活性氧对雨生红球藻生长及虾青素含量的影响

在雨生红球藻培养液中分别添加活性氧1O2、H2O2和·OH的诱生剂,通过测定细胞密度、叶绿素a含量、虾青素含量,研究了这三种活性氧诱生处理对雨生红球藻生长和虾青素含量的影响,初步探索了利用活性氧诱生剂提高雨生红球藻虾青素含量的可行性。实验结果表明,适当浓度的MB能够促进虾青素含量增加,当MB浓度为10-7mol·L-1时,虾青素含量达到5.27μg·mL-1,比对照显著提高。活性氧诱生剂对雨生红球藻生长有抑制作用,但MB的抑制作用小于H2O2和·OH诱生剂。     

2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)对雨生红球藻中虾青素积累的影响

本文初步研究了一定浓度范围内的2,4-D对雨生红球藻积累虾青素的影响.在对数生长 期的藻液中分别加入一系列不同浓度的2,4-D溶液,然后进行胁迫培养(25℃、24h、5000Lx连续光照 营养盐饥饿),诱导细胞内虾青素的合成积累.在诱导过程中,显微观察不同浓度2,4-D处理后细胞形态和虾青素积累的动态变化,并定期取样测定虾青素含量.结果表明,20.0mg/L的2,4-D能够明显促进雨生红球藻中积累虾青素.它不仅可以加快虾青素积累进程(比对照提前15 d),而且比对照能提高13.4%的虾青素产量.     

黄腐酸对雨生红球藻虾青素的积累和CHY基因表达量影响

实验以雨生红球藻Haematococcus pluvialis LUGU为对象,研究了不同浓度的黄腐酸对微藻细胞生长、虾青素积累以及β-胡萝卜素羟化酶(CHY)基因表达量的影响。结果表明,FA浓度为5 mg/L,藻细胞生物量产率达到了79.39 mg/(L·d),虾青素产量达到了20.82 mg/L,分别比对照组提高了4.25%和86.89%;FA浓度为10 mg/L,藻细胞的生物量产率和虾青素产量分别比对照组提高了5.44%和9.78%。RT-PCR分析显示,虾青素合成的关键基因CHY的表达受FA的诱导,当添加5和10 mg/L的黄腐酸时,CHY基因最大的表达量分别为对照的18.1倍和7.3倍,当添加20 mg/L的黄腐酸时CHY基因的最大的表达量仅为对照的3.2倍,FA诱导下的雨生红球藻虾青素的积累含量和CHY基因表达量呈正相关。实验表明,适当浓度的黄腐酸不仅能够显著提高虾青素合成关键酶基因CHY的表达水平,并且明显促进了藻细胞内虾青素的积累,因此黄腐酸可作为虾青素生产的一种有效诱导子。     

虾青素的毒理学安全性评价研究

目的：对虾青素进行毒理学安全性评价,为其食用安全性提供科学依据。方法：通过急性经口毒性试验、Ames试验、骨髓细胞微核试验、精子畸形试验和大鼠30d喂养试验等毒理学评价试验,评估虾青素的食用安全性。结果：虾青素对雌、雄大鼠的急性经口最大耐受量（MTD）均大于19.0g/kg·BW。Ames试验、小鼠骨髓微核试验和精子畸形试验结果均未见该样品有致突变作用,大鼠30d喂养试验各项指标也均未见明显毒性反应。结论：虾青素急性毒性分级属无毒级,无遗传毒性,在该实验研究剂量和条件下,虾青素未见明显毒副作用。     

正十二烷强化氧传递促进法夫酵母虾青素的合成

对虾青素的氧载体强化氧传递双液相发酵进行了研究。实验结果表明,添加正十二烷(作为氧载体)可提高法夫酵母发酵时的溶氧水平,促进虾青素的合成:添加正十二烷 0.5-1.0%(w/v),虾青素产量随正十二烷添加量逐步提高,最高时达到3.0mg/L,对照组虾青素产率为2.15mg/L;当正十二烷浓度大于2%时,对虾青素的合成表现出明显抑制作用;而正十二烷的添加对细胞的干重没有表现出促进作用。因此虾青素产量的提高是单位质量细胞的虾青素合成效率提高的结果。罐上实验结果表明,发酵开始后的12-24 h时段的溶氧水平对于虾青素的整个合成周期的合成活性至关重要,为发酵供氧进行分段控制提供了依据。根据法夫酵母虾青素合成活性与细胞呼吸活性之间的关系,推测法夫酵母合成虾青素过程对氧的依赖可能与柠檬酸生产菌有着相似的机制。     

长牡蛎精子超低温冷冻后超微结构损伤研究

采用程序降温仪分步降温冷冻保存长牡蛎（Crassostrea gigas）精液,并用扫描电镜、透射电镜研究了精子的超微结构损伤。超低温冷冻保存后长牡蛎精子的运动率、受精率及孵化率与鲜精无显著差异。鲜精中84.5%的精子形态结构正常,冻精中73%的精子形态结构正常。形态结构正常的精子表现为顶体、质膜、线粒体与鞭毛结构完整、染色质形状规则,顶体、线粒体及中心粒结构正常,鞭毛形态完整、微管结构清晰;形态结构异常的精子表现为顶体脱落、解体,精子头部质膜膨胀、破裂、染色质肿胀、破裂、解体,线粒体移位、脱落、膨胀,嵴退化或消失,鞭毛弯折、断裂,微管解聚。结果显示,以10% DMSO为抗冻保护剂,HBSS溶液为稀释液,1:4的稀释比例,添加海藻糖,采用分步降温法冷冻保存,对长牡蛎精子具有较好的抗冻保护作用,合适的冻存方法可以有效的保护太平洋牡蛎精子冷冻过程中结构损伤。研究有助于长牡蛎种质资源的收集保存及应用。     

