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微藻研究进展论文

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微藻研究进展论文

藻中富含的酯类和甘油是制备液体燃料的良好原料[7];微藻热解制备的生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的~2倍。在世界能源消耗中,生物质能已占14%。将微生物和微藻混合培养,生产高纯度的乙醇、甲醇、丁烷等能源化合物[8],微藻最大的可利用之处在于其干细胞中含有微藻油70%以上,是亚临界生物技术合成生物柴油的最佳原料 ,是理想的可再生能源。我国人口多,增长速度快,耕地面积以每年的比率递减,光和效率高于常规作物,微藻生产成本低、营养物质丰富、经济效益高、用途广泛的特点,使藻类在各领域的研究工作蓬勃发展,尤其在医药业,对人类的身体健康有着突出的贡献,可带来巨大的经济效益,是一个很有潜力的经济开发项目。

我是黄真 我看到了 只要你有雷同文字 开资的开发与利用 你就别想过了

1.第②段除了指出微藻是古老的低等植物外,还介绍了微藻哪四个特点? (4分) 2.第③段主要运用了哪两种说明方法?有什么好处? (4分) 3.我国“微藻能源规模化制备的科学基础”研究项目,要解决哪些问题? (3分) 4.从全文看,为什么说微藻能源是“可循环”的、“绿色”的? (4分)1.(4分) 分布广泛 种类繁多 生长快速 能合成大量油脂各占1分,顺序颠倒不扣分,意思对即可2.(4分)列数字,做比较,突出微藻制油的明显优势,使说明内容具体而有说服力说明方法好处各占2分,意思对即可3. (3分)(1)开发出微藻资源库,提供备选的微藻品种(2)提高微藻产油效率,降低生产成本(3)建立一套中试系统,全面评估微藻产油指标每点1分,意思对即可4.(4分) 可再生 不与农作物争地争水 能大量减少二氧化碳排放 能用于净化工厂排放的废水和城市污水

5.第②段除了指出微藻是古老的低等植物外,还介绍了微藻哪四个特点? (4分) 6.第③段主要运用了哪两种说明方法?有什么好处? (4分) 7.我国“微藻能源规模化制备的科学基础”研究项目,要解决哪些问题? (3分) 8.从全文看,为什么说微藻能源是“可循环”的、“绿色”的? (4分)2011-6-18 20:27 最佳答案5.(4分) 分布广泛 种类繁多 生长快速 能合成大量油脂各占1分,顺序颠倒不扣分,意思对即可6.(4分)列数字,做比较,突出微藻制油的明显优势,使说明内容具体而有说服力说明方法好处各占2分,意思对即可7. (3分)(1)开发出微藻资源库,提供备选的微藻品种(2)提高微藻产油效率,降低生产成本(3)建立一套中试系统,全面评估微藻产油指标每点1分,意思对即可8.(4分) 可再生 不与农作物争地争水 能大量减少二氧化碳排放 能用于净化工厂排放的废水和城市污水每点1分,意思对即可

球等鞭金藻的研究进展论文

藻类 藻类植物简介(一)藻类的基本特征 关于藻类的概念古今不同。我国古书上说:“薻,水草也,或作藻”。可见在我国古代所说的藻类是对水生植物的总称。在我国现代的植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字(如金鱼藻、黑藻、茨藻、狐尾藻等),也可能来源于此。与此相反,人们往往将一些水中或潮湿的地面和墙壁上个体较小,粘滑的绿色植物统称为青苔,实际上这也不是现在所说的苔类,而主要是藻类。根据现代对藻类植物的认识,藻类并不是一个自然分类群,但它们却具有以下的共同特征: 1.植物体一般没有真正根、茎、叶的分化藻类植物的形态、构造很不一致,大小相差也很悬殊。例如众所周知的小球藻(Chlorella),呈圆球形,是由单细胞构成的,直径仅数微米;生长在海洋里的巨藻(Macrocystis),结构很复杂,体长可达200米以上。尽管藻类植物个体的结构繁简不一,大小悬殊,但多无真正根、茎、叶的分化。有些大型藻类,如海产的海带(Laminariajaponica)、淡水的轮藻(Chara),在外形上,虽然也可以把它分为根、茎和叶三部分,但体内并没有维管系统,所以都不是真正的根、茎、叶,因此,藻类的植物体多称为叶状体或原植体。 2.能进行光能无机营养 一般藻类的细胞内除含有和绿色高等植物相同的光合色素外,有些类群还具有共特殊的色素而且也多不呈绿色,所以它们的质体特称为色素体或载色体。藻类的营养方式也是多种多样的。例如有些低等的单细胞藻类,在一定的条件下也能进行有机光能营养、无机化能营养或有机化能营养。但从绝大多数的藻类来说,它和高等植物一样,都能在光照条件下,利用二氧化碳和水合成有机物质,以进行无机光能营养。 3.生殖器官多由单细胞构成 高等植物产生孢子的孢子囊或产生配子的精子器和藏卵器一般都是由多细胞构成的。例如苔藓植物和蕨类植物在产生卵细胞的颈卵器和产生精子的精子器的外面都有一层不育细胞构成的壁。但在藻类植物中,除极少数种类外,它们的生殖器官都是由单细胞构成的。 4.合子不在母体内发育成胚 高等植物的雌、雄配子融合后所形成的合子(受精卵),都在母体内发育成多细胞的胚以后,才脱离母体继续发育为新个体。但藻类植物的合子在母体内并不发育为胚,而是脱离母体后,才进行细胞分裂,并成长为新个体。如果用动物学的术语来说,高等植物是胎生,而藻类则是卵生。 总之,藻类植物是植物界中没有真正根、茎、叶分化,行光能自养生活,生殖器官由单细胞构成和无胚胎发育的一大类群。 (二)藻类的分类 藻类植物的种类繁多,目前已知有3万种左右。早期的植物学家多将藻类和菌类纳入一个门,即藻菌植物门。随着人们对藻类植物认识的不断深入,特别是从巴暄(A.Pascher,1931)的平行进化学说发表以后,认为藻类不是一个自然分类群,并根据它们营养细胞中色素的成分和含量及其同化产物、运动细胞的鞭毛以及生殖方法等分为若干个独立的门。对于分门的看法,也有很大的分歧,我国藻类学家多主张将藻类分为12个门。由于本书所采用的是五界系统,除已将蓝藻门列入原核生物界外,现将其中9个主要门的特征简介如下: 1.金藻门 多产于淡水中,特别是在水温较低的软水水体中尤为常见。植物体多为单细胞或群体,少数为多细胞丝状体。运动细胞多具1—2条鞭毛。单细胞或群体的种类,细胞内多具有1—2个色素体,以胡萝卜素和叶黄素占优势,绿色色素只有叶绿素a一种,所以多呈金黄色或金褐色。同化产物主要是金藻多糖,或称为金藻糖,金藻淀粉, 又因它具有和海带糖相似的化学性质,所以亦称为金藻海带糖。此外,也含有脂类。繁殖方式主要是营养繁殖和孢子生殖,有性生殖极少见。常见的有合尾藻属和钟罩藻属(见图)。2.黄藻门(Xanthophyta) 海产的种类很少,主要分布在淡水水体中,或生于潮湿的地面、树干和墙壁上。在水温较低的春季较多。植物体为单细胞、群体或多细胞体。所含的色素和同化产物与金藻门基本相同,但除叶绿素a外,尚含有叶绿素e,多呈黄绿色。运动细胞具有两条长短不一和结构不同的鞭毛,所以这一类群又称为不等鞭毛藻类(Heterocontae)。繁殖方式有营养繁殖、孢子生殖和有性生殖,但随种类的不同,也有不同的繁殖方法。肉眼常见的是植物体成丝状的黄绿藻属(Tribonema)和无隔藻属(Vauchcria)(见图)。3.硅藻门(Bacillariophyta)广布于海水和淡水中,多行浮游生活。植物体由单细胞构成或互相连接成群体。细胞壁由两个瓣片套合而成,上面具有花纹,其成分含有果胶质和硅质,而不含纤维素(见图)。细胞内具有一至数个金褐色的色素体。色素体中含有叶绿素a、c和多量的胡萝卜素和叶黄素,光合产物主要是脂类。硅藻可借助细胞分裂进行营养繁殖,但经数代后也能通过配子的接合或自配形成复大孢子,行有性生殖(见图)。4.甲藻门(Pyrrophyta) 多产于海洋中,行浮游生活,有时在海岸线附近大量繁殖,形成赤潮, 有些种类也常在池塘、湖泊中大量出现。植物体多数是单细胞的,少数为群体或丝状体。除少数种类裸露无壁外,多具有由纤维素构成的细胞壁。甲藻的细胞壁称为壳,是由许多具有花纹的甲片相连而成的。壳又分上壳和下壳两部分,在这两部分之间有一横沟,与横沟垂直的还有一条纵沟,在两沟相遇之处生出横、直不等长的两条鞭毛。色素体1个或多个,呈黄绿色或棕黄色,除含叶绿素a、c外,还含有多量的胡萝卜素和叶黄素。海产种类的光合产物多为脂类,淡水产的多为淀粉。繁殖方式主要是细胞分裂,或是在母细胞内产生无性孢子,行孢子生殖,有性生殖只在少数属、种中发现。常见的有角藻属(Ceralium)(见图)和多甲藻属(Peridinium)(见图)。5.褐藻门(Phaeophyta)绝大多数为海产,营固着生活。在1,500多种褐藻中,产于淡水的仅有10种左右,其中有两种是在我国四川的嘉陵江中发现的。植物体均由多细胞构成,结构也比较复杂。色素体中除含有叶绿素a、c外,胡萝卜素和叶黄素的含量特别多,所以多呈褐色。同化产物不是淀粉,而是海带多糖和甘露醇。营养细胞均无鞭毛,游动孢子和雄配子则具有两条侧生、不等长的鞭毛。繁殖的方式有多种,都能行有性生殖,在生活史中,多有明显的世代交替。常见而且作为食用的有海带(Laminaria japonica)和裙带菜(Undaria pinnalifida)(见图)。6.红藻门(Rhodophyta) 除少数属、种外,绝大多数产于海水中,行固着生活。植物体除个别属、种外,都是多细胞的,通常为丝状、片状或树枝状。色素体多呈红色或紫红色,其中除含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素外,还含有大量的藻红素和藻蓝素。同化产物为近似淀粉的红藻淀粉。红藻在生活史中没有具鞭毛的运动细胞。有性生殖均为卵式生殖。雌性生殖器官是与卵囊相似的果胞。果胞上具有叫做受精丝的毛状体。受精后产生一种特殊的孢子,叫做果孢子。常见的有紫菜属(Porphyra)和石花菜属(Gelidium)(见图)。7.裸藻门(Euglenophyta) 裸藻又称眼虫或眼虫藻,多生于富含动物性有机质的淡水中,营浮游生活。大量繁殖时,常使水呈绿色、黄褐色或红色。除柄裸藻属(Colacium)外,全为顶端生有鞭毛,能运动而无细胞壁的单细胞种类。在裸藻中,除少数种类无色,行异养生活外,多含有与绿藻相似的光合色素,但贮藏物质主要是裸藻淀粉和少量的脂类。繁殖方式主要是细胞分裂,在不良的环境条件下,也能形成具有厚壁的孢囊,待环境条件好转时,原生质体即破壁而出,形成新个体。裸藻属(Euglena)(见图)基本门中常见的属。8.绿藻门(Chlorophyta) 多生于淡水中,海产的种类较少,营浮游、固着或附生生活,还有少数种类为寄生或共生。植物体有单细胞或群体的,也有多细胞的丝状体或片状体。色素体的形状和数目也常随种类而不同,所含的光合色素成分、含量以及同化产物均与高等植物相似。运动细胞多具有2条、4条或多条等长、顶生的鞭毛。有各种各样的繁殖方式,有些种类在生活史中有世代交替现象。在绿藻中如植物体为单细胞的小球藻属(Chlorella)(见图),群体的栅藻属(Scenedesmus)(见图),多细胞成丝状的水绵属(Spirogyra)(见图)和刚毛藻属(Cladophora)等都是淡水中常见的种类。 9.轮藻门(Charophyta) 广布于淡水或半咸水中,均营固着生活。植物体都是由多细胞构成的,而且有类似根、茎、叶的分化,外形很象高等植物中的木贼和金鱼藻。体外多被有大量钙质,所以又有石草之称。光合色素成分及贮藏物都与绿藻相同,但生殖器官的结构和生活史比较特殊。轮藻在生活史中,都不产生无性孢子,有性生殖均为卵式生殖。藏卵器外面有5个左旋的螺旋细胞包被着,顶端还具有由 5个或10个冠细胞构成的冠。藏精器的外面是有由8个(罕4个)盾细胞镶嵌而成的外壁,里面是由许多精子囊组成的精子囊丝体和一些不育的头细胞组成的。实际上这种藏精器是由许多雄性生殖器官和不育细胞构成的聚合体,所以也把它叫做精囊球,它的藏卵器又叫做卵囊球。轮藻的营养体和生殖器官虽然结构很复杂,但在生活史中无世代交替,植物体都是单倍体,而且在受精卵萌发后,经过原丝体阶段才能发育为成体。我国常见的有轮藻属(Chara),丽藻属(Nitella)和鸟巢藻属(Tolypella)(见图)。(三)藻类的生活习性 大多数藻类都是水生的,有产于海洋的海藻;也有生于陆水中的淡水藻。在水生的藻类中,有躯体表面积扩大(如单细胞、群体、扁平、具角或刺等),体内贮藏比重较小的物质,或生有鞭毛以适应浮游生活的浮游藻类;有体外被有胶质,基部生有固着器或假根,生长在水底基质上的底栖藻类;也有生长在冰川雪地上的冰雪藻类;还有在水温高达80℃以上温泉里生活的温泉藻类。藻体不完全浸没在水中的藻类也很多,其中有些是藻体的一部分或全部直接暴露在大气中的气生藻类;也有些是生长在土壤表面或土表以下的土壤藻类。就藻类与其它生物生长的关系来说,有附着在动、植物体表生活的附生藻类;也有生长在动物或植物体内的内生藻类;还有的和其它生物营共生生活的共生藻类。总之,藻类的生活习性是多种多样的,对环境的适应性也很强,几乎倒处都有藻类的存在。 (四)藻类在人类生活中的意义 我国利用藻类作为食品,不但有悠久的历史,食用的种类和方法之多,也是世界闻名的。据初步统计,我国所产的大型食用藻类至少有50—60种,经常作为商品出售的食用藻类主要是海产藻类,如礁膜(Monostroma nilidum)、石莼(Ulva lactula)、海带(Laminaria japonica)、裙带菜(Undaria pinnatifida)、紫菜(Porphyra sp.)、石花菜(Gelidium amansii)等。商品食用淡水藻类有地木耳(Nostoc commume)和发菜(Nostoc commume )。我国云南景洪地区傣族同胞食用和出口缅甸等国的“岛”和“解”就是用淡水藻类中的水绵(Spirogy- ra)和刚毛藻(Cladophora)加工制成的。由于单细胞藻类中含有丰富的营养物质,又有繁殖快,产量高的特点,大面积培养单细胞藻类作为人类食用或家畜的精饲料,也早已引起人们的重视,而且有的(如小球藻、栅藻)已在国内外推广利用。 藻类对于医学和农业也有很密切的关系。有的直接作为药用,例如褐藻中的海带、裙带菜、羊栖菜(Sargassum fusiforme)等,都有防治甲状腺肿大的功效。红藻中的鹧鸪菜(Caloglos-sa leprieurii)和海人草(Digenea simplex)可作为驱除蛔虫的特效药。从褐藻中提取的藻胶酸、甘露醇和红藻中提取的琼胶也在医学中广泛应用,例如藻胶酸盐可作为制造牙模和止血药物的原料;甘露醇有消除脑水肿和利尿的效能,琼胶除作为轻泻药治疗便秘症外,还可用来作为制造药膏的药基,包药粉的药衣和细菌培养基的凝固剂。土壤藻类不但可以积累有机物质,刺激土壤微生物的活动,增加土壤中的含氧量,防止无机盐的流失,减少土壤的侵蚀,其中有些蓝藻还能固定空气中游离的氮素,在提高土壤肥力中起重要作用。此外,藻类是鱼类食物链的基础,鱼类的天然饵料,一般都直接或间接的来自浮游藻类,所以在淡水鱼类养殖中,多通过施肥,繁殖藻类,为鱼类提供饵料。但是,当浮游藻类大量繁殖发生水花的时候,由于水中缺氧或产生有毒物质,也往往引起鱼类大量死亡。 以藻类为原料所制成的产品,特别是藻胶酸盐,已广泛应用于工业生产中。例如琼胶在食品工业中可作为凝固剂和糖一起制成软糖,和淀粉一起制成包糖用的糯米纸,制面包时加入琼胶可以使面包保持长期的松软,加入果子露中,可制成冷冻果汁;制鱼、肉罐头时加入琼胶,可以保持鱼、肉的原形,不致在运输中散开;在日本和欧美各国,还用琼胶作为酿造酒、醋、酱油的澄清剂。在建筑业中,藻胶酸除用以粉刷墙壁、水泥加固、涂敷木材、金属品和工作母机外,还可以制成格子板和油毡的代用品。在纺织工业中,可以用以修饰布料,浆丝等,如我国广东产的香云纱就是用海萝胶作浆料制成的。硅藻上在工业中的用途也很广,例如加入硝酸甘油后,可以防止爆炸,可作为制造耐火砖、滤器、牙粉的原料。 随着藻类认识的日益深入,利用的范围也不断扩大,从现在初步的研究成果来看,可以预料,藻类在解决人类目前普遍存在的粮食缺乏,能源危机和环境污染等问题中,将发挥重要作用。

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扩展资料:

中华人民共和国的科学技术:

中华人民共和国的科学技术水平得到了很大提高,在计算机、航空航天、生物工程、新能源、新材料、激光技术等领域都取得了重大科技成果。20世纪80至90年代,中国政府先后推出“863计划”和“科教兴国战略”,两者大大促进了该国科技的发展和进步。

中国设有众多公立的科研机构,包括中国科学院、中国工程院和许多研究型大学。每年都有大量国家拨款用于科研。在超大规模集成电路、超级计算机、航天、可控热核聚变等方面国际竞争能力也在快速提一升当中。

自建国后,20世纪60至70年代,中国先后掌握了“两弹一星”技术;1973年,水稻专家袁隆平培育出了“籼型杂交水稻”,该水稻亩产比普通水稻增产20%以上,被称为“东方魔稻”。

袁隆平因此获得了中国“国家最高科学技术奖”。1986年3月,在四位老科学家的建议下,时任中顾委主任邓小平作出批示,要求“找些专家和有关负责同志讨论,提出意见,以凭决策”。

“863计划”就因上述时间而得名。半年后,《863计划纲要》形成,选择生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能源技术、新材料和海洋高技术八个领域列为中国发展高技术的重点。

1995年5月,中共中央,中国国务院作出《关于加速科学技术进步的决定》,正式提出科教兴国战略。

中华人民共和国政府高度重视科学研究,从2000年到2010年,中华人民共和国的科研经费从亿元人民币增长到6980亿元人民币,年均增长率为,科研经费占GDP的比重从2000年的增长至2010年的,已超过世界平均水平()。

中国在2011年的专利申请数连续超过日本及美国世界第一,  2010年被《科学引文索引》(SCI)收录的世界科技论文总数为万篇,其中中国科技论文万篇,占,位居世界第二。

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参考资料来源:百度百科-中华人民共和国科技

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海藻的药理药化研究进展论文

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1.对巨噬细胞吞噬功能的影响:体重18-22g小鼠,给药组腹腔注射100mg/kg褐藻酸钠溶液,对照用等量生理盐水,连续给药7天,结果褐藻酸钠能明显增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能,吞噬百分数为对照组的倍,吞噬指数为对照组的倍。2.对淋巴细胞转化的影响:取正常人肝素抗凝血,加入含有培养液2ml的试管中,分为对照、PHA、褐藻酸钠和褐藻酸钠加PHA等4组。每管加入3H一TdR或3H一UR,计数并计算刺激指数SI值。结果表明,与对照组比较褐藻酸钠能促进3H一TdR和3H一UR渗入淋巴细胞,但都比PHA弱,在TdR实验中,褐藻酸钠与PHA合用有拮抗作用;在3H一UR实验中,褐藻酸钠与PHA合用有加合作用。其Sl值分别为,,,。3.对白细胞数的影响:取体重18-22g昆明种小鼠30只,分为生理盐水、环磷酰胺(Cy)和药物加Cy组。给药组腹腔注射l00mg/kg褐藻酸钠,连续给药8天,第7天除生理盐水组外,其余每鼠腹腔注射2mg/,第9天检查各鼠白细胞数。结果表明,褐藻酸钠对环磷酰胺引起的白细胞减少均有对抗作用,对抗率达,与对照组比较P<。4.对小鼠溶血素生成的影响:取体重18-22g小鼠20只,分2组。给药组腹腔注射100mg/kg褐藻酸钠,对照用等量生理盐水。连续给药8天。对照组与给药组半数溶血值(HC50)分别为±,±(P<),HC50为对照组的倍,表明褐藻酸钠具有增强体液免疫的功能。5.对60Co射线辐射作用的影响:取体重18-22g昆明种小鼠40只,分2组。给药组腹腔注射100mg/kg褐藻酸钠,连续给药7天,第8天给药后l小时,以总剂量进行60Co r射线照射23分钟,观察30天。结果褐藻酸纳对60Co射线照射所致的损伤有一定的保护作用,并能降低死亡率,延长存活时间(P<)。6.降低血清胆固醇的作用:取体重20-22g小鼠20只,分2组。给药组腹腔注射l00mg/kg褐藻酸钠,连续7天。第6天腹腔注射75%蛋黄乳液,20小时后取血,测定血清胆固醇含量。结果对照组胆固醇含量为±,给药组为±,下降率为(P<)。表明褐藻酸钠具有明显降低血清胆固醇的作用。7.抗肿瘤作用:按文献方法接种S180于18-22g小鼠,次日给药组腹腔注射200mg/kg褐藻酸钠。对照组用等量生理盐水,连续给药9天,处死动物结果对照组平均瘤重±,给药组为±,抑制率为(P<)海藻中多糖B(SFPPR,是用多糖A水溶液加CPC沉淀,盐溶,加乙醇沉淀物)和多糖C(SFPPRR,是用多糖B水溶液加氯化钙沉淀,盐溶,加乙醇沉淀物)抗肿瘤试验结果,SFPPR对小鼠S180和EAC的抑瘤率分别为和;SFPPRR抑瘤率分别为和12%。8.抗内毒素作用:海藻中提取的多糖A(SFPOP,粗多糖水溶液加等容乙醇沉淀物)、多糖B(SFPPR)和多糖c(SFPPRR)对抗小鼠内毒素中毒效果(剂量30mg/鼠)为:SFPP、SFPPR、SFPPRR和 对照组的存活率分别为6/10,9/10,3/10,和0/10。9.对I型单纯疱疹病毒的作用:海藻多糖对I型单纯疱疹病毒在同时治疗、管外给药途径的最低有效剂量分别为<25mg/ml(抑制病毒对数为),<50μg/ml(),<100μg/ml()。按6种不同剂量(25,50,100,250,500,1000μg/ml)的平场对数值来初步评价4种给药途径的疗效时,同时给药途径()优于治疗途径(),治疗给药途径优于管外给药途径(),管外给药途径优于预防途径()。10.海藻能治疗佝偻病、甲状泉障碍症的食疗物品,对于妇汝产后的恢复和促进乳汁分泌亦有效用。海藻还可以预防成年人疾病,特别是心脏病和肥胖病的良药。这是因为海藻中含有谷固醇为主要成分的固醇类,对于血液中因储积胆固醇而导致动脉硬化症有较强的抑制作用。同时,充满在海藻细胞间的各种硫酸多糖也能有效地阻止胆固醇的吸收,海藻中含有琼脂有抗病毒作用,而海藻氨酸则能产生显著的降压效果。11.其它作用:褐藻酸钠对大鼠红细胞凝集有明显促进作用,其凝集率为,与对照组比较P<。海藻对枯草杆菌有一定抑制作用。12、对甲状腺的作用:其作用主要是由于其中所含的碘和碘化物而引起.可用来纠正由于缺碘而引起的甲状腺机能不足, 同时亦可抑制甲状腺功能亢进的新陈代谢率而减轻症状,但不能持久,可做手术前的准备.碘化物进入组织和血液后,尚能促进病理产物如炎症渗出物的吸收, 并能使病态的组织崩溃和溶解,因此对活动性肺结核一般不用.13、降压作用:海藻在较大剂量()时对麻醉犬、兔有比较明显而持久的降血压作用,水剂较酊剂为强.藻胶酸钠较大剂量亦能使动物血压短暂下降,中等量则使血压短暂上升, 对离体兔心有短暂的兴奋作用,对平滑肌则无影响.14、对血脂的作用:有报告认为,海藻有降低大鼠(高脂饮食)血清胆固醇水平或脏器胆固醇含量的作用,其中所含之甾醇, 特别是β-谷甾醇作用最强.藻胶酸钠虽有降低血胆固醇的作用,但不显著,而且抑制大鼠的生长.藻胶酸硫酸酯给家兔(饲胆固醇)注射5~10mg/kg,不仅可降低脂血症,且可显著降低血清胆固醇水平及减轻动脉粥样硬化, 血液凝固性并无明显改变;此时兔体重增长速度受抑制,其大网膜及腹膜后脂肪较少,而脾脏增大,且有脂质积累, 故其作用除有肝素样作用外,还可能与网状内皮系统吞食脂粒之能力增强有关.15、抗凝和止血作用:藻胶酸磺酸化后,具有抗凝作用,其抗凝作用与肝素相似但较弱.藻胶酸本身可防止血凝障碍;藻胶酸钙作成外科敷料, 有止血作用.16、抗病原微生物作用:海藻水浸剂(1:4),在试管内对堇色毛癣菌、同心性毛癣菌、铁锈色小芽胞癣菌、腹股沟表皮癣菌、红色表皮癣菌等皮肤真菌均有不同程度的抑制作用.海藻的水、醇提取物在体外亦有不同的抑菌作用.海藻和昆布的流浸膏,对家兔进行防治血吸虫病的实验治疗,结果证明有一定疗效.17、其他作用:藻胶酸钠可制成血浆代用品;其扩容能力与右旋葡萄糖酐相似, 对肝、脾、肾、骨髓无伤害,一般无过敏,能增进造血功能.经消毒后,产品可保存数年.羊栖菜、海蒿子的水提取物背部皮下注射对腹部皮夏注射肉毒素A的小鼠有保护作用;羊栖菜的水提纯物皮下注射对后背皮下注射肉毒素A的家兔有保护作用;羊栖菜70%乙醇提取物对肉毒素E中毒小鼠亦有保护作用.藻胶酸钠可作为维生素C水溶液的稳定剂(浓度为), 在酸性食物中以藻胶酸钠作稳定剂亦有良好的效果.藻胶酸与等分子的苯丙胺制成的合剂可作为食欲抑制剂,能减轻肥胖而不引起失眠.与三硅酸镁、氢氧化铝等制成抗酸剂,可减轻沙石感或收敛性.亦可用于消除药剂的不良气味.

海洋生物来源药物先导化合物的研究进展【摘要】 海洋生物中活性物质丰富,本篇文章对国内外近3年来从海洋生物中分离提取到的萜类化合物以及糖苷类化合物进行了归纳,并对其研究趋势进行了展望。这些新发现的萜类化合物广泛分布于海藻、珊瑚、海绵以及一些海洋真菌等海洋生物中,主要以单萜、倍半萜、二萜、三萜结构型式存在;而糖苷类化合物在海藻、海绵、海参、海星等海洋生物中发现大部分以糖苷脂、甾体糖苷、萜类糖苷型式存在。【关键词】 海洋生物 萜类化合物 糖苷类 生物活性【Abstract】 Marine organism show some important biological activities. This paper reviews terpenoids and glycosides from marine organism at home and abroad since 2005, and provides scientific evidence for reasonable exploitation and application. Terpenoids are mainly occurred on marine algae, coral, sponge and some fungi by monoterpene, sesquiterpene, diterpene and triterpene. And glycosides with structures of lipid, steroid and terpenoid are distributed to marine algae, sponge, sea cucumber and starfish.【Key words】 Marine organism; terpenoid; glycoside; bioactivity海洋是生命之源,由于海洋环境的特殊性,具有高压、低营养、低温(特别是深海)、无光照以及局部高温、高盐等生命极限环境,海洋生物适应了海洋独特的生活环境,必然造就了海洋生物具有独特的代谢途径和遗传背景,必定也会有新的、在许多陆地生物中未曾发现过的新结构类型和特殊生物活性的化合物。萜类物质是一类天然的烃类物质,其分子中具有异戊二烯(C5H8)的基本单位。故凡由异戊二烯衍生的化合物,其分子式符合(C5H8)n通式的均称萜类化合物(terpenoids)或异戊二烯类化合物(isopenoids)。但有些情况下,在分子合成过程中由于正碳离子引起的甲基迁移或碳架重排以及烷基化、降解等原因,分子的某一片断会不完全遵照异戊二烯规律产生出一些变形碳架,它们仍属于萜类化合物。海洋生物中萜类化合物主要以单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜为主,三萜和四萜种类和数量都较少,且大部分以糖苷形式存在。萜类化合物是海洋生物活性物质的重要组成部分,广泛分布于海藻、珊瑚、海绵、软体动物等海洋生物中,具有细胞毒性、抗肿瘤活性、杀菌止痛等活性作用。糖苷的分类有多种方法,按照在生物体内是原生的还是次生的可将其分为原生糖苷和次生糖苷(从原生糖苷中脱掉一个以上的苷称为次生苷或次级苷);按照糖苷中含有的单糖基的个数可将糖苷分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等;按照糖苷的某些特殊化学性质或生理活性可将糖苷分为皂苷、强心苷等;按照苷元化学结构类型可分为黄酮糖苷、蒽醌糖苷、生物碱糖苷、三萜糖苷等,海洋类的糖苷大部分是按照此特点分类的,主要包括鞘脂类糖苷、甾体糖苷、萜类糖苷和大环内酯糖苷等,在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海参、海绵等中均发现有糖苷类化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷类成分大都具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增强免疫力等生物活性。抗白血病和艾氏癌药物阿糖胞苷Ara-C(D-arabinosyl cytosine) 1、抗病毒药物的Ara - A 2以及Ara-C的N4-C16-19饱和脂肪酰基化衍生物3是海洋糖苷类药物成功开发的典范〔1〕。本篇文章对国内外自2005年来从海洋生物中分离提取到的萜类化合物以及糖苷类化合物进行了总结。1 萜类化合物 单萜 2005年M. G. Knott等人〔2〕对从红藻Plocamium corallorhiza中分离得到的三种多卤代单萜化合物plocoralides A-C(1~3)〔3,4〕进行了活性研究,发现化合物Plocaralides B(2), C(3)对食管癌细胞WHCOI具有中等强度的细胞毒作用,这些化合物具有卤素取代基。 倍半萜 从海泥来源的真菌Emericella variecolor GF10的发酵液中分离得到两个新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G(4)和6-epi-ophiobolin N(5),化合物在1~3μM浓度时能使神经癌细胞Neuro 2A凋亡,同时伴随细胞萎缩和染色体聚集〔5〕。这一类ophiobolins是天然的三环或四环的倍半萜化合物,对线虫、真菌、细菌以及肿瘤细胞有着普遍的抑制活性。Willam Fenical等人从海洋沉积物分离得到一株放线菌CNH-099,在该菌的代谢产物中分离到具有细胞毒作用的新颖的 marinonc 衍生物 neomarinone(6)、isomarinone(7)、hydroxydebromomarinone(8)和methoxydeuromomarinonc(9),它们均是倍半萜萘醌类抗生素。Neomarinone(6)和marinones(7~9)对HCrll6结肠癌细胞显示中等程度的体外细胞毒作用(IC50=8μg/ml),而且,neomarinone(6)对NCI-s60癌细胞也具有中等程度细胞毒作用(IC50=10μg/ml)〔6〕。化合物花侧柏烯倍半萜(10~12)从希腊北爱情海希俄斯岛采集的红藻 L. microcladia中分离得到〔7〕。红藻 L. microcladia 经有机溶剂CH2Cl2/MeOH (3:1)提取,以Cyclohexane/EtOAc(9:1)为洗脱液进行硅胶柱层析,最后经HPLC纯化得到化合物(10-12)。该试验并对化合物活性进行了研究,发现三种化合物均对肺癌细胞NSCLC-N6 和 A-549有抑制作用,化合物(10):IC50= μM (NSCLC-N6)和 μM (A-549),化合物(11):IC50 = μM (NSCLC-N6) 和 μM (A-549) ,化合物(12):IC50= μM (NSCLC-N6)和 μM (A-549)。后两个化合物对肺癌细胞毒活性作用明显高于第一个化合物,推测可能由于后两个化合物结构中酚羟基以及五环内双键的存在提高了化合物活性,而化合物中溴原子的存在并没有对其活性构成影响。从中国南京采集的红藻L. okamurai也分离出四种衍生的花侧柏烯倍半萜化合物,分别是Laureperoxide (13), 10-bromoisoaplysin (14), isodebromolaurinterol (15)和10-hydroxyisolaurene (16)〔8〕。5种snyderane倍半萜(17~21)化合物从红藻L. luzonensis中分离得到〔9〕。从一个软海绵种属Halichondria sp中分离得到四种具有抗微生物活性的含氮桉烷倍半萜化合物halichonadins A-D(22~25)〔10〕。该海绵采集于日本冲绳运天港, kg样品溶于4L MeOH,所得的115g MeOH提取物分别用1200ml EtOAc和400MlH2O萃取, EtOAc萃取物经硅胶柱层析后,洗脱液为MeOH/CHCl3(95:5)和石油醚/乙醚(9:1),得到化合物halichonadins A-D(22~25)和已知化合物acanthenes B、C。活性检测实验显示:化合物halichonadins A-D均具有抗细菌活性,同时halichonadins B和C也具有抗真菌活性,化合物halichonadins C对新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)的半致死浓度(IC50)达到μg/ml。三个部分环化的倍半萜(26~28)化合物具有抑制磷酸酶Cdc25B活性,从海绵Thorectandra sp.中分离得到〔11〕。冷冻的海绵样品经4℃去离子水浸泡冷冻干燥后得到的干涸物, 随后用MeOH/CH2Cl2(1:1)和MeOH/H2O(9:1)的有机溶剂提取获得粗提物。采用活性追踪的方式,对粗提物(IC50=8μg/ml)进一步分离,将其溶于100mlMeOH/H2O(9:1)有机溶剂中,得到的粗提物加入300ml正己烷,获得水相部分溶于MeOH/H2O(7:3)的溶剂中,再用300ml CH2Cl2提取得到的部分经活性测定显示对磷酸酯酶抑制活性最强(IC50=6μg/ml),之后采用反相C-18柱HPLC分离,得到部分环化的倍半萜化合物(26)16-oxo-luffariellolide(12mg, tR=18min),化合物(27) 16-hydroxy-luffariellolide ( mg, tR=19min)以及化合物(28) luffariellolide (, tR=38min)。五种属于倍半萜类的化合物hyrtiosins A-E (29~33),从中国海南两个不同地方的海绵Hyrtios erecta种属中分离得到〔12〕。氧化的倍半萜化合物gibberodione(34), peroxygibberol(35) 和 sinugibberodiol(36)从台湾软珊瑚Sinularia gibberosa分离得到〔13〕,化合物(35)具有较温和的细胞毒性〔14〕。从珊瑚Eunicea sp.中提取的七种倍半萜代谢产物(37~43)〔15〕,含有榄烷,桉烷和吉玛烷骨架结构,研究显示对Eunicea 种属的疟原虫具有轻度的抑制作用。 二萜 以前很少有从绿藻中分离得到萜类化合物的报道,但是与2004年相比,提取的代谢产物数量有所增加〔16〕。从澳大利亚塔斯马尼亚采集的绿藻Caulerpa brownii中分离出许多新型二萜类化合物,其中化合物(44~48)在没有分支的绿藻中提取得到〔17〕,而类酯萜化合物(49)是从分支的绿藻中获得,该研究同时显示提取的类酯萜化合物对细胞、鱼类、微生物均有不同程度的毒性作用〔18〕。日本Koyama K等人从褐藻Ishige okamurae来源的未知海洋真菌(MPUC 046)中分离到一种新型的二萜类化合物phomactin H(50)〔19〕。真菌(MPUC 046)经含150g小麦的400ml海水25℃发酵培养31天后,采用CHCl3溶剂提取、硅胶层析及HPLC纯化得到phomactin H。该化合物同已发现的phomactin A-G化合物一样,均属于血小板活化因子(PAF)拮抗剂,能抑制PAF诱导的血小板凝聚,同时推测此活性与化合物的某个特定骨架结构有关。从法国南部大西洋海滨采集的褐藻Bifurcaria bifurcata中分离得到(51~55)五种新型的极性非环状二萜类化合物〔20〕。该褐藻经CHCl3/MeOH(1:1)提取,硅胶层析(洗脱液为不同比例的Hexane,EtOAc,MeOH),经反相C-18柱HPLC纯化获得十二种化合物,其中五种为新型二萜类化合物。化合物(51~53)在Hexane: EtOAc(2:3)洗脱液中发现,而化合物(54)和(55)则从Hexane: EtOAc(1:4)洗脱液中获得。6种新型的Dactylomelane二萜类化合物 (56~61)从西班牙特纳里夫南部家那利群岛采集的红藻Laurencia中分离得到〔21〕,其结构具有C-6到C-11环化的单环碳新型结构。采集的红藻经CH2Cl2/MeOH(1:1)有机溶剂提取后,用洗脱液Hexane/CHCl3/MeOH(2:1:1)进行Sephadex LH-20反相色谱分离,结合TLC点样筛选的部分用洗脱液EtOAc/hexane(1:4)进行硅胶柱层析,最后采用硅胶柱进行HPLC纯化得到六种新型的单环碳二萜类化合物Dactylomelans。从红藻L. luzonensis中也分离得到二萜类化合物luzodiol (62)〔9〕。一个溴代二萜类化合物 (63)从日本其他红藻Laurencia物种中分离得到 〔22〕。Xenicane二萜类化合物(64~71)从台湾珊瑚Xenia blumi分离出来,而化合物xeniolactones A-C (72~74)则是从台湾Xenia florida中分离出来的〔23〕。化合物 (64~67), (69), (70) 和 (72)具有轻微的细胞毒性作用。非Xenicane代谢产物xenibellal (75)对Xenia umbellata也具有轻微的细胞毒性作用〔24〕。化合物Confertdiate (76)是一个四环的二萜类物质,从中国珊瑚Sinularia conferta中分离得到〔25〕。从史密森尼博物院癌症研究所收集的海葵中分离得到的二萜类化合物actiniarins A-C (77~79)能适度抑制人cdc25B磷酸酶重组〔26〕。 Periconicins A,B (80~81)〔27〕是从内生红树林真菌Periconia sp.分离得到的二萜类的新化合物,能抑制不同微生物的生长活性,诸如bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6358p, Staphylococcus epidermis ATCC 12228等等。南海真菌2492#是从采自香港红树林植物Phiagmites austrah样品中分离得到的,从2492#菌株的发酵液中分离得到的两种二萜类化合物 (82~83)有很好的生理活性〔28〕,如抗肿瘤、降压、调整心率失常,同时降压调整心率失常的作用在相同的条件下优于临床现用的阳性对照物。从中国红树林植物Bruguiera gymnorrhiza分离出二萜类化合物 (84~86),化合物(86)对小鼠成纤维细胞具有适当的细胞毒活性〔29〕。也从中国红树林另一物种Bruguiera sexangula var. rhynchopetala分离出三种二萜类化合物 (87~89) 〔30〕。与之结构相似的二萜类化合物 (90~93)从中国Bruguiera gymnorrhiza中分离得到,其中化合物 (92)和 (93)有轻微的细胞毒活性〔31〕。 二倍半萜 Willam Fenical研究小组从曲霉属Aspergillus海洋真菌(菌株编号CNM-713)分离到一个新的二倍半萜化合物aspergilloxide (94),该化合物为含有25个碳原子的新骨架,对人的结肠癌细胞HCT-116有微弱的细胞毒活性〔32〕。在此之前,Willam Fenical等人从巴哈马的红树林中的漂浮木中也分离到一株真菌Fusarium heterosporum CNC-477, 并从中分离得到一系列多羟基二倍半萜类化合物neomangicols A-C(95~97)〔33〕和mangicols A-G (98~104)〔6〕,它们的结构如下图所示。Neomangicols的骨架为25个碳的二倍半萜,是首次从天然物中分离得到。药理实验显示化合物 (96)具有和庆大霉素大致相当的对革兰阳性细菌的抑制能力,化合物 (98)和 (99)对MPA(phorbol myristate acetate)诱导的鼠类耳朵水肿有抗炎症活性。 三萜 从海洋生物中提取得到的三萜类化合物主要以三萜皂苷、三萜烯类、三萜糖苷等形式存在。四环三萜皂苷类化合物nobilisidenol (105) 和 (106)是从中国黑乳海参Holothuria nobilis分离得到的〔34〕。采集于福建东山的黑乳海参洗净切碎后用85%的EtOH冷浸提取,得到的流浸膏均匀分散于水中,依次用石油醚、二氯甲烷、n-BuOH萃取,研究发现n-BuOH提取物经大孔吸附树脂、正相硅胶层析、反相C-18硅胶柱层析以及反相C-18 柱HPLC分离得到三萜皂苷类化合物nobilisidenol (105)和(106)。易杨华等同时从海参中提取到了其它的三萜糖苷类化合物以及三萜皂苷脱硫衍生物〔35,36〕。三萜烯类化合物intercedensides D-I(107-112)从中国海参Mensamaria intercedens中分离得到,具有细胞毒功能〔37〕。新西兰海参Australostichopus mollis是单硫酸酯三萜糖甙化合物mollisosides A(113), B1(114) 和 B2(115)的来源〔38〕。具有细胞溶解作用的三萜类化合物sodwanone S (116)是从印度洋多毛岛采集的海绵Axinella weltneri中分离得到的〔39〕。三萜苷类化合物sarasinosides J-M (117-120)分离自印尼苏拉威西岛采集的海绵Melophlus sarassinorum,对B. subtilis和S. cerevisae的细菌具有抗微生物活性作用〔40〕。2 糖苷类化合物从中国海南采集的甲藻A. carterae中分离得到一种不饱和的糖基甘油酯化合物(121)〔41〕。甲藻采集于中国海南三亚,经分离筛选得到的A. carterae大规模培养后用甲苯/MeOH(1:3)的有机溶剂提取,所得干涸物分别用甲苯、1N NaCl 水溶液提取。研究发现有机相提取物经硅胶柱(洗脱液为不同比例的MeOH/CHCl3)、反相C-18硅胶柱层析(洗脱液为MeOH/H2O=9:1),最后经反相C-18柱制备型HPLC(流动相为MeOH/H2O =95:5)分离纯化得到25mg不饱和的糖基甘油酯化合物(121)。从多米尼克普次矛斯采集的绿藻Avrainvillea nigricans中可以分离出一个甘油酯avrainvilloside(122),该化合物含有6-脱氧-6-氨基糖苷部分〔42〕。两个甘油一酯化合物homaxinolin(123)和(124),磷脂酰胆碱homaxinolin(125)以及能抑制细胞生长的脂肪酸(126)是从韩国海绵Homaxinella sp.中分离得到的〔43〕。从红海采集的海绵Erylus lendenfeldi分离得到的两个甾体糖苷类化合物erylosides K(127)和L(128)能选择性的抑制酵母菌株的rad50芽体,rad50能修复协调受损的双链DNA〔44〕。海参Stichopus japonicus是五种糖苷化合物SJC-1(129),SJC-2(130), SJC-3(131), SJC-4(132) 和 SJC-5(133)的主要来源〔45〕。五种化合物均从弱极性CHCl3/MeOH部分分离出来,其中SJC-1(129), SJC-2(130), SJC-3(131)是典型的鞘甘醇或植物型鞘甘醇葡萄糖脑苷脂类化合物,含有羟基化或非羟基化的脂肪酰基结构。SJC-4(132) 和 SJC-5(133)也含有羟基化的脂肪酰基结构,但是含有独特的鞘甘醇基团,是两种新型的葡萄糖脑苷脂类化合物。Linckiacerebroside A(134)是从日本海星Linckia laevigata分离出的一种新型糖苷脂化合物〔46〕。甾体糖苷孕甾-5, 20-二烯-3β-醇-3-O-α-L-吡喃岩藻糖苷(135) 和 孕甾-5, 20-二烯-3β-醇-3-O-β-D-吡喃木糖苷(136)从中国短足软珊瑚Cladiella sp.中分离得到〔47〕。将新鲜的软珊瑚干质量 kg用乙醇在室温下浸泡 3 次, 合并提取液, 减压浓缩后得到深褐色浸膏 用30%的甲醇溶解后, 依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取, 石油醚提取液经减压浓缩后得棕黑色胶状物 ,将此提取物硅胶柱减压层析, 用石油醚乙酸乙酯溶剂体系梯度洗脱, 从石油醚/乙酸乙酯(20:80)洗脱液中所得的洗脱部分在反相C-18柱上进行HPLC分离, 用MeOH洗脱得到化合物60mg(135)和3mg(136),该类化合物具有抗早孕和抑制肿瘤细胞生长活性。四种甾体糖苷化合物(137-140)是从中国珊瑚Junceella juncea EtOH/CH2Cl2提取液中分离得到〔48〕。3 结语目前,从海洋生物中发现的萜类和糖苷类天然化合物的数量近几年呈现逐渐增加的趋势,有些化合物的活性确切而且活性作用强烈是很有希望的一些药物先导化合物,但是用于临床研究的化合物还相对较少,因此开发更多新的天然化合物是有必要的。其次,从海洋生物中发现的活性化合物也存在着活性较低或毒性较大等问题,可以通过对其结构进行修饰,使其活性达到最佳效果。此外,从海洋生物中提取的活性化合物含量通常较低,而且化合物在提取过程中受到提取试剂、方法等外界因素的影响,所以采用化学合成的方法进行化合物的半合成或者全合成解决化合物在提取过程中结构易变、试剂耗量大等缺点。例如从海洋真菌中发现的结构新颖,有抗菌、抗癌和神经心血管活性的物质头孢菌素C,就是从海洋真菌中分离得到的,这是一大类半合成的广为人知的抗生素,它已广泛用于临床〔49〕。所以采用合成或半合成的方法解决活性化合物作为药源的大量生产方式是通行的。我们期待着这些药物先导化合物在药物开发方面发挥重要作用。

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螺旋藻培养与应用研究进展论文

【摘要】 螺旋藻自本世纪60年代引起生物学家和开发商的重视,目前已进入规模发展阶段。本文从生物学特性、利用价值与培养技术三个方面,对它作一简要描述。1螺旋藻的生物学特性螺旋藻属于蓝藻门、蓝藻纲、颤藻科、螺旋藻属,是一种古老的低等植物,属于原核生物,在世界上已命名并有记载的有30多种。目前最具开发价值的有两种:钝顶螺旋藻和巨大螺旋藻。螺旋藻细胞内富含叶绿素、β胡萝卜素等光合色素,具有繁殖快、光合效率高、适应性强的特点。藻体是单细胞或多细胞的丝状体,无鞘、圆柱形,呈疏松或紧密的有规则的螺旋状弯曲。丝状体项部细胞圆形、外空不增厚。藻丝一般由短圆柱形细胞组成,丝长50~250微米,宽3~8微米,细胞内有气泡,上浮性好。繁殖方式以细胞不断根分裂或藻丝断裂而增加藻丝长度和数量。四天左右生物最可增加一倍。自然状态下生长于热带高温的扶住湖水中,最适生长水温为28~35℃,温度低于15℃或高于40℃都对生长不利,pH值要求8.5~10适宜光照强度为0.15万~l万勤克斯。根据现有技术,盐碱水、淡水、海水、稻田、沼泽

