等,而氧化代谢通路包括氧化磷酸化(O x i d a t i v e p h o s p h o r y l a t i o n, t r u00190)(见图8)㊂G S E A分析结果显示,同源重组通路㊁范可尼贫血通路㊁错配修复通路相关基因的表达模式和e n r i c h m e n t s c o r e得分大于0,说明这些通路在白消安处理后受到上调;而核苷酸切除修复和D N A复制通路相关基因的表达模式和e n r i c h m e n t s c o r e得分小于0,说明这些通路在白消安处理后受到下调(见图9)㊂2.6精巢差异表达基因的q R T-P C R验证为验证R N A-s e q的准确性,使用q P C R对h b a e5㊁l n x1㊁m n a t1㊁r p a3㊁w d r48㊁x r n2等差异表达基因进行定量检测㊂定量结果显示,h b a e5㊁m n a t1㊁r p a3基因在白消安处理后表达显著下调,与对照组相比,倍数分别是31.19㊁2.59和3.56倍;l n x1㊁w d r48㊁x r n2基因在白消安处理后表达显著上调,与对照组相比,倍数分别是3.63㊁2.61和48.84倍;这些基因的表达趋势与R N A-s e q结果均一致(见图10),证明测序数据可信度较高㊂3讨论鱼类生殖细胞移植技术的方法不同于哺乳动物㊁鸟类㊂在哺乳动物和鸟类中,化疗㊁X射线㊁γ射线以及高温都可以促进内源性生殖细胞凋亡[21,31-32]㊂而对于鱼类,其性腺㊁生殖系统都包被在腹腔中,难以使用放射疗法对性腺进行处理,因此鱼类多使用高温或多次注射白消安来对成鱼受体生殖细胞进行清除㊂这一方法在多种鱼类中都有应用,如高身丽脂鲤(A s t y a n a x a l t i p a r a n a e)[33]㊁哈奇氏牙汉鱼(O.h a t c h e r i)[11]㊁褐牙鲆(P a r a l i c h t h y s o l i v a c e u s)[34]㊁尼罗河罗非鱼(O r e o-c h r o m i s n i l o t i c u s)[10]㊁塞内加尔鳎(S o l e a s e n e g a l e n-s i s)[35]等㊂硬骨鱼和哺乳动物的生殖细胞发育过程存在较大差异,很难预估白消安对硬骨鱼性腺的处理效果,如在褐牙鲆中白消安对精巢产生了较强的作用效果[34],而在塞内加尔鳎中对卵巢有更强的作用效果[35],因此,在不同鱼类中使用白消安时需要摸索㊂为了探究白消安对红鳍东方鲀性腺退化的作用,我们通过性腺组织细胞水平观察和转录组分析对白消安处理效果和分子作用机制进行探讨㊂有研究表明[36],在白消安处理过程中,小鼠睾丸激素水平保持恒定,小鼠的类固醇激素生成环境未改变,且在所有的时间点内,包括塞尔托利氏细胞(S e r t o l i c e l l)和莱迪希细胞(L e y d i g c e l l)在内的体细胞在大小㊁形状和定位上均表现正常,这表明白消安的作用不是通过介导内环境激素水平变化或破坏内环境造成的㊂这与我们在形态学观察结果相符,在白消安处理红鳍东方鲀精巢后,曲细精管横截面的精小囊中生殖细胞几乎被完全清除,最终形成空洞结构,而体细胞表现基本正常㊂色谱研究结果表明,白消安通过鸟嘌呤-鸟嘌呤桥在D N A中产生交联或在嘌呤碱基处产生单烷基化,其中交联损伤可能比单烷基化更难修复[37]㊂由于D N A4212期陈志伟,等:白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响图7 雄性白消安处理组和对照组差异基因的结果在生物过程(A )细胞成分(B )和分子功能(C )中最富集的20个G O 条目F i g .7 D i s t r i b u t i o n o f t h e t o p 20m o s t e n r i c h e dG O t e r m s o f d i f f e r e n t i a l g e n e s i n b i o l o g i c a l pr o c e s s e s (A ),c e l l u l a r c o m p o n e n t (B ),m o l e c u l a r f u n c t i o n (C )b e t w e e n b u s u l f a n t r e a t m e n t a n d c o n t r o l m a l e s a m pl e s 52中 国 海 洋 大 学 学 报2023年图8 雄性白消安处理和对照组差异基因的K E G G 通路气泡图F i g .8 B u b b l e p l o t o f K EG G p a t h w a y s o f d i f f e r e n t i a l g e n e s b e t w e e n m a l e b u s u l f a n t r e a t e d a n d c o n t r o l g r o u ps 6212期陈志伟,等:白消安处理对红鳍东方鲀性腺的影响(A 和F 分别是错配修复通路的G S E A 和通路图,显示通路为上调;B 和G 分别是范可尼贫血通路的G S E A 和通路图,显示通路为上调;C 和H 分别是核苷酸切除修复通路的G S E A 和通路图,显示通路为下调;D 和I 分别是同源重组通路的G S E A 和通路图,显示通路为上调;E 和J 分别是D N A 复制通路的G S E A 和通路图,显示通路为下调㊂A a n d F r e p r e s e n t t h e G e n e S e t E n r i c h m e n t A n a l y s i s (G S E A )a n d P a t h v i e w d i a g r a m o f t h e M i s m a t c h r e pa i r p a t h w a y ,s h o w i n g a n u p r e g u l a t i o n o f t h i s p a t h w a y .B a n d G r e p r e s e n t t h e G S E A a n d P a t h v i e w d i a g r a m f o r F a n c o n i a n e m i a p a t h w a y ,s h o w i n g a n u p r e g-u l a t i o n o f t h i s p a t h w a y .C a n d H r e p r e s e n t t h e G S E A a n d P a t h v i e w d i a g r a m f o r t h e N u c l e o t i d e e x c i s i o n r e p a i r p a t h w a y ,s h o w i n g a d o w n r e gu l a t i o n o f t h i s p a t h w a y .D a n d I r e p r e s e n t t o t h e G S E A a n d P a t h v i e w d i a g r a m f o r t h e H o m o l o g o u s r e c o m b i n a t i o n p a t h w a y ,s h o w i n g a n u p r e g u l a t i o n o f t h i s pa t h -w a y .E a n d J r e p r e s e n t t h e G S E A a n d P a t h v i e w d i a g r a m f o r t h e D N A r e p l i c a t i o n p a t h w a y ,s h o w i n g a d o w n r e g u l a t i o n o f t h i s p a t h w a y.)图9 G S E A 功能富集的相关通路和P a t h v i e w 可视化图F i g .9G E S A f u n c t i o n a l e n r i c h m e n t p a t h w a y a n d v i s u a l d i a gr a m o f P a t h v i e w 72中 国 海 洋 大 学 学 报2023年(A :h b a e 5;B :l n x 1;C :m n a t 1;D :r pa 3;E :w d r 48;F :x r n 2㊂同一图中,左侧为q P C R 结果,右侧为R N A -S e q 中的F P K M 值㊂**号代表差异极显著,p <0.01㊂I n t h e s a m e f i g u r e ,t h e l e f t s i d e r e p r e s e n t s t h e q P C R r e s u l t s ,w h i l e t h e r i g h t s i d e s h o w s t h e F P K M v a l u e s f r o m R N A -S e q .**h i g h l y s i g -n i f i c a n t d i f f e r e n c e ,p <0.01.)图10 部分差异基因的q P C R 验证(左)和R N A -S e q FP K M (右)的比较F i g .10 C o m p a r i s o n o f q P C R v a l i d a t i o n (l e f t )a n d R N A -s e q F P K M (r i gh t )f o r p a r t o f t h e s e l e c t e d D G E s 受到攻击,细胞周期容易被阻断在G 2期[17],因此,具有细胞分裂活性㊁D N A 活动剧烈的细胞更容易受到白消安作用的影响㊂我们在K E G G 通路中富集的途径包含范可尼贫血通路(F A ,t r u 03460),F A 途径在协调复制和转录中起重要作用,这归因于F A 途径的主要功能是去除D N A 链间交联,而链间交联衍生的双链断裂常通过同源重组途径(H o m o l o go u s r e c o m b i n a t i o n ,t r u 03440)实现修复,该通路同样被富集且显示为上调表达㊂M e h t a 等认为F A 途径可能与白消安作用有关[38],我们的结果也支持这一假设㊂F A 途径的P a t h -v i e w 可视化图显示,跨损伤合成(T r a n s l e s i o n s yn t h e -s i s ,T L S )处差异基因被富集且特异性上调,D N A 复制㊁核苷酸切除修复通路下调;这暗示T L S 可能在白消安引起的D N A 损伤修复中起着重要的作用㊂有报道证实,白消安可能通过对正常D N A 的鸟嘌呤和腺嘌呤N 7位进行烷基化[39],产生H 2O 2,诱导细胞进入凋亡途径,从而产生细胞毒性㊂此外,白消安还可以与谷胱甘肽形成缀合物导致谷胱甘肽消耗诱导氧化应激(O x i d a t i v e s t r e s s ,O S)或通过抑制硫氧还蛋白还原酶调节细胞O S [4]㊂这些因素都能导致活性氧(R e a c t i v e o x y g e n s pe c i e s ,R O S )增加和氧化应激的产生㊂本研究中,G O 富集分析发现了多个氧化还原酶系统相关的分子功能条目,例如:氧化还原酶活性(G O :0016491),作用于配对供体㊁掺入或还原分子氧(G O :0016705),双加氧酶活性(G O :0051213),单加氧酶活性(G O :0004497)等;在K E G G 分析中富集到氧化磷酸化通路(t r u 00190)㊂关于白消安对精巢的作用原理,K i m 等认为是由于精原细胞对白消安具有相对较高的抗性,而单倍体细胞如圆形精子细胞阶段对烷化剂如环磷酰胺极为敏感㊂因此,包括精原细胞和精母细胞在内的二倍体细胞可以抵抗白消安的细胞毒性,而单倍体生殖细胞如次级精母细胞㊁精子细胞㊁圆形精子㊁成熟精子等则被耗尽[40]㊂在本研究中,基于组织学观察和转录组分析结果,我们提出另外一种解释,可能有两种途径共同作用于阻止精子发生㊂一方面,白消安在G 2期阻滞具有有丝分裂增值能力的精原细胞,干扰精原细胞分化因子,从而影响精原细胞的分化,促进精原细胞的休眠,82。
大黄鱼消化道菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力分析
第41卷第5期渔业科学进展Vol.41, No.5 2020年10月Oct., 2020 DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20190515002 /姜燕, 徐永江, 于超勇, 柳学周, 王滨, 郑炜强, 官曙光, 史宝, 陈佳, 柯巧珍. 大黄鱼消化道菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力分析. 渔业科学进展, 2020, 41(5): 61–72Jiang Y, Xu YJ, Yu CY, Liu XZ, Wang B, Zheng WQ, Guan SG, Shi B, Chen J, Ke QZ. Analysis of microbiota structure, digestive enzyme and nonspecific immune enzyme activity in the gastrointestinal tract of large yellow croaker. Progress in Fishery Sciences, 2020, 41(5): 61–72大黄鱼消化道菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力分析*姜燕1,2徐永江2于超勇3柳学周1,2①王滨2郑炜强1官曙光3史宝2陈佳1柯巧珍1(1. 大黄鱼育种国家重点实验室宁德市富发水产有限公司宁德352103;2. 中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室青岛266071;3. 山东省海洋生物研究院青岛266104)摘要为研究大黄鱼(Larimichthys crocea)消化道的菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力特征,本研究采用高通量测序技术系统分析大黄鱼胃、幽门盲囊和肠道中菌群组成及分布,并对比研究工厂化养殖和网箱养殖模式下的消化道菌群;同时,结合生化分析方法解析2种模式下消化道消化酶和非特异性免疫酶活力特征。
结果显示,2种养殖模式下,菌群多样性随消化道延伸呈下降趋势;乳杆菌科(Lactobacillaceae(f))、Fructobacillus、黄杆菌属(Flavobacterium)等代表的菌属为共有优势菌群。
丁酸钠和三丁酸甘油酯在养殖动物中的研究进展
文章编号押2096-4730穴2020雪06-0557-08·综述·丁酸钠和三丁酸甘油酯在养殖动物中的研究进展吴勋,谭朋(浙江海洋大学海洋与渔业研究所,浙江省海洋水产研究所,浙江省海水增养殖重点实验室,浙江舟山316021)摘要:集约化养殖以及环境污染等原因导致的养殖动物疾病问题给养殖业造成了巨大的经济损失。
使用抗生素的方法解决养殖动物疾病,在国际上饱受争议,很多国家已经限制或禁止抗生素在养殖动物中的使用。
丁酸钠和三丁酸甘油酯作为两种重要的短链脂肪酸衍生物,具有抑制炎症和保护动物肠道健康等功能,可作为替代抗生素的绿色饲料添加剂。
本文从肠道结构、免疫能力和抗氧化能力方面,综述了丁酸钠和三丁酸甘油酯在养殖动物中的作用效果,以期为绿色环保高效配合饲料开发提供参考。
关键词:丁酸钠;三丁酸甘油酯;养殖动物中图分类号:S917.4文献标识码:AResearch Progress of Sodium Butyrate and Tributyrinin Farm AnimalsWU Xun,TAN Peng(Marine and Fishery Institute of Zhejiang Ocean University,Marine Fisheries Research Institute of Zhejiang Province,Key Laboratory of Mariculture and Enhancement of Zhejiang Province,Zhoushan316021,China)Abstract:Farm animal diseases caused by intensive farming and pollution have caused huge economic losses.The use of antibiotics to solve diseases in farm animals was controversial internationally,in thus many countries restricted or banned the use of antibiotics in farm animals.Sodium butyrate and tributyrin are two important short-chain fatty acid derivatives,which have functions such as inhibiting inflammation and protect-ing the intestinal health of animals,and act as a green additive instead of antibiotics.In this paper,the effects of sodium butyrate and tributyrin in farm animals were reviewed from aspects of intestinal structure,immunity and antioxidant capacity,in order to provide reference for the development of green,environment-friendly and efficient formula feed.Key words:butyrate;tributyrin;farm animals为满足人类对肉类的需要,现代养殖业多采用集约化的养殖模式。
食源性多肽的降血压作用及其机制研究进展
基金项目:泉州市科技计划项目(编号:2022N Z 1,2020C 027R );福建省大学生创新创业训练计划项目(编号:S 202210399032)作者简介:王宝贝,女,泉州师范学院教授,博士.通信作者:郑宗平(1976 ),男,泉州师范学院教授,博士.E Gm a i l :z z ps e a @q z t c .e d u .c n 收稿日期:2023G08G30㊀㊀改回日期:2023G12G22D O I :10.13652/j .s p j x .1003.5788.2023.80842[文章编号]1003G5788(2024)03G0217G08食源性多肽的降血压作用及其机制研究进展R e s e a r c h p r o gr e s s o n t h em e c h a n i s mo f f o o d Gd e r i v e d a n t i h y p e r t e n s i v e p e pt i d e s 王宝贝1,2WA N GB a o b e i 1,2㊀张㊀慧1,3Z HA N G H u i 1,3㊀刘宇松1L I UY u s o n g 1㊀陈洪彬1,2C H E N H o n gb i n 1,2郭凤仙1,2G U OF e n g x i a n 1,2㊀郑宗平1,2Z H E N GZ o n g p i n g1,2(1.泉州师范学院海洋与食品学院福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室,福建泉州㊀362000;2.近海资源生物技术福建省高校重点实验室,福建泉州㊀362000;3.福建农林大学食品科学学院,福建福州㊀350002)(1.F u j i a nP r o v i n c eK e y L a b o r a t o r y f o r t h eD e v e l o p m e n t o f B i o a c t i v eM a t e r i a l f r o m M a r i n eA l g a e ,C o l l e ge of O c e a n o l og y a n dF o o dS c i e n c e ,Q u a n zh o uN o r m a lU ni v e r s i t y ,Q u a n z h o u ,F uj i a n 362000,C h i n a ;2.K e yL a b o r a t o r y o f I n s h o r eR e s o u r c e s a n dB i o t e c h n o l o g y F u j i a nP r o v i n c eU n i v e r s i t y ,Q u a n z h o u ,F u ji a n 362000,C h i n a ;3.C o l l e g e o f F o o dS c i e n c e ,F u j i a nA g r i c u l t u r eU n i v e r s i t y ,F u z h o u ,F u ji a n 350002,C h i n a )摘要:文章总结了食源性降血压肽的作用机制,包括基于R A A S 系统的A C E /A n g Ⅱ/A T 1R 信号通路和A C E 2/A n g(1G7)/M a s R 信号通路,以及以K N O S 系统通路为靶点的P I 3K /A k t /e N O S 信号通路㊁P P A R Gγ/c a s p a s e 3/MA P K /e N O S 信号通路和L 型C a2+通道.此外,还介绍了近年发现的通过抑制内皮素转换酶(e n d o t h e l i n c o n v e r t i n g e n z ym e ,E C E )活性降低血压等途径.关键词:降血压肽;作用机制;肾素 血管紧张素 醛固酮系统;激肽 一氧化氮系统;内皮素转换酶A b s t r a c t :I n t h i s r e v i e w ,s e v e r a lm e c h a n i s m s o f a n t i h y p e r t e n s i v e p e p t i d e s d e r i v e d f r o mf o o d a n d i t s b y Gp r o d u c t sw e r e s u mm a r i z e d .M e c h a n i s m sb a s e do nt h eR A A Ss y s t e ms u c ha sA C E /A n g Ⅱ/A T 1Rs i g n a l i n gp a t h w a y s a n dA C E 2/A n g (1G7)/M a s Rs i g n a l i n gp a t h w a y sw e r e i n c l u d e d .M e c h a n i s m s t a r g e t i n g a tK N O Ss ys t e m i n c l u d i n g P I 3K /A k t /e N O S s i g n a l i n g p a t h w a y,P P A R Gγ/c a s p a s e 3/MA P K /e N O S s i g n a l i n g p a t h w a y a n d L Gt y pe C a 2+c h a n n e l w e r e a l s o d i s c u s s e d .I n a d d i t i o n ,t h e p a t h w a ys o f r e d u c i n g b l o o d p r e s s u r e b y i n h i b i t i n g e n d o t h e l i n Gc o n v e r t i n ge n z y m e (E C E )a c t i v i t y d i s c o v e r e di n r e c e n t y e a r s w e r e a l s o i n t r o d u c e d .K e yw o r d s :a n t i h y p e r t e n s i v e p e p t i d e ;r e g u l a t i o n m e c h a n i s m ;t h e r e n i na n g i o t e n s i na l d o s t e r o n e s y s t e m ;k i n i n Gn i t r i co x i d e s y s t e m ;e n d o t h e l i n c o n v e r t i n g e n z ym e (E C E )高血压是一种全球性的高发性心血管疾病,是引起中风㊁心肌梗死㊁心脏病等并发症的主要危险因素.当前,全球高血压人数已超过10亿人,其中中国高血压患者占比高达23.2%.并且,这个数字还在持续增加,预计2025年全球高血压人数将达到16亿人[1-2].人体主要通过肾素 血管紧张素 醛固酮系统(t h e r e n i n a n g i o t e n s i na l d o s t e r o n es ys t e mm ,R A A S )和激肽 一氧化氮系统(k i n i n Gn i t r i co x i d es ys t e m ,K N O S )共同调节血液循环维持血管系统的血压[3].其中,R A A S 控制血管收缩程度,K N O S 控制血管舒张程度.当前临床上治疗高血压的药物多为针对R A A S 靶点开发,比如:卡托普利㊁依那普利和赖诺普利等治疗高血压的药物正是血管紧张素GⅠG转换酶(a n g i o t e n s i n GI Gc o n v e r t i n g e n z ym e ,A C E )抑制剂[4],阿利吉仑则是通过抑制肾素活性来降低血压[5].这些化学合成的药物多有一定的不良反应,长期使用会引起干咳㊁皮疹㊁味觉障碍㊁肾功能损伤等症状[6].生物活性肽由短的氨基酸序列组成,结构简单㊁生物712F O O D &MA C H I N E R Y 第40卷第3期总第269期|2024年3月|穿透性好㊁易于被细胞吸收,且不容易与其他药物分子结合而产生不良反应.研究[6]表明,许多食源性蛋白来源的多肽具有抗氧化㊁抗菌㊁降血压㊁降血脂等生物活性.自20世纪80年代报道牛酪蛋白酶解物中具有A C E抑制活性可以用于预防或者治疗高血压后,降血压肽开始受到关注,关于降血压肽的筛选鉴定㊁制备㊁作用机制和产品开发等的研究越来越多.中国对降血压肽的研究起步较晚,继国家 九五 规划将降血压肽列入攻关课题之后,科研工作者对降血压肽开展了广泛的研究[7].分别在中国知网及W e bo fS c i e n c e上检索2000年以来文中出现 降血压肽 和 a n t i h y p e t e n s i o n p e p t i d e 的文章,汇总如图1所示.可见,2006年以后国内外有关降血压肽的研究报道快速增加,2011年以后每5年发表的文章数量保持在700篇左右.说明自2006年以来,国内外学者对降血压肽的研究一直保持较高的热度.降血压肽的来源广泛,陆生动植物㊁水生动植物等均有发现具有降血压功效的多肽(表1).当前,已有大量具有降血压活性的生物肽被分离鉴定,部分已被证实能够有效降低自发性高血压大鼠(s p o n t a n e o u sh y p e r t e n s i v er a t s,S H R)的血压,比如P a n 等[22]从螺旋藻蛋白水解物中分离纯化得到两条三肽(I Q P和V E P)对自发性高血压大鼠具有明显的降血压作用.来源于牛奶酪蛋白的I P P㊁V P P和L P P(俗称乳源三肽)已通过临床试验,被证实能够有效降低高血压患者的血压,并且对正常血压者的血压无影响[25].天然来源的降血压肽因为来源丰富㊁毒副作用小而引起了广泛关注.虽然近年来关于降血压肽的制备㊁分离鉴定等的研究报道已有不少[26-28],但对这些多肽降血压机制的归纳总结却较少.文章对近年来天然来源的降血压肽的作用机制进行归纳总结,以期为今后开发降血压肽的相关产品提供参考.图1㊀2000年以来国内外发表降血压肽相关论文情况F i g u r e1㊀P u b l i c a t i o n s o n a n t i h y p e r t e n s i v e p e p t i d e sd o me s t i c a n df o r e ig n s i n c e2000表1㊀多肽的降血压作用效果T a b l e1㊀F o o dGd e r i v e d a n t iGh y p e r t e n s i v e p e p t i d e s a n d t h e i r a n t i h y p e r t e n s i v e e f f i c a c y i nv i v o 来源多肽序列剂量/(m g k g-1B W)D S B P/k P a文献绿豆Y A D L V E20.0-3.60[8]桃仁I Y S P H1.5-4.00[9]黄芪L V P P H A6.33-5.60[10]米糠发酵液40.0-3.53[11]大蒜M G RH D C F5050-6.22[12]鸡血V S K R L N G D A50.0-6.58[13]猪皮明胶M G P50.0-5.58[14]牛乳酪蛋白酶解物115.0-3.85[15]乌贼V E L Y P10.0-1.47[16]南极磷虾I P I K20.0-2.67[17]鲍鱼副产物A T P G D E G10.0-2.27[18]可口革囊星虫G N G S G Y V S R5.0-[19]扇贝酶解物150.0-4.13[20]马尾藻R W D I S Q P Y150.0-2.93[21]钝顶螺旋藻V E P10.0-[22]小球藻V H W5.0-3.33[23]龙须菜F Q I N[M(O)]C I L R10.0-6.67[24]1㊀以R A A S系统通路为靶点调节血压1.1㊀A C E/A n gⅡ/A T1R信号通路R A A S系统首先将肾脏中的肾素原转化为肾素,并将其释放到血液中.然后,血液中的肾素刺激血管紧张素原使其释放血管紧张素Ⅰ(a n g i o t e n s i nⅠ,A n gⅠ), A n gⅠ经A C E催化裂解为具有活性的A n gⅡ,A n gⅡ与其Ⅰ型受体(a n g i o t e n s i nⅡt y p e1r e c e p t o r,A T1R)结合引起血管收缩[29](图2).A n gⅡ还能刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮,增加肾脏循环血量,进而导致血压升高[30].过度活跃的R A A S系统是引起原发性高血压的主要原因.减少血管收缩因子A n gⅡ的生成是治疗原发性高血压的常用方法.因此,A n gⅡ生成的两个关键酶,肾素和A C E,常被作为食源性降高血压多肽的靶点.此外,由于A n gⅡ需要与其受体A T1R结合才能发挥收缩血管的作用,因此A T1R抗结剂可以通过阻碍A n gⅡ与其受体结合,起到降血压的功效.1.1.1㊀抑制A C E活性㊀A C E是一种锌金属蛋白酶,不仅可以刺激A n gⅠ生成A n gⅡ引起血压收缩,还能使缓激肽失活减少N O的生成,减弱血管扩张能力.抑制A C E 不仅可以减少A n gⅡ的生成缓解血管收缩,还有利于N O的生成促进血管舒张,起到降血压的双重效果.因812研究进展A D V A N C E S总第269期|2024年3月|图2㊀R A S和K N O S对血压的调节机制F i g u r e2㊀R e g u l a t i o nm e c h a n i s mo fR A Sa n dK N O So nb l o o d p r e s s u r e此,A C E常被作为临床上治疗高血压的靶点.目前报道的食源性抗高血压肽多是以A C E作为靶点,其来源广泛.马尾藻[21]㊁南极磷虾[17]㊁鲍鱼副产物[18]等来源的A C E抑制肽均被证实能不同程度地降低S H R大鼠的血压.比如,来源于新西兰白兔肉的一种A C E抑制四肽WG A P,其对A C E的半抑制浓度(h a l fm a x i m a l i n h i b i t o r y c o n c e n t r a t i o n,I C50)为140.70μm o l/L.将其给高血压大鼠灌胃,剂量100m g/k g,4h后高血压大鼠的收缩压和舒张压分别降低了5.69,3.81k P a[31].K r i c h e n等[32]从虾蛋白中分离鉴定出4种A C E抑制肽,分别为S S S K A K KM P㊁H G E G G R S T H E㊁W L G H G G R P D H E和WR M D I D G D I M I S E Q E A HQ R.抑制肽通过氢键㊁范德华力㊁疏水性作用力㊁静电力与A C E分子的活性位点结合改变其空间结构进而降低其催化活性.其中,氢键是最重要的非共价相互作用力,有助于抑制剂和A C E之间形成稳定的对接复合物.A C E分子的口袋结构主要有S1(包含氨基酸残基A l a354㊁G l u384和T y r523),S2(包含氨基酸残基G l n281㊁H i s253㊁L y s511㊁H i s513和T y r520)㊁Sᶄ1(氨基酸残基G l u162)3个活性位点以及Z n2+结构域上的氨基酸残基H i s383㊁H i s387和G l u411[33].来自芝麻籽蛋白的2种多肽,I S G A Q P S L R和V V I S A P S K,通过与A C E中的S1㊁S2口袋及Z n2+结构域结合抑制其催化活性[34],而源自海苔的三肽F A R则与A C E的S1,S2和Sᶄ13个活性位点结合而发挥抑制作用[35].C h e n等[31]发现来源于兔肉蛋白的A C E抑制肽,E A C F和C D F,分别与A C E形成8个和4个氢键相互作用,形成的复合物稳定并且表现出较强的A C E抑制作用.多肽的一级结构即氨基酸序列是决定其A C E抑制活性的重要因素.C末端含V a l㊁T r p㊁I l e㊁P h e㊁M e t㊁T y r 和A l a等疏水氨基酸或芳香族氨基酸的多肽往往表现出更好的A C E抑制活性[36].C h e n等[37]从核桃蛋白中筛选到3种新的A C E抑制肽(G V V P HN㊁E H S L D P L K和K T L L N F G P N),其中A C E抑制活性最高的多肽G V V P HN,疏水氨基酸物质的量分数高达50%.这也表明疏水性作用力在抑制肽和A C E分子的相互作用中起着重要作用.X i e等[23]从小球藻中筛选了两条具有高A C E抑制活性的多肽T TW和V HW,其I C50值分别为(0.61ʃ0.12),(0.91ʃ0.31)μm o l/L,这两条多肽的C末端均为色氨酸.此外,分子量大小是影响多肽生物活性的另一因素.与大分子肽相比,小分子肽更容易与A C E活性位点结合形成复合物,更有效地抑制A C E活性[38].1.1.2㊀抑制肾素活性㊀虽然抑制A C E可以较好地降低高血压,但会引起A n gⅠ的积累导致激肽代谢紊乱,进而使患者产生口干㊁血管神经性水肿等副作用.分泌肾素是R A A S调控血压的第一步,是诱导血管紧张素原释放A n gⅠ的关键步骤.抑制肾素活性可以从源头上减少A n gⅡ的生成,避免抑制A C E引起的副作用.已有研究发现,菜籽粕[39]㊁火麻籽[40]㊁亚麻籽[41]㊁豌豆[42]等植物种子来源的生物活性肽具有抑制肾素活性的功效.何荣[43]从菜籽粕蛋白中分离得到一条抑制肾素催化活性的四肽(R A L P),体外I C50为(0.97ʃ0.04)mm o l/L.用其给S H R s灌胃24h,剂量30m g/k g B W,可以使大鼠收缩压降低2.13k P a.此外,动物肌肉㊁血清蛋白㊁藻类[44]等来源的多肽也被发现具有抑制肾素活性的功效.L a f a r g a等[45]用木瓜蛋白酶水解牛血清蛋白,其中相对分子质量<1000的蛋白水解物可以使S H R s的收缩压在8h内降低(4.30ʃ0.48)k P a.进一步对该水解物进行质谱分析,从中筛选得到一条对肾素活性有很好抑制功效的三肽,其对肾素的半抑制浓度为(7.29ʃ0.16)mm o l/L,该多肽同时对A C EGI也有抑制作用.F i t z g e r a l d等[44]用木瓜蛋白酶水解红藻(P a l m a r i a p a l m a t a)蛋白,并从中分离出具有抑制肾素活性和A C E活性的多肽I R L I I V L M P I L HA.该多肽可以使S H R s大鼠的收缩压降低4.40k P a,其降血压效果比卡托普利更佳[45].肾素是由335个氨基酸组成的糖基化天冬氨酸蛋白酶,具有高度的专一性,仅以肾素原作为底物[46].肾素抑制肽一般是通过与肾素的天冬氨酸残基(A s p32㊁A S P35)或活性位点S3的亚基结合,起到抑制其活性的作用.研究[41]表明,多肽的N末端为亮氨酸㊁异亮氨酸㊁缬氨酸等脂肪族氨基酸残基或者是C末端为苯丙氨酸㊁色氨酸㊁酪氨酸T y r等芳香族氨基酸残基的小分子肽肾素抑制活性更佳.这可能与肾素的独特空间结构有关,其C端和N端结构域形成一个深邃的裂缝,与该位点结合的多肽相对分子质量足够小才能进入裂缝.H e等[39]从油菜籽中分离得到了3条活性较佳的肾素抑制肽均为小分子的二912|V o l.40,N o.3王宝贝等:食源性多肽的降血压作用及其机制研究进展肽,L e uGT y r,I l eGT r p和T h rGP h e,其半抑制浓度分别为1.8,2.3,3.7mm o l/L.目前被报道物质中活性最佳的肾素抑制肽的体外半抑制浓度为0.054mm o l/L,也是小分子的三肽(T r pGT y rGT h r),来自于火麻仁籽[47].此外,研究[48]表明,疏水性较强的多肽也具有很好的抑制肾素活性,疏水性作用力也是抑制肽与肾素结合的重要相互作用力之一,一些疏水性较强的多肽也表现出很好的肾素抑制活性,比如G l yGH i sGS e r,其I C50为1.09mm o l/L.疏水性较强的抑制肽可能更倾向于通过A C E/A n gⅡ/ A T1R信号通路调节血压.1.1.3㊀抑制A T1R或激活A T2R㊀由于肾素原在与细胞表面受体结合时也能表现出与肾素类似的活性,因此抑制肾素活性并无法完全抑制A n gⅡ的形成.在R A A S 的下游,A n gⅡ的Ⅰ型受体(A T1R)和Ⅱ型受体(a n g i o t e n s i nⅡt y p e2r e c e p t o r,A T2R)负责调节生理效应,A n gⅡ通过A T1R在循环系统内发挥收缩血管的作用,通过A T2R调节血管扩张的同时抑制肾小球旁细胞肾素的合成[49].选择性阻断A T1R可以从A n gⅡ的终端抑制其诱导血管收缩,并且不会引起与缓激肽降解相关的副作用.这种能选择性阻断A T1R的物质被称作A n gⅡ受体拮抗剂(A n gⅡr e c e p t o rb l o c k e r s,A R B),临床上使用的氯沙坦正是利用这一原理来治疗高血压.食源性多肽除了通过抑制A C E㊁肾素活性降低高血压外,还可以通过直接阻断A T1R起到降血压的作用.C h e n 等[50]发现,蛋清水解物可有效降低S H R s的血压,并从该蛋清水解物中分离鉴定得到其抗高血压的主要成分为多肽I T K P N D V Y S,该多肽通过降低血管平滑肌细胞A T1R水平达到降低血压的功效.另外,C a o等[51]发现,牛骨明胶的碱性蛋白酶水解物不仅能直接抑制A C E活性,还能使心肌组织中的A T1R下调㊁A T2R上调,通过抑制A C E/A n gⅡ/A T1R通路和激活A n gⅡ/A T2R通路的共同作用,使成年雄性S H R s大鼠的血压降低.1.2㊀激活A C E2/A n g(1G7)/M a s R信号通路A C E2是A C E的一种同源酶,该酶不仅能够催化A n gⅡ降解为A n g(1G7),A n g(1G7)通过M a s受体(m a s r e c e p t o r,M a s R)起血管舒张作用[4],还能催化A n gⅠ生成A n g(1G7)的前体A n g(1G9),进而形成更多的M a s R[52],该通路被称为A C E2/A n g(1G7)/M a s R信号通路.可见,提高A C E2的表达可以减少A n gⅡ的积累降低血管收缩程度,还能通过M a s R的过表达促进血管舒张,达到双重的降血压效果.A C E2自2000年被发现以来,即引起广泛关注,被认为是治疗高血压的有效靶点之一.已有研究[52-53]发现,食源性多肽可以通过刺激A C E2和M a s R的转录表达水平降低S H R s血压.钝顶螺旋藻中分离得到的多肽I l eGG l nGP r o和V a lGG l uGP r o可以通过上调A C E2和M a s R的m R N A水平而降低S H R s 的血压[22].L i a o等[53]从血清蛋白中分离得到一种三肽(I RW)可以有效降低S H R s的血压.进一步研究发现,该多肽可以促进A C E2和M a r S的表达,同时排除了该多肽对A C E,A T1R和A T2R的作用,从而确定I RW确实是通过激活A C E2/A n g(1G7)/M a s R信号通路降低S H R s的血压.I RW在体内作为A C E2激活剂的机制包括增强内皮依赖性血管松弛和减少血管炎症.2㊀以K N O S通路为靶点调节血压K N O S是控制血管舒张程度的调节系统.如图2所示,在血管内皮中,缓激肽激活一氧化氮合成酶(e n d o t h e l i a l n i t r i c o x i d e s y n t h a s e e,e N O S)催化精氨酸生成N O,N O激活鸟苷酸环化酶催化三磷酸鸟苷(g u a n o s i n et r i p h o s p h a t e,G T P)生成5ᶄG环鸟苷酸(5ᶄGc y c l i cGg u a n o s i n em o n o p h o s p h a t e,c GM P)并激活c GM P依赖性激酶,进而诱导血管舒张[54].可见,提高e N O S活性可以直接提高N O的生成量,进而促进血管舒张,达到降低血压的目的.e N O S的活性受到其序列中某些氨基酸残基的磷酸化和去磷酸化的影响.研究[55]发现,心血管疾病患者体内的e N O S起催化作用的丝氨酸残基的磷酸化水平较低,且其MA P K㊁蛋白激酶B㊁细胞外调节蛋白激酶和钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶I I(C a2+/ c a l m o d u l i nGd e p e n d e n t p r o t e i n k i n a s e I I,C a MKGI I)等e N O S相关的磷酸化激酶水平也很低.因此,理论上通过修饰e N O S这些位点可以提高其活性.2.1㊀P I3K/A k t/e N O S信号通路研究[4]表明,磷脂酰肌醇G3G磷酸激酶(p h o s p h a t i d y l i n o s i t i o lG3Gp h o s p h a t ek i n a s e,P I3K)可以激活A k t,磷酸化e N O S的催化残基(S e r1177或S e r1179)提高e N O S的活性,从而诱导血管内皮平滑肌松弛,降低血压,此即 P I3K/A k t/e N O S信号通路 (图3).来源于牙鲆鱼糜的3种肽I V D R㊁WY K和V A S V I能促进A k t和e N O S的磷酸化,显著促进人脐静脉内皮细胞(h u m a n u m b i l i c a l v e i n e n d o t h e l i a l c e l l s,HU V E C s)中N O的生成.将上述多肽给S H R s口服,可以有效降低S H R s的血压,发挥抗高血压活性[56].L i n等[57]从牦牛乳酪蛋白中分离出的肽K Y I P I Q也能通过提高e N O S活性促进HU V E C s 中N O的释放,起到血管舒张的作用.C a r r i z z o等[58]发现,来源于螺旋藻的肽G I V A G D V T P I能引起离体S H R s 肠系膜动脉的血管舒张.使用药理抑制剂在功能和分子水平上对细胞内通路进行表征,结果表明,G I V A G D V T P I 作用于P I3K/A k t细胞内信号通路促进e N O S磷酸化,增加N O释放.另外,抑制e N O S可消除G I V A G D V T P I诱发的S H R s和W i s t a rGK y o t o正常大鼠的血管舒张,表明N O是G I V A G D V T P I诱发血管舒张的决定因素.022研究进展A D V A N C E S总第269期|2024年3月|2.2㊀P P A RGγ/c a s p a s e3/MA P K/e N O S信号通路研究[59]发现,过氧化物酶体增殖剂激活受体(p e r o x i s o m e p r o l i f e r a t o rGa c t i v a t e dr e c e p t o rGγ,P P A RGγ)的活化,能够减轻氧化应激和炎症,抑制血管收缩以及αG平滑肌肌动蛋白(αGs m o o t h m u s c l ea c t i n,αGS MA)㊁R h o A㊁活性半胱天冬酶G3的表达,同时提高e N O S水平,促进血管舒张,该机制称作 P P A RGγ/c a s p a s e3/MA P K/ e N O S信号通路 (图4).因此,P P A RGγ被视为血压调节的新靶点.N g o等[60]用鳐鱼皮明胶碱性蛋白酶水解物给S H R s灌胃20d后,发现大鼠的收缩压(s y s t o l i cb l o o d p r e s s u r e,S B P)显著降低.进一步研究发现该水解物通过激活P P A RGγ抑制内皮素G1(e n d o t h e l i nG1,E TG1)㊁αGS MA㊁R h o A㊁活性半胱天冬酶G3和丝裂原活化蛋白激酶(m i t o g e nGa c t i v a t e d p r o t e i nk i n a s e,MA P K)的表达,进而使肺中e N O S活性增强.此外,从水解物中分离的两种肽L G P L G HQ和MV G S A P G V L还具有明显的A C E抑制作用.可见,鳐鱼皮明胶水解物是通过P P A RGγ/ c a s p a s e3/MA P K/e N O S信号通路和A C E抑制途径共同发挥抗高血压作用.2.3㊀阻断L型C a2+通道钙通道功能是血管肌膜兴奋的基础,并赋予血管显著的电压敏感性.细胞内C a2+与钙调蛋白(c a l m o d u l i n, C d)形成C a2+GC d复合物,该复合物通过抑制e N O S刺激血管收缩.因此,阻断L型C a2+通道抑制钙流入细胞内,可以减少C a2+GC d复合物的生成,从而抑制血管收缩,达到降低血压的目的[61],如图3所示.伍强[62]发现灵芝菌丝A C E抑制肽通过促进e N O S磷酸化生成N O,N O自由扩散至邻近的血管平滑肌细胞中,结合并激活N O受体 可溶性鸟苷酸环化酶(s o l u b l e g u a n y l y lc y c l a s e, s G C),进而催化G T P生成第二信使c GM P,c GM P进一步激活P KGG,从而激活细胞膜上钙泵,导致胞内游离C a2+排除胞外,发挥降血压功效.因此,抗高血压肽作为钙通道阻滞剂与血管壁和心肌中的电压门控钙通道相互作用,导致血管扩张[63].3㊀抑制内皮素转换酶活性E TG1的过度表达是动脉粥样硬化和高血压等心血管疾病的内源性因素之一.E TG1可以促使血管收缩,尤其是引起冠状动脉的强烈收缩,进而引起血压升高.肾上腺素㊁A C E㊁胰岛素及血管内皮细胞的氧化损伤或物理损伤都能促进E TG1的产生[64].内皮素转换酶(e n d o t h e l i n c o n v e r t i n g e n z y m e,E C E)在血压调节中起着至关重要的作用,其催化大分子内皮素生成E TG1,E TG1与E T受体结合后诱导包括血管收缩在内的一系列生理效应.因此,E C E抑制剂和E T受体竞争剂可以作为治疗高血压治疗的靶点.已有研究[65-66]从鲣鱼肉㊁牛肉及图3㊀P I3K/A k t/e N O S信号通路和L型C a2+通道的阻断机制F i g u r e3㊀M e c h a n i s m o f P I3K/A k t/e N O S s i g n a l i n ga t h w a a n dLGt eC a2+c h a n n e lb l oc k i n g图㊀P P A R对血压的调节机制F i g u r e4㊀R e g u l a t i o nm e c h a n i s mo fP P A RGγo nb l o o d p r e s s u r e乳铁蛋白等的多肽水解物中发现具有E C E抑制活性的多肽,可以通过抑制E C E来减少E TG1的释放.Z h e n g等[21]从马尾藻中分离得到一种多肽(RWD I S Q P Y),发现其可以通过抑制A C E活性或保护血管内皮细胞免受氧化应激来减少E TG1的分泌,从而发挥抗高血压作用.Z h a o等[64]分别用50,100,200μm o l/L的南极磷虾多肽(A K P1㊁A K P3㊁A K P6和A K P7)处理HU V E C s24h, HU V E C s中E TG1的生成显著降低,N O的生成以浓度依赖性方式显著增加.以上均表明多肽可能通过影响E TG1和N O系统来发挥抗高血压作用.4㊀结论和展望食源性降血压肽在治疗和预防高血压方面的作用在人体内㊁体外已得到了不同程度的验证.食源性降血压肽主要通过基于肾素 血管紧张素 醛固酮系统的A C E/A n gⅡ/A T1R信号通路和A C E2/A n g(1G7)/M a s R信号通路,以及以激肽 一氧化氮系统通路为靶点的P I3K/A k t/e N O S信号通路㊁P P A RGγ/c a s p a s e3/ MA P K/e N O S信号通路和L型C a2+通道调节血压.此外,也有部分多肽通过抑制内皮素转换酶活性降低血压.降血压肽的效果和作用机制主要取决于其氨基酸序列,而氨基酸序列主要决定于原料的种类和多肽的制备方法等.当前关于多肽作用机制的研究多是以单一多肽为研122|V o l.40,N o.3王宝贝等:食源性多肽的降血压作用及其机制研究进展究对象,对混合多肽的作用机制的研究较少.鉴于多肽通过不同信号通路调节血压,今后可以理性设计复配多肽使之同时作用于2条或者2条以上的信号通路,研究其降血压功效是否得到增强.参考文献[1]李帅,袁亚宏,岳田利.益生菌发酵藜麦制备ACE抑制肽[J].食品与机械,2022,38(8):14G21.LI S,YUAN Y H,YUE T L.Study on the preparation of ACE inhibitory peptides by probiotic fermentation of quinoa[J].Food& Machinery,2022,38(8):14G21.[2]张玲瑜,苗建银,曹愚,等.米糠蛋白源ACE抑制肽的酶解制备及活性研究[J].食品与机械,2022,38(3):160G166.ZHANG L Y,MIAO J Y,CAO Y,et al.Enzymatic preparation and activity study of rice bran proteinGderived ACE inhibitory peptides [J].Food&Machinery,2022,38(3):160G166.[3]KAUR A,KEHINDE B A,SHARMA P,et al.Recently isolated foodGderived antihypertensive hydrolysates 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石磺繁殖生物学的实验研究
沈和定% , ! 陈汉春$ , ! 陈贤龙$ , ! 代欣欣% , ! 施志仪% , ! 冉 ! 福%
( % 2 上海水产大学生命科学与技术学院, 上海! $"""," ; $ 2 浙江省慈溪市水产技术推广中心, 浙江慈溪! !%(!"" ) 摘要: 用实验 室 小 型 试 验、 贝 类 育 苗 场 生 产 性 试 验 和 自 然 群 体 实 地 观 察 的 方 法, 结合养殖池塘内石磺 ( !"#$%&%’( >E2 ) 繁殖习性跟踪观察, $ 年内研究了沪浙地区石磺的繁殖季节, 繁殖方式, 繁殖力, 受精卵的发育 孵化, 水温和盐度对胚胎发育的影响, 胚胎停止发育现象, 幼虫发育及变态前形态变化, 对石磺繁殖生物学作了 比较系统的实验研究。结果显示石磺雌雄同体, 雄性先熟, 异体交配, 体长 ( 59 体重 %" F 以上的个体为繁殖的 主要群体, 其生物学最小型为体长 ! 2 % 59 和体重 ! 2 ( F; 交配期多在气温 $$ G 以上的 ( 月中下旬至 , 月下旬, # H * 月为繁殖盛期。产卵前经过 ( - %" < 的求爱和 % - ( < 的交配过程, 交配后 %( = 左右产出受精卵, 多在大潮 日至小潮日期间 ! - ( = 内的晚间产卵; 繁殖期具有 # 个明显的产卵高峰。卵群表面积 %( - !" 59$ , 每平方厘 米卵群含卵子 $ #(" . !"" 个, 每个卵群含卵子 + 2 + - * 2 " 万粒。水里与潮湿环境中卵群孵化率没有明显差异; $# - !( G 的水温下, 卵群孵化时间 %" - %+ =, 水温 $! G 以下石磺胚胎出现停止发育的现象。适合卵群孵化的 海水盐度为 # - $" , 孵化出膜 $ - ! = 后的面盘幼虫开始摄食单胞藻。自由生活面盘幼虫经 $! = 培育后出现明 显的革质膜; 变态后的幼体可能存在不断蜕去革质膜的过程, 面盘幼虫的变态过程和变态条件仍有待研究。 关键词: 石磺; 繁殖生物学; 面盘幼虫; 变态 中图分类号: + ,)%& & & 文献标识码: ’
珠江西部河口中华白海豚的分布和季节变化
中国水产科学Journal of Fishery Sciences of China第17卷第5期2010年9月Vol.17 No.5September 2010收稿日期:2009-06-14;修订日期:2010-04-08.基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2007ZD04).作者简介:陈涛(1969-),副研究员,主要从事水生野生动物保护研究. E -mail:*******************通讯作者:邱永松(1963-),研究员,主要从事海洋渔业资源研究. E -mail:*************珠江西部河口中华白海豚的分布和季节变化陈涛,邱永松,贾晓平,钟智辉,蔡文贵(中国水产科学研究院 南海水产研究所,广东 广州 510300)摘要:2007-2008年采用船基截线法每月在珠江西部河口进行海豚调查,以评估该水域中华白海豚(Sousa chinensis )的分布、季节变化和群体组成。
研究发现,珠江西部河口中华白海豚主要分布于从三灶岛南至大襟岛西侧水深< 10 m的水域,20 m 等深线可能为该水域海豚离岸分布的界限,分布区在丰水期趋向河口北部浅水区,枯水期趋向离岸水域,季节性南北移动趋势与珠江东部河口相反;海豚目击率以丰水期较高,枯水期较低,本调查区与珠江东部河口伶仃洋周年各月目击率(头/100 km )的相关分析结果呈显著的负相关(n =12,r = -0.65,P < 0.05),显示目击率的季节变化趋势也与珠江东部河口相反。
据此推测,珠江东、西部河口种群之间可能存在海豚个体的交流。
比较本调查区和以往珠江东部河口各调查区(包括伶仃洋及其邻近水域)的海豚目击率表明,西部河口也是珠江河口中华白海豚的重要栖息地之一。
有必要进一步深入研究珠江西部河口中华白海豚种群的生物学及其与东部河口种群之间的关系,以便全面有效地保护珠江河口的中华白海豚。
[中国水产科学,2010,17(5):1057-1065]关键词:珠江西部河口;中华白海豚;分布;季节变化;截线调查中图分类号: S93 文献标识码:A 文章编号:1005-8737-(2010)05-1057-09中华白海豚(Sousa chinensis )为沿岸河口定栖性小型齿鲸类,属海豚科,白海豚属,1988年被国务院列为国家一级保护动物。
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青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室
2019年度开放课题申请书
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申请日期:
青岛海洋科学与技术试点国家实验室
海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室
二〇一九年十月
填报说明
一、填写前请先查阅《青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室2019年度开放课题申报指南》。
申请书各项内容要求实事求是,逐项认真填写。
表达要明确、严谨,字迹要清楚易辨,外来语要同时用原文和中文表达。
二、凡选择性栏目,将相应提示符A、B之一填入该栏的右下角。
三、课题组主要成员—指在课题组内对学术思想、技术路线的制订与理论分析及对课题的完成起重要作用的人员,本人应在申请书上亲笔签名。
四、申请书为A4纸本。
各栏空格如不够时,可自行加页,纸张大小与申请书一样,一式三份(均为原件)。
由依托单位审查、盖章和签署意见后,报送至青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室,同时报送申请书电子文档至fisheries@qnlm.ac。
一、基本信息
海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室2019年度开放课题申请书
二、立项依据
三、研究方案
四、本课题的特色与创新之处
五、研究基础
六、课题研究进度安排及预期研究成果
六、经费预算
各科目预算说明(以上各项预算须根据课题实际需要列支,并分科目给出预算依据。
原则上本功能实验室开放课题不支持列支设备费,确实需要列支的,请详细说明购买理由。
)
八、申请人签字
九、申请人所在单位意见
十、附件
(申请人博士学位证书或高级专业技术职称证明;有合作单位的,附合作申请协议;申请书中关于申请人及团队已经取得的成果,应在附件中提供有关证明材料(近3年来的成果2017年-2019年),含国家奖和省部级奖的证书复印件、发表SCI/EI论文、论著的清单(标注影响因子)和发明专利证书的复印件、技术转让合同的复印件等。
请根据附件文件情况制作一个附件目录)。