雨生红球藻ZL-1 生长和虾青素积累条件优化

分离鉴定了一株雨生红球藻ZL-1, 比较了不同接种密度和吲哚乙酸浓度对其生长的影响; 在此基础上, 探究了不同浓度水杨酸和盐度对雨生红球藻虾青素积累的影响。结果表明: (1)接种密度为2.00×10⁴ cell·mL^–1 时, 雨生红球藻生长快速, 最终生物量达到最大值0.43 g·L^–1; 不动细胞比游动细胞更快的积累虾青素, 高光诱导不动细胞得到最高虾青素产量为8.44 mg·L^–1; IAA 终浓度为1.5 mg·L^–1 时, 雨生红球藻生长速度最快, 最终细胞密度和干重分别比对照组提高了24.28%和27.11%; (2)水杨酸具有缓解高光胁迫和促进虾青素积累的双重作用, 15 和25 mg·L^–1水杨酸诱导下, 雨生红球藻生物量较高, 虾青素产量分别比对照组提高了18.18%和18.94%; 使用4‰的盐度胁迫雨生红球藻, 虾青素产量较对照组提高了17.42%, 但盐度也会引起藻细胞的漂白、死亡, 导致生物量显著降低。     

冷冻保护剂及预冷时间对河蟹精子体外冷冻保存的影响

本文以甘油、二甲亚砜（DMSO）为冷冻保护剂,采用两步降温法,以精子存活率和DNA损伤程度为检验其冷冻效果的评价指标,研究了冷冻保护剂和预冷时间对河蟹Eriocheir sinensis精子冷冻保存效果的影响。胰蛋白酶消化法获得河蟹游离精子,液氮冷冻保存8h以上,精子保存密度为10^7个／mL,伊红染色法检测精子存活率,单细胞凝胶电泳（SCGE）检测精子DNA损伤。实验共设置10个组,分别为不同浓度的单一冷冻保护剂（每种保护剂的体积百分比分别为5％、10％、12．5％、15％）和两种保护剂组合（两种保护剂在同一实验组巾的体积百分比含量均为5％、10％）。结果显示,12．5％甘油的保存效果最佳,精子存活率达到62．60％。在此基础上,以10％甘油作为冷冻保护剂,设置5、10、20、30、40min5个时间梯度,研究了预冷时间对精子冷冻保存效果的影响。结果显示预冷时间的长短对精子冷冻保存效果的影响显著,当预冷时间低于20min时,精子大量死亡,且精子DNA严重损伤;当预玲时间超过30min时,精子存活率明显提高,精子DNA损伤明显减弱。     

低温和超低温保存对中国大鲵成熟精子的影响

中国大鲵Andrias davidianus是中国特有的一种濒危有尾两栖类动物,为了保护这一珍稀物种并且为中国大鲵人工辅助繁育建立一套可靠的技术,对中国大鲵的精子在0—4℃下低温短期保存和在液氮中超低温长期保存进行了研究。研究表明中国大鲵精子原液在常温下一般仅存活3—5h,4℃下能存活6d,0℃下存活时间可达9d。精子原液中添加Ringer氏液或Holtferter氏液,精子存活率比原液保存显著降低。在改良的超低温冻存条件下,中国大鲵精子在液氮中保存两周后解冻,精子复苏率可达10%—15%。利用扫描和透射电镜观察冻融前后中国大鲵精子的超微结构,发现受冷冻损伤精子质膜出现膨胀、破裂;精子穿孔器和轴丝显著弯曲,甚至断裂;波动膜明显脱落或膜结构损坏;精子线粒体嵴变形。结果表明,超低温冻存导致部分中国大鲵精子超微结构发生变化而产生冻伤,进而导致精子活力、复苏率下降。研究为建立规范化的中国大鲵精液保存程序和中国大鲵规模化人工繁育提供重要参考。     

高温湿热酸法破壁提取法夫酵母胞内虾青素

法夫酵母是一种能积累虾青素的红酵母, 对其进行破壁是当前虾青素工业化提取生产的瓶颈工艺。研究在高温湿热条件下,低浓度盐酸对法夫酵母破壁而提取其胞内虾青素的工艺。探讨了不同破壁温度、盐酸浓度、液料比与破壁处理时间等因素对法夫酵母破壁后虾青素及类胡萝卜素提取率的影响, 确定了高温湿热酸法破壁提取虾青素的最佳条件为: 饱和蒸汽压力 0.1 MPa (121°C), 盐酸浓度0.5 mol/L, 液料比 (V/W)30 mL/g, 破壁时间2 min。在最佳条件下进行中试放大实验, 可得到虾青素与类胡萝卜素的提取率分别为: (84.8±3.2)%, (93.3±2)%。经优化后的新破壁工艺安全高效, 不会有毒性残留, 具有良好的工业应用前景。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism