第40卷第2期廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol 40 No. 22001年3月Journal of Xiamen University(Natural Science)文章編號(hào):04380479(2001)020566-08海洋微藻分類生態(tài)及生物活性物質(zhì)研究高亞輝(廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,福建廈門361005)搞要:海洋微藻是海洋中的主要初級(jí)生產(chǎn)者它們的盛衰直接或間接地影響著整個(gè)海洋生態(tài)系的生產(chǎn)力,因此,與漁業(yè)資源、水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)保地質(zhì)等密切相關(guān);海洋微藻的分類和生態(tài)研究是海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能研究的基礎(chǔ)另一方面近年來(lái),隨者陸地資源的衰竭和環(huán)境問(wèn)題的日益奕出海洋微藻資源成了人們關(guān)注的熱點(diǎn)尤其是利用現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)利用微藻資源及微藻與環(huán)境的關(guān)系問(wèn)題等方面研究得到了科學(xué)家和各國(guó)政府的高度重視我國(guó)海洋微藻資源豐高過(guò)去對(duì)海洋微藻的分類學(xué)和生態(tài)學(xué)研究已取得一定成果,這些成果的應(yīng)用和開拓新的研究課題是目前海洋微藻研究的2個(gè)重要方向廈門大學(xué)在海洋硅藻研究方面的成果一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平近年來(lái)在分類生態(tài)基礎(chǔ)上,不斷開展新的研究在海洋微藻分類學(xué)和生態(tài)學(xué)微型硅藻和微型浮游植物生態(tài)海洋微藻生物活性物質(zhì)微藻生物分子標(biāo)記物微藻胞外產(chǎn)物、及有害赤潮微藻的分離培養(yǎng)和生物學(xué)特性等方面研究取得了較好的進(jìn)展關(guān)鍵詞:海洋微藻;分類;生態(tài);生物活性物質(zhì)圖分類號(hào):Q94927文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A海洋微藻是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的最主要初級(jí)生產(chǎn)者,也是海洋生物資源的重要組成部分,具有種類多、數(shù)量大、繁殖快等特點(diǎn),在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中起著極其重要的作用.它們的盛衰直接或間接地影響著整個(gè)海洋生態(tài)系的生產(chǎn)力,因此,與漁業(yè)資源、水產(chǎn)養(yǎng)殖、環(huán)保地質(zhì)等密切相關(guān)微藻本身營(yíng)養(yǎng)豐富富含蛋白質(zhì)可以作為單細(xì)胞蛋白(SCP)的個(gè)重要來(lái)源而且富含能產(chǎn)生不尋常的脂肪、多糖蛋白類胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)因此微藻在醫(yī)藥、食品、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)及環(huán)保等領(lǐng)域具有重要開發(fā)價(jià)值我國(guó)海洋微藻資源豐富(已記錄的近2000種),近年來(lái)隨著陸地資源的衰竭豐富的海洋微藻資源成了人們關(guān)注的熱點(diǎn)海洋微藻在保健食品、藥物飼料化妝品、生物農(nóng)藥污水治理等方面展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景廈門大學(xué)是我國(guó)藻類學(xué)研究中心之一,是海洋硅藻研究的發(fā)源地從30年代由我國(guó)著名中國(guó)煤化工收稿日期:2001-02-15CNMHG基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(3907019239370539、49806004)和國(guó)家自然科學(xué)基金“九五”重大項(xiàng)目資助項(xiàng)目作者筒介:高亞輝(1963-),男教授第2期亞輝:海洋微藻分類生態(tài)及生物活性物質(zhì)研究硅藻學(xué)專家金德祥教授開創(chuàng)以來(lái),從不間斷,尤其是在硅藻分類、生態(tài)方面先后承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、教委博士點(diǎn)基金等研究項(xiàng)目,獲國(guó)家教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、福建省科技進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì);出版了《中國(guó)海洋底棲硅藻類》、《中國(guó)海洋浮游硅藻類》等專著10本及有關(guān)論文100多篇;研究成果一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平;在硅藻標(biāo)本種類鑒定方面在國(guó)內(nèi)外都具有權(quán)威性本文在對(duì)海洋微藻的國(guó)內(nèi)外主要研究動(dòng)態(tài)進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上,對(duì)廈門大學(xué)在該領(lǐng)域的研究歷史進(jìn)展和主要成果進(jìn)行總結(jié)性的綜述由于手頭資料有限,錯(cuò)誤和遺漏之處在所難免,敬請(qǐng)批評(píng)指正1國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)微藻雖然是地球上出現(xiàn)最早的生物,但由于它們個(gè)體微小(一般只有幾微米到十幾微米或幾十微米),一般要用顯微鏡才能看到,所以對(duì)它們的研究起步較晚對(duì)海洋微藻來(lái)說(shuō),早期研究主要集中在微藻的分類學(xué)和生態(tài)學(xué)方面特別是海洋硅藻由于它們的數(shù)量和種類優(yōu)勢(shì)及在海洋生態(tài)系中的重要作用,對(duì)它們的分類研究很早就引起了人們的重視在19世紀(jì)末20世紀(jì)初就出現(xiàn)了不少分類學(xué)專著,如 Schmidt A.1874~1959年的《 Atlas der Diatomaceenkunde》Van heurck h1880~1885年的《 Synopsis des Diatomees de belgique》等在20世紀(jì),海洋微藻的分類和生態(tài)研究得到了巨大的發(fā)展,特別是五六十年代以后隨著電鏡的出現(xiàn),對(duì)海洋黴藻的分類和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)邁進(jìn)了一大步,尤其是一些細(xì)胞微小的微型浮游植物( nanophytoplankton)種類(細(xì)胞大小為3~20pm,如微型硅藻 nanodiatom)和超微型浮游植物( picophytoplankton)種類(細(xì)胞大小為<3m,如蘭細(xì)菌 cyanobacteria)不斷發(fā)現(xiàn)了些新的種類,并發(fā)現(xiàn)了過(guò)去采集時(shí)往往被忽略的微型和超微型浮游植物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用90年代末隨著分子生物學(xué)、流式細(xì)胞儀( Flowcytometer,FCM)等現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展對(duì)海洋微藻的認(rèn)識(shí)又是一個(gè)重大飛躍,這主要在于利用這些技術(shù)對(duì)一些超微型浮游植物種類的鑒定和用常規(guī)方法難于界定的疑難種類的鑒定和在海洋生態(tài)系統(tǒng)物流和能流研究中應(yīng)用這些技術(shù)來(lái)快速分析測(cè)定微型和超微型浮游植物的生物量近幾十年來(lái),由于受環(huán)境污染的影響,赤潮( Redtide問(wèn)題日益突出尤其是有害藻赤潮( Harmful Algal bloom,HAB)已成了全球性的一大自然災(zāi)害.而引發(fā)赤潮的主要生物即海洋微藻,它們是指某些海洋微藻由于受各種因素的影響在短時(shí)間內(nèi)爆發(fā)性大量繁殖,引起海水變色的一種現(xiàn)象有害赤潮可通過(guò)消耗水中氧氣、堵塞魚類呼吸器官分泌藻毒素或累積毒素等途徑造成魚蝦貝類大量死亡和危害人類健康為此,聯(lián)合國(guó)政府間海委會(huì)(IOC)和國(guó)際海洋研究委員會(huì)(SCOR)于1998年聯(lián)合發(fā)起了“全球有害赤潮生態(tài)學(xué)與海洋學(xué)研究計(jì)劃, GEOHAB,Global Ecology and Oceanography of Harmful Algal Blooms”協(xié)調(diào)世界各國(guó)相關(guān)的(有害赤潮研究活動(dòng)我國(guó)也成立了相應(yīng)的組織( CEOHAB).70中國(guó)煤化工,隨著我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展海洋環(huán)境污染問(wèn)題日益突出赤潮已CNMHG中海洋災(zāi)害和不容忽視的海洋環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題,危害特別嚴(yán)重的赤潮,一次就能造成幾億元的經(jīng)濟(jì)損失,并能影響到幾千平方公里的海域赤潮問(wèn)題開始在中國(guó)引起了廣泛的重視國(guó)家和有關(guān)部門開始設(shè)立了赤潮研究專項(xiàng)萬(wàn)方數(shù)擺洋微藻研究的另一方面熱點(diǎn)是生物活性物質(zhì)由于海洋微藻種類多營(yíng)養(yǎng)豐富富含568廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2001年微量元素和各類生物活性物質(zhì),而且細(xì)胞小,易于人工繁殖,因此,它們不僅適宜作為水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物幼體的適口餌料,而且可以作為人類的保健食品,還可以提取在食品、醫(yī)藥、化工等方面有重要應(yīng)用前景的生物活性物質(zhì)過(guò)去一般只用于作為水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物幼體的餌料,大規(guī)模的開發(fā)生產(chǎn)只有40~50年歷史.二戰(zhàn)中德國(guó)、美國(guó)開始研究小球藻( chlorella),菱形藻( Nitzschia)的產(chǎn)業(yè)化;二戰(zhàn)后由于糧食缺乏,微藻代替糧食和飼料成為重要研究課題;60年代在日本、臺(tái)灣微藻產(chǎn)業(yè)化成功;70年代后微藻作為保健食品的市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,產(chǎn)業(yè)化種類主要是:小球藻( Chlorella),螺旋藻( spirulina)和鹽藻( Dunaliella).80年代后對(duì)微藻的生物活性物質(zhì)的研究成了人們關(guān)注的熱點(diǎn),主要與陸地有限資源的衰竭和分析測(cè)定新技術(shù)的應(yīng)用有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)海洋微藻類含有豐富的生物活性物質(zhì),尤其是一些有獨(dú)特醫(yī)療功效的物質(zhì)(如P胡蘿卜素、藻蘭素等色素類、抗生素類、抗病毒類、抗真菌類、細(xì)胞毒素和抗癌類,還有微藻脂肪酸、多糖、維生素、甾醇等),它們對(duì)生物體內(nèi)的代謝過(guò)程和各種生化反應(yīng)有活性作用,對(duì)人類的多種疾病(如腫瘤癌、心血管疾病愛(ài)滋病等)具有特殊的療效,是重要的藥物資源;有些還可直接或經(jīng)加工后用于化工、食品工業(yè)和飼料工業(yè)等.微藻生物活性物質(zhì)具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):(1)微藻種類繁多,有可能提供很多新的獨(dú)特的生物活性物質(zhì);(2)許多微藻可以進(jìn)行人工養(yǎng)殖,且生長(zhǎng)速度快,繁殖周期短,能夠較好地保證資源供應(yīng);(3)微藻可塑性強(qiáng)容易通過(guò)改變環(huán)境條件等因素來(lái)提高其體內(nèi)生物活性物質(zhì)的含量我國(guó)從1958年開始培養(yǎng)用于食品和餌料的微型藻類,先后進(jìn)行了小球藻、扁藻和褐指藻等的大量培養(yǎng),建立了培養(yǎng)池,總結(jié)了一套可行的培養(yǎng)方法,為我國(guó)的微藻生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)1972年,不少單位又相繼開展了螺旋藻的培養(yǎng)研究,并進(jìn)行了小規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用試驗(yàn)此外還開展了鹽藻的生產(chǎn)試驗(yàn)迄今,我國(guó)除已自已分離出一批可用于大量生產(chǎn)的藻種還有國(guó)外主要生產(chǎn)用藻種,并掌握了生產(chǎn)技術(shù)在藻種選育、培養(yǎng)基配制及某些培養(yǎng)技術(shù)方面,已達(dá)到或接近國(guó)際水平.選育出了3個(gè)適于海水生長(zhǎng)的螺旋藻新品系,提出了開放、半開放方式培養(yǎng)螺旋藻的大量培養(yǎng)技術(shù)微藻蛋白的工廠化生產(chǎn)試驗(yàn)光生物反應(yīng)器藻類采收濃縮、干燥和加工微藻飼料的應(yīng)用試驗(yàn)等方面取得了重大成果近年來(lái)在微藻活性物質(zhì)尤其是脂類、多糖、色素或具有抗腫瘤、抗病毒等生物活性成分的分析和提取,或?qū)⑽⒃逡允称诽砑觿┑男问接糜陲嬃霞耙恍┍＝∈称返纳a(chǎn)應(yīng)用方面取得了較大進(jìn)展由于海洋微藻是光合自養(yǎng)生物,生活過(guò)程中會(huì)吸收水中的各種營(yíng)養(yǎng)鹽和二氧化碳,放出氧氣,因此,可以用于凈化水質(zhì),對(duì)污水進(jìn)行生物處理尤其是它們細(xì)胞富含多糖,能富集許多微量元素,金屬元素具有高效、經(jīng)濟(jì)、選擇性好的特點(diǎn)可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健食品的研制污水處理,水質(zhì)凈化;稀有貴重金屬及放射性物質(zhì)的回收痕量超痕量元素分析等方面許多金屬多糖絡(luò)合物具有極高的醫(yī)療保健價(jià)值2研究成果廈門大學(xué)在海洋微藻分類、生態(tài)、生物活性物中國(guó)煤化工應(yīng)用等研究方面承擔(dān)了國(guó)家和省部級(jí)各類基金項(xiàng)目21項(xiàng)HCNMHG2.1海洋硅藻分類學(xué)和生態(tài)學(xué)海洋硅藻是近海海洋浮游植物的主要類群數(shù)量和種類都可以占90%以上因此,它們是近海初級(jí)生產(chǎn)力的主要貢獻(xiàn)者,是浮游動(dòng)物的主要食物來(lái)源它們的豐歉決定著近海初級(jí)生產(chǎn)萬(wàn)方酸瘡小,并通過(guò)食物鏈最終影響著漁業(yè)產(chǎn)量,因此,硅藻在近海生態(tài)系統(tǒng)中具有非常重要的第2期高亞輝:海洋微藻分類生態(tài)及生物活性物質(zhì)研究地位.另外,由于硅藻細(xì)胞壁為特殊的硅質(zhì)壁,在海洋沉積物和地層中可以很好地被保存下來(lái),因此,它們可以作為古生態(tài)環(huán)境分析和石油勘探的重要指標(biāo)不同水質(zhì)往往生活著一些特有的硅藻,因此還可以用硅藻作為水質(zhì)污染的指示生物對(duì)海洋硅藻這些重要性的認(rèn)識(shí)的第一步就是對(duì)硅藻種類的認(rèn)識(shí),由于硅藻種類繁多,個(gè)體微小,因此,硅藻分類是一項(xiàng)艱巨和往往需要幾代人共同努力的工作.廈門大學(xué)從1930年起就在我國(guó)著名硅藻學(xué)家金德祥教授的帶領(lǐng)下在我國(guó)率先開展海洋硅藻分類研究,從金德祥教授1935年發(fā)表第一篇有關(guān)海洋硅藻分類研究至今已有60多年歷史最初采集廈門港及其附近海域的硅藻標(biāo)本,以后不斷擴(kuò)大采集范圍,北起大連營(yíng)口,南至海南島、西沙、南沙;在教學(xué)實(shí)踐中年年采集標(biāo)本,作成永久固定玻片.經(jīng)過(guò)多年積累,在硅藻資料、采集的標(biāo)本、制作的玻片標(biāo)本、發(fā)表的專著、參加的研究人員等方面在國(guó)內(nèi)是最多、最齊全的在教學(xué)科研、水產(chǎn)養(yǎng)殖、環(huán)境監(jiān)測(cè)地質(zhì)樣品分析等方面發(fā)揮了重要的作用為水產(chǎn)、環(huán)保、地質(zhì)等部門鑒定有關(guān)標(biāo)本,尤其是一些疑難種類對(duì)海洋硅藻標(biāo)本的鑒定在國(guó)內(nèi)外都具有一定的權(quán)威性.金德祥教授提出的新硅藻分類系統(tǒng)引起了國(guó)內(nèi)外同行的高度重視現(xiàn)有采集的硅藻樣品有約500份,制成的水久玻片近5000片,與國(guó)內(nèi)外同行交換積累的資料約500篇,發(fā)表我國(guó)海洋浮游和底棲硅藻類專著、編著共10本(表1)表1廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院硅藻研究室出版專著目錄Tab. 1 List of books by researchers of Diatom Research Laboratory School of Life Sciences, Xiamen Uni-序號(hào)名出版社編、著者出版年份1中國(guó)海洋浮游硅藻類上?？茖W(xué)技術(shù)出版社金德祥陳金環(huán)、黃凱歌2中國(guó)海洋底棲硅藻類(上卷)海洋出版社金德祥、程兆第、林均民、劉師成19823金德祥文集海洋出版社金德祥4海洋硅藻學(xué)廈門大學(xué)出版社金德祥5中國(guó)海洋底棲硅藻類(下卷)海洋出版社金德樣程兆第、劉師成、馬俊享6福建沿岸微型硅藻海洋出版社程兆第、高亞輝、劉師成7南海晚第四紀(jì)沉積硅藻海洋出版社藍(lán)東兆、程兆第、劉師成8硅藻彩色圖集海洋出版社程兆第、高亞輝、 Mike Dickman1996中國(guó)湖相化石硅藻圖集海洋出版社黃成彥劉師成程兆第、毛敏華199810中國(guó)海洋生物種類與分布海洋出版社黃宗國(guó)主編(硅藻部分的編審者)19942.2海洋微型浮游生物和微型硅藻傳統(tǒng)的浮游植物樣品采集一般都是采用孔徑60~70-m的浮游植物網(wǎng),這已沿用了近個(gè)世紀(jì),然而隨著電鏡的出現(xiàn),人們不斷發(fā)現(xiàn)了一些V中國(guó)煤化工的微型浮游植物,這一部分浮游植物只有通過(guò)水樣才能采集到CNMH,微型浮游植物有時(shí)可以占到浮游植物生物量的90%,因此,微型浮游植物的重要性開始引起了人們的高度重視海洋微型浮游生物研究是80年代以來(lái)的一個(gè)新研究熱點(diǎn),微型硅藻則是近海海洋微型浮游生物的最主要組成類群之一我們從1988年開始在金德祥教授的指導(dǎo)下率先在國(guó)內(nèi)開始微570廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2001年型浮游植物的研究工作,并開創(chuàng)了微型硅藻這一新領(lǐng)域.該成果的主要?jiǎng)?chuàng)新之處如下:1)首次進(jìn)行了不同粒徑浮游植物葉綠素a測(cè)定和硅藻細(xì)胞計(jì)數(shù)的同步研究,發(fā)現(xiàn)了兩者的正相關(guān)關(guān)系及微型浮游生物在河口初級(jí)生產(chǎn)力中的重要貢獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)微型浮游植物(細(xì)胞大小2~20m)是廈門港初級(jí)生產(chǎn)力的最主要貢獻(xiàn)者(可高達(dá)82.3%);2)比較提出了微型硅藻的最佳樣品處理方法;3)在透射電鏡下定量計(jì)數(shù)了福建沿岸有代表性站點(diǎn)的微型(2~20m)和小型硅藻(20~200μm)細(xì)胞數(shù),發(fā)現(xiàn)了微型硅藻的重要作用;4)電鏡觀察鑒定了福建沿岸微型硅藥149種,其中發(fā)現(xiàn)了9個(gè)硅藻新種和10個(gè)在我國(guó)首次報(bào)道的屬;5)闡述了國(guó)內(nèi)有關(guān)浮游植物采集方法時(shí)常爭(zhēng)論的兩個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題:采集方法(采水或網(wǎng)采?)及葉綠素或營(yíng)養(yǎng)鹽高低與細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果出現(xiàn)不一致的原因;6)提出了微型硅藻Thassiosira weissflogii(Grun) Fryxell&Hlse可作為水污染監(jiān)測(cè)的指示生物本研究成果不僅發(fā)現(xiàn)了福建沿岸微型硅藻的主要類群揭示了微型硅藻在海洋微型食物網(wǎng)中的重要位置,對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖、水環(huán)境分析餌料培養(yǎng)有實(shí)用價(jià)值;而且開創(chuàng)了微型硅藻研究這一新領(lǐng)域.我們還應(yīng)用該項(xiàng)研究成果,對(duì)膠洲灣(國(guó)家基金項(xiàng)目)黃渤海(“973”項(xiàng)目,在研)香港水域(合作研究項(xiàng)目)的海洋微型硅藻進(jìn)行了研究微藻生物活性物質(zhì)如上所述海洋微藻不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高而且富含各類生物活性物質(zhì)因此在保健食品和醫(yī)藥等方面顯示出了很大的開發(fā)前景近年來(lái)我們提出了一些新的研究課題,并進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究3.1微藻富集微量元素的機(jī)制和培養(yǎng)技術(shù)已有實(shí)驗(yàn)和事實(shí)證明,硒、儲(chǔ)、鋅等微量元素有明顯的促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)和發(fā)育提高機(jī)體免疫功能和抗病力防癌抗癌等多種作用但是,由于許多無(wú)機(jī)形式的微量元素對(duì)機(jī)體有毒害作用而使其使用范圍和劑量受到很大的限制,只有當(dāng)無(wú)機(jī)形式轉(zhuǎn)化為有機(jī)形式后,才具有普遍的食用和保健價(jià)值利用海洋微藻細(xì)胞的螯合同化作用把無(wú)機(jī)微量元素轉(zhuǎn)化成細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)鰲合物則可達(dá)到這一目的;同時(shí)又可利用某些微藻本身的醫(yī)療保健作用我們以硒鍺為主要微量元素,以藍(lán)藻、綠藻、硅藻、金藻中的微藻為主要材料,研究了微量元素對(duì)微藻的生理生化效應(yīng),包括對(duì)微藻生長(zhǎng)、細(xì)胞形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)、脂肪酸、氨基酸和色素的影響微量元素在細(xì)胞中的累積、同化及環(huán)境因子的影響等研究結(jié)果表明:1)微量元素(硒鍺、錳、鋅、碘)對(duì)微藻生長(zhǎng)的影響與藻類的種別培養(yǎng)基中的微量元素濃度及微藻暴露于微量元素中的時(shí)間有關(guān);一般而言,在較低的濃度下,微量元素對(duì)微藻的生長(zhǎng)沒(méi)有影響或有不同程度的促進(jìn)作用,當(dāng)濃度增加到一定程度后則對(duì)微藻的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用,2)在適宜培養(yǎng)條件下,微藻可富集微量元素,并同化于細(xì)胞的有機(jī)生化組成中;富集量和同化效率與藻類的種別及培養(yǎng)液中微量元素的濃度有關(guān)同時(shí)還受到溫度沒(méi)馬作址忙地比的彩響3)掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM的觀察結(jié)果顯示,狠中國(guó)煤化工形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)都受到了影響,尤其是線粒體和葉綠體(類囊體CNMH(核染色體脂滴和液泡.4)硒、鍺對(duì)微藻脂