螺旋藻适宜的生长温度为25~35℃。我'国黄河流域的螺旋藻养殖期从4月到lo月,早春及晚秋的温度较低,而夏季培养池水温可达38℃。在早春及晚秋利'用塑料薄膜覆盖培养池可显著提高培养池温度。 有文献报道室外培养螺旋藻在强光下会发生光抑'制,但随着温度的升高光抑'制会减弱。塑料薄膜(蓝色农用薄膜)能明显降低光强。实践证明,蓝色农用薄膜覆盖和适当的搅拌可以有效地防止光抑'制现象,以利于螺旋藻的生长。另外螺旋藻从室内培养池转移到室外培养池时,光强突然提高,且温度发生较大变化,此时要尽量使其他生态因子保持不变。适当添加新鲜培养基以保持较高的细胞浓度(OD值保持在以上)是较为有效的方法。新配制的螺旋藻培养基的pH为~,随着培养时间的延长,pH将会上升,这是微藻培养中通常的现象。在一定的范围内,高pH不会影响螺旋藻的生长,但却能抑'制杂藻和原生动物的繁殖,这是在螺旋藻养殖中保证单藻培养的重要的技术环节。但是,过高的pH也会抑'制螺旋藻的生长,最好不要超过10.5

大气中的微塑料研究进展论文

微塑料的概念于2004年首次被提出,通常定义尺寸小于5mm的塑料碎片为微塑料,尺寸为1—100am的塑料碎片为纳米级微塑料。

微塑料尺寸较小,来源广泛,海洋、陆地、大气中都有微塑料的存在,它也被科学家形象的比作海洋中的“”。2017年,中国科学家首次在南极海域发现微塑料,预警人类活动的污染已遍布全球各个角落。

由于微(纳米)塑料尺寸较小,极易被各种生物吞食从而进入食物网。近几年的文献报道显示微(纳米)塑料会随着食物链层层富集,最终在更高等的生物体(如:鱼类、贝类和海鸟等)内富集,最终危害人类健康。

目前,在淡水鱼,海水鱼,海鳌虾体内均检出了微塑料,检出率从至100%不等。微塑料不仅广泛存在于水生动物中,而且和人类密切相关的食物,如蔬菜、食盐、家禽中均可检测到微塑料。全球各地的自来水和瓶装水中也都检测到了微塑料。

微(纳米)塑料可以进入海藻、贝类及各种各样的鱼类(海鱼及河鱼)等生物的体内,研究表明,这些微小的塑料颗粒会随着食物链传递到更高等的生物体内,或以其他途径进入人类食物链(如通过食盐或动物饲料的方式

其中贝类作为一类常见的海洋生态毒理学模式生物,被广泛的应用于各种海洋污染物的毒理研究及生物效应评价,通过对紫贻贝的研究表明,尺寸大于4 um的微塑料会完全的滞留在生物体内,而较小的塑料颗粒的保留效率也高达35 %—7 0%。

由于微塑料的尺寸较大,多数微塑料会积累到动物的肠道阶段,但也有少量的微塑料可通过肠道内丰富的淋巴集结进入到循环系统当中。然而,对于较大尺寸的微塑料,较难深入渗透到器官当中。

根据目前的研究显示,微塑料进入人体,最可能会积累在肠道阶段,影响肠道部

位的免疫系统、引起同部灾征风心。lu火人一的积累情况及转运效率。

而由于微塑料较大表面积以及可能带有电荷,可能会引起蛋白质或者糖蛋白的吸附,进一步加重肠道炎症反应。

除了海洋和陆地是微塑料的主要来源外,大气中存在的微塑料颗粒也是不可忽视的一部分。在巴黎地区进行的一项研究中,大气沉降物中的微塑料回收浓度可达到335个/m2/d,而室内空气传播的微塑料浓度更高。

根据估计,等到2040年,塑料污染的水平可能达到每年8000万公吨。现在,在环境的几乎所有领域如水体、土壤和空气中都检测到了塑料微粒。通过洋流和河流,这些微小的塑料颗粒甚至可以到达北极、南极或海洋深处。 一项新综述研究现在表明,风也可以将这些颗粒运送到很远的地方--而且比水快得多:在大气中,它们可以在几天内从原点到达地球上最偏远的角落。 一个国际研究小组发表在《Nature Reviews Earth and Environment》上的文章解释了微塑料如何进入大气层以及随后如何运输。 现在每年有到2500万公吨的微塑料和纳米塑料通过海洋空气、雪、海雾和雾被运输到数千公里之外,在这个过程中这些塑料跨越了国家、大陆和海洋。这一估计是由一个由33名研究人员组成的国际团队得出,其中包括来自阿尔弗雷德-魏格纳研究所、亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)、波茨坦高级可持续性研究所(IASS)和基尔的GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的专家。 “空气是一种比水更有活力的介质,”来自AWI的共同作者Melanie Bergmann博士说道,“因此,微型和纳米塑料可以更迅速地渗透到我们星球上那些最偏远的、在很大程度上仍未触及的地区。一旦到了那里,这些颗粒可能会影响表面气候和当地生态系统的 健康 。如当这些较深的颗粒沉积在冰雪上时,它们会影响冰雪的反馈、减少它们反射阳光的能力并促进融化的发生。同样,深色斑块的海水会吸收更多的太阳能,进而使海洋进一步变暖。而在大气中,微塑料颗粒可以作为水蒸气的凝结核,对云的形成产生影响,从长远来看,对气候产生影响。 塑料微粒是如何进入大气层的? 首先,通过人类活动。道路交通中的轮胎和刹车产生的颗粒或工业生产过程中的废气都会上升到大气中,在那里被风吹走。然而根据概览研究,哎有证据表明,这些颗粒中有相当数量是由海洋环境运送的。初步分析表明,沿海地区的微塑料还通过侵蚀的海滩沙子进入海洋。海雾、风和波浪的结合在水中形成了含有微塑料的气泡。当气泡破裂时,这些颗粒就会进入大气。因此,向偏远甚至极地地区的运输可能是由于大气和海洋运输的结合。 因此,了解大气和海洋之间的相互作用是非常重要的,这样才能确定哪些颗粒大小被运输及数量是多少。大气层主要运输小的微塑料颗粒,这使得它成为一个更快的运输途径,从而导致大量沉积在广泛的生态系统中。正如Melanie Bergmann所解释的那样--“我们需要将微型和纳米塑料纳入我们对空气污染的测量中,最好是在国际范围内作为全球网络的一部分”。为此,作为第一步,这项研究的第一作者Deonie Allen和Bergmann在去年北极地区的Polarstern考察中开始收集空气、海水和冰中的微塑料样本。 携手把握微塑料的循环 了解和描述海洋和大气之间的微塑料循环将需要共同努力。在这方面,在这项研究中,由来自格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的论文第一作者Deonie Allen和Steve Allen领导的研究小组概述了一项全球战略,以此来创建一个关于海洋和大气之间的微型和纳米塑料流动的无缝、可比较的数据库。“大气层中微塑料的排放、运输和影响有很多方面我们还没有完全理解,”来自国际科学协会的合著者Tim Butler教授说道,“这份出版物揭示了我们知识中的差距--并提出了未来的路线图。” 海洋环境保护的科学问题联合专家组(GESAMP)的两个专门工作小组准备了这项研究。研究报告的论文共同作者、GESAMP成员、来自GEOMAR的Sylvia Sander教授说道:“这项研究清楚地表明,只有通过研究人员和他们的数据联网才能全面掌握海洋及人类对海洋的影响。我们这个时代的巨大挑战是在全球范围内的。因此,我们必须以尽可能全面和国际化的专业知识来寻求迫切问题的答案。只有通过合作才能做到这一点。”GESAMP是一个属于联合国的11个组织的联合体,其目标是对海洋环境达成一个多学科的、基于科学的理解。到目前为止,该网络已经跟来自全球各国的500多名专家就一系列问题展开了合作。 空气中的微塑料和纳米塑料还跟人类 健康 有关。在最近发布的一项英国研究中,在13个活人的肺部发现了微塑料。Bergmann表示:“这是我们需要将塑料纳入空气质量监测计划的另一个原因。”为了减少塑料造成的环境污染,新塑料的生产也需要在国际条约的基础上逐步减少,正如Bergmann和其他专家最近在给《科学》杂志的一封信中所呼吁的那样。

“不管你测或不测,微塑料颗粒一直就在那里,只增不减。”似乎无计可施。而且在人体内低剂量的微塑料仍然在安全范围内,因此脱离剂量无法谈毒性,微塑料对人类的健康影响仍在研究中,很多体外实验已经证明微塑料对细胞的损伤。2004年,《科学》杂志上发表关于海洋塑料碎片论文,提出了“微塑料”的概念。2017年,在伯利兹海岸附近的特内菲环礁,四分之三的水下海草上附着着微塑料纤维、碎片和珠子。首次在水生维管束植物上发现微塑料,是世界上第二次在海洋植物上发现微塑料。2018年在人类粪便中发现了塑料颗粒,每10g粪便中含有约20颗微塑料颗粒。2019年,欧洲首次在两栖动物欧洲蝾螈(Triturus carnifex)的胃内容物中发现微塑料。证明高海拔环境中出现塑料问题。2020年,亚利桑那州立大学研究了来自人体肺、肝、肾等器官的47个人体组织样本,在所有47个相关组织样本中发现了微塑料。2021年在人类胎盘中发现了微塑料颗粒,同年发现摄入微塑料颗粒的怀孕老鼠胎儿的肝、肺、心脏、肾中检测出微塑料颗粒。2022年在人类血液中检测到微塑料颗粒,这意味着微塑料可以随着血液进入人体循环。那么微塑料很有可能通过血脑屏障进入大脑,造成脑损伤。微塑料的来源微塑料是指直径μm–5 mm直径的塑料颗粒(MP),纳米塑料是指直径<μm的塑料颗粒(NP)。微塑料/纳米塑料的来源分为两种;一种是人类产生的塑料垃圾(每年约有800万吨塑料垃圾进入海洋,万吨塑料漂浮在海洋表面)通过微生物降解、长时间的紫外线照射或物理磨损,塑料会碎裂成微塑料或纳米塑料。另一种是MP/NP是空气喷射技术、清洁剂、化妆品、药物输送配方、涂料和牙膏的生产原料。塑料微珠在个人护理及化妆品产品中常常作为填充剂、成膜剂、增稠剂及悬浮剂等应用于磨砂膏、洁面乳、沐浴露、牙膏、防晒霜、眼影、腮红、粉底液等产品中,添加量约为1%-90%。生产材料包括粒聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等。2021年9月1日,针对日化用品中塑料微粒检测的国家标准GB/T 40146-2021《化妆品中塑料微珠的测定》正式实施,《化妆品中塑料微珠的测定》采用傅里叶变换红外光谱法对产品中的塑料为主进行定性检测。塑料微珠检测标准的实施为实现2022年底禁止销售含塑料微珠的日化产品的目标提供了有力保障。人类摄入微塑料的来源人类摄入微塑料的来源主要是通过食物、水、空气以及医疗系统。微塑料已经在地球的各个地方都有发现,包括喜马拉雅山以及马里亚纳海沟都发现了微塑料。微塑料进入生态循环后,已经与陆地和水生生物群相互作用,并通过食物链中的营养转移传递给各级生物和人类。比如海鲜、海盐、蜂蜜等;所有的海鲜中,贻贝、牡蛎以及扇贝受微塑料污染程度最高。有研究表明,每一克软体动物含有个微塑料微粒,每一克甲壳类动物含有个微塑料微粒,每一克鱼类则含有个微塑料微粒。此外,瓶装水、自来水、被塑料粉尘污染的空气也是人类摄入微塑料;最后医疗设备(比如塑料盐水袋)的使用以及口服药物或塑料注射器的使用都会使人体直接摄入微型塑料。人体接触微塑料的途径人类接触MP/NP的途径主要有口服、吸入、皮肤或其他途径。口服:经口摄入后,微塑料颗粒首先接触肠道粘膜,然后是上皮细胞,大部分的颗粒会被肠粘膜屏障阻止吸收,然而少量,微/纳米颗粒可以穿过肠道屏障,到达体循环;吸入:空气中的MP/NP会直接接触呼吸道,包括粘液层、纤毛周层、纤毛细胞、非纤毛分泌细胞和基底细胞。塑料颗粒可穿透肺组织,在慢性吸入时引起肺部炎症和继发性遗传毒性;纺织工人的肺部发现含有异物(假定为聚酯、尼龙和/或丙烯酸粉尘)的肉芽肿性病变(Pimentel等人,1975年)。皮肤:皮肤的角质层可以阻止小于1纳米的分子透过皮肤,但MP/NP可以通过塑料静脉导管、注射器和其他药物输送系统进入体循环。之所以使用微塑料颗粒用于医药是因为它们被认为是“惰性和生物相容性的”。微塑料产生毒性的可能原因大小和剂量。较小的颗粒可以通过内吞或被动吸收过程吸收,但较大的颗粒通常需要特殊细胞的吞噬作用。通常,颗粒大小和毒性之间存在反比关系。人们认为<10 nm的颗粒可以作为气体材料,很容易进入组织,造成广泛损伤。尺寸减小可促进通过肠道或肺部对微塑料颗粒的吸收,影响细胞。其次,微塑料如果不能顺利代谢掉或排除,在体内积累的量达到一定程度会产生细胞毒性。电荷。微塑料颗粒表面所带的电荷会影响颗粒的吸收和体内转运已经毒性。带阳离子的塑料颗粒比带阴离子的对吞噬细胞表现为更大的毒性。塑料添加剂。塑料添加剂/沥滤液平均占微塑料含量的4%,包括稳定剂、增塑剂、润滑剂、染料和阻燃剂,可能存在毒性问题。比如塑料添加剂种的双酚A、邻苯二甲酸盐和溴化阻燃剂,它们会扰乱内分泌功能。商用PET水瓶在60°C以上的温度下将Sb滤入水中;如果在夏季将瓶子放在汽车和车库内,可以达到的以上温度。颗粒制备过程中使用的表面活性剂可以分解细胞膜或调节细胞表面受体、糖蛋白、蛋白聚糖、信号部分、细胞外基质成分和脂筏的结构和功能。(当然不谈剂量谈毒性就是耍流氓)吸附的污染物。微塑料可以会吸附有机物、重金属或病原体,比如塑料可以是持久性有机污染物(多氯联苯、多环芳烃、滴滴涕)的载体,重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Sb、Al、Br、Hg、As、Sn、Ti、Co、Ba、Mn)或微生物,如致病性弧菌。微塑料的毒性机制在近10年对微塑料的研究中,微塑料对肠道细胞、肺细胞、免疫细胞都有毒性。MP/NP的毒性被认为是由i)膜损伤、ii)氧化应激、iii)免疫反应和iv)遗传毒性引起的。其中,MP/NP的细胞毒性主要归因于膜损伤和氧化应激。微塑料颗粒会破坏质膜。2020年发现聚乙烯纳米颗粒渗透到质膜双层的疏水环境中,并引起结构变化。被内吞的颗粒可以渗透内体溶酶体膜,并与细胞内的细胞器相互作用。在塑料聚合和颗粒加工过程中,以及与生物环境相互作用时,会产生ROS,从而导致细胞应激。参考文献:综述:Banerjee, Amrita; Shelver, Weilin L. (2020).Micro- and Nanoplastic induced cellular toxicity in mammals: A Review. Science of The Total Environment, (), 142518–

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