温度、盐度和pH对尼罗罗非鱼性别分化的影响

采用Box Behnken设计及响应曲面法研究了温度(20～36 ℃)、盐度(0～16)和pH(5.5～8.5)3个主要环境因子对吉富品系尼罗罗非鱼性别分化的影响.结果表明： 温度的一次和二次效应分别对吉富罗非鱼性别分化的影响显著.盐度和pH的一次和二次效应分别对吉富罗非鱼性别分化的影响不显著,3个环境因子中任意2个因子之间的互作效应都不显著.采用响应曲面法分析发现,随着温度的升高,吉富罗非鱼的雄性率呈逐渐上升的趋势;温度为36 ℃、盐度为8、pH为8.5时,吉富罗非鱼最大雄性率可达80%.建立雄性率与温度、盐度和pH三者之间关系的模型方程,并剔除相关不显著的因子后,得到雄性率与温度之间的模型方程,可用于预测吉富罗非鱼雄性率的变化.     

温度与盐度对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼生长和肝脏抗氧化酶活力的协同影响

采用中心复合试验设计(CCD)和响应曲面方法(response surface methodology, RSM),探讨了温度(16～37 ℃)和盐度(0～18)对吉富罗非鱼幼鱼生长和肝脏抗氧化酶活力的协同影响.结果表明： 温度和盐度的一次与二次效应对吉富罗非鱼幼鱼特定生长率（SGR）有显著影响(P<0.05),随着温度或盐度的上升,其特定生长率呈先升后降的变化.温度与盐度间存在互作效应(P<0.05),温度为16～20 ℃时,幼鱼的特定生长率在盐度为9～10时较高;在温度27～32 ℃、盐度3～5时较高;高温环境下（35～37 ℃）,淡水环境中的幼鱼生长较快.温度和盐度分别为28～30 ℃和6～8时,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活力较高,温度的一次效应与盐度的二次效应对两种酶活力均有显著影响(P<0.05),温度与盐度对CAT活力有互作效应,高温与高盐环境会抑制SOD和CAT活力的表达.SGR、SOD和CAT因子与响应值间二次多项回归方程的决定系数分别达到0.954、0.831和0.942(P<0.05),可用于预测;温度效应对吉富罗非鱼幼鱼生长和抗氧化酶活力的影响较盐度明显.在罗非鱼的养殖过程中应合理安排养殖环境,降低氧化胁迫,以促进罗非鱼的生长与抗病力的提高.     

温度和盐度对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力的联合效应

试验采用中心组合设计(central composite face-centered design,CCF)和响应曲面法(response surface methodology,RSM)研究了温度(12—34℃)和盐度(0—26)两因素对体长为(4.36±0.105)cm,体重为(2.45±0.153)g的吉富品系尼罗罗非鱼(GIFT Nile tilapia,Oreochromis niloticus;简称吉富罗非鱼)幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力的联合效应。结果表明:(1)温度和盐度的一次效应和二次效应对Na+-K+-ATPase活力影响极显著(P<0.01),温度和盐度的互作效应不显著(P>0.05);(2)经响应曲面法分析,随着温度和盐度的增大,Na+-K+-ATPase活力呈先减小后增大的趋势;(3)建立了Na+-K+-ATPase活力与温度、盐度间关系的模型方程(R2=0.9829,Pred.R2=0.8550,P<0.01),并可用于预测吉富罗非鱼幼鱼鳃Na+-K+-ATPase的活力;(4)优化结果显示,温度为24.15℃,盐度为11.75时,Na+-K+-ATPase活力最小为0.62μmol无机磷.mg-1蛋白.h-1,满意度函数值高达0.961。Na+-K+-ATPase活力可以作为检测罗非鱼生长性能的指标,其活力较低时,一般反映了鱼体生存环境适宜,生长代谢旺盛,消耗于渗透调节的能量较少。     

温度、盐度及其互作效应对吉富罗非鱼血清IGF-I与生长的影响

采用中心复合试验设计和响应曲面分析方法,在实验室条件下,探讨了温度(18-37℃)、盐度(0-18)及其互作效应对吉富罗非鱼幼鱼血清IGF-I、生长和饲料效率的影响,并且分析了血清IGF-I与生长、饲料效率的关系.整个试验持续8周.结果表明,温度的一次与二次效应对血清IGF-I、生长和饲料效率有显著影响,盐度的一次与二次效应对血清IGF-I和生长有显著影响.高温与高盐环境会降低罗非鱼的生长与饲料效率.血清IGF-I随水温的上升呈先上升后下降的变化;在等渗点附近,罗非鱼血清IGF-I水平较低.血清IGF-I与生长和饲料效率具有相关性,血清IGF-I水平较高时,特定生长率和饲料效率均较高.温度和盐度的互作效应对血清IGF-I、生长和饲料效率无显著影响(P＞0.05).温度和盐度分别为28.5℃和8.4时,特定生长率和饲料效率同时达到最优值,为2.29％/d和0.82,其可靠性为0.937.低盐环境可以提高罗非鱼的生长与饲料利用,血清IGF-I水平的升高有助于增强罗非鱼渗透调节能力.     

温度、盐度和pH对小球藻生长率的联合效应

采用中心复合设计（CCD）研究了温度（1634℃）、盐度（1545）和pH（6.09.0）对小球藻（Chlorella sp. CHX-1）生长的联合效应。结果表明,温度、盐度与pH的一次、二次效应都对小球藻比生长速率有极显著影响（P0.01）;温度与盐度间、温度与pH间的互作效应对小球藻比生长速率影响显著（P0.05）,而盐度与pH间的互作效应影响不显著（P0.05）;三因子影响度大小依次为:温度pH盐度。采用响应曲面法建立了温度、盐度和pH对小球藻比生长速率影响的模型方程,该模型的决定系数0.9759,矫正决定系数0.9542,说明模型的拟合度极高;模型的预测决定系数0.8367,表明可用于预测小球藻比生长速率的变化。通过模型优化和验证试验,得出在温度、盐度和pH组合为26.7℃/25.5/7.3时,小球藻比生长速率达到最大值0.69,满意度为0.999。本试验结果可为小球藻生产提供理论指导。       

温度、盐度对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量的联合效应

采用中心复合设计和响应曲面分析法,在实验室条件下研究了温度(16 ～40℃)、盐度(10 ～50)对马氏珠母贝鳃热休克蛋白Hsp70基因表达量的联合效应.设定温度范围为16～40℃,盐度范围为10～50.结果表明:温度的一次效应、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著;盐度的一次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著,温度、盐度之间的互作效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响,且温度的效应大于盐度.建立了马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量模型方程,决定系数98.7％、矫正决定系数97.4％,预测决定系数89.2％,模型的拟合度极高,可用于预测马氏珠母贝鳃Hsp70基因的表达量.通过对模型方程优化,得到在温度26.78℃、盐度29.33时,马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量达到最小值0.5276,满意度达到98％.试验结果可为马氏珠母贝鳃Hsp70基因的上调表达、维持细胞内环境稳定以及提高马氏珠母贝抗逆性提供理论指导.     

温度、盐度对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量的联合效应

采用中心复合设计和响应曲面分析法,在实验室条件下研究了温度(16～40 ℃)、盐度(10～50)对马氏珠母贝鳃热休克蛋白Hsp70基因表达量的联合效应.设定温度范围为16～40 ℃,盐度范围为10～50.结果表明: 温度的一次效应、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著;盐度的一次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著,温度、盐度之间的互作效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响,且温度的效应大于盐度.建立了马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量模型方程,决定系数98.7%、矫正决定系数97.4%,预测决定系数89.2%,模型的拟合度极高,可用于预测马氏珠母贝鳃Hsp70基因的表达量.通过对模型方程优化,得到在温度26.78 ℃、盐度29.33时,马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量达到最小值0.5276,满意度达到98%.试验结果可为马氏珠母贝鳃Hsp70基因的上调表达、维持细胞内环境稳定以及提高马氏珠母贝抗逆性提供理论指导.     

温度、盐度和pH对马氏珠母贝稚贝清滤率的联合效应

清滤率(Clearance rate, CR)与滤食性贝类生长发育密切相关,采用Box-Behnken设计(BBD)和响应曲面法,在实验室条件下研究了温度(18-34℃)、盐度(20-40)和pH(6.5-9.5)对马氏珠母贝(Pinctada martensii)稚贝清滤率(CR)的联合效应,旨在建立温度、盐度和pH对马氏珠母贝稚贝清滤率的定量关系模型,并通过统计优化方法得出温度、盐度和pH的最佳组合。结果表明:温度的一次效应、温度和pH的互作效应、盐度和pH的互作效应以及温度、盐度和pH的二次效应对马氏珠母贝稚贝清滤率的影响均极显著(P<0.01);盐度的一次效应、pH的一次效应以及温度和盐度的互作效应对清滤率无显著影响 (P>0.05)。实验得出的清滤率模型决定系数为0.9950,预测决定系数为0.9284,表明该模型建立有效并可用于预测马氏珠母贝稚贝的清滤率。通过采用优化方法得出,在温度26.95℃,盐度29.69,pH8.09时,稚贝清滤率达到最大,最大值为1.4894×10^-3L/h,满意度为0.9886。研究结果可为马氏珠母贝滤食生理研究及稚贝培育提供理论依据。     

酸碱胁迫对不同体质量尼罗罗非鱼幼鱼能量代谢的影响

利用6×3析因试验设计,设置6组pH(5.0、6.0、7.0、8.0、9.0和10.0)和3组体质量(1.02、5.13和10.31 9),在试验室条件下研究了酸碱胁迫对不同体质量尼罗罗非鱼幼鱼的呼吸、排泄、乳酸脱氢酶(LDH)和Na+-K+ATPase活力的影响.结果表明:尼罗罗非鱼幼鱼的耗氧率和排氨率随pH值的升高先上升后下降,在pH7.0～8.0时达到最高值.耗氧量与排氨量随体质量的增加而增加并呈幂函数相关.体质量的一次和pH的一次、二次效应对尼罗罗非鱼幼鱼的耗氧率和排氨率有极显著的影响(P＜0.0l);体质量与pH之间无互作效应(P＞0.05);建立了pH与体质量对耗氧率、排氨率之间的回归方程,决定系数分别达到0.942和0.936;体质量对氧氮比(O:N)值有显著影响(P＜0.01),酸碱胁迫使尼罗罗非鱼幼鱼的能源物质利用模式发生改变.高pH条件不利于LDH活力的增加,但有利于Na+-K+ ATPase活力的上升,pH的一次和二次效应对酶活有极显著影响(P＜0.01),体质量对Na+-K+ ATPase活力没有显著影响,且pH与体质量对酶活无互作效应(P＞0.05).     

脂肪酶催化猪油与辛酸酸解制备功能性脂反应条件的优化

目的:探索有机溶剂体系中酶法酸解猪油与辛酸制备减热量型功能性脂的最佳反应条件。方法:采用响应曲面法中的3水平5因子2星点部分因子试验设计,评价酸解反应中的5个关键因素,即酶量、反应时间、反应温度、底物比率和水分添加量及其交互作用对辛酸插入率的影响,确定最佳反应条件。结果:建立了辛酸插入率对5个变量的一个2次多项式数学模型,该模型极显著(P<0.0001),拟合优度良好。通过主效应分析,得出每个因子对模型的贡献程度从大到小依次为反应温度(负效应)>底物比率>反应时间>酶量(在实验范围内,水分不影响辛酸插入率)。借助模型方程产生的等高线图及统计软件,分析得出最大辛酸插入率下各个因子的最适水平分别为酶量16%,反应时间36h,反应温度50℃,底物比率3.8,水分添加量5%。在此条件下辛酸插入率达到了50.5mol%,与模型预测值50.7mol%非常吻合。结论:应用响应曲面法对有机溶剂体系中酶法酸解猪油与辛酸制备减热量性脂的反应条件进行优化是合理可靠,科学迅速的,且有效的。     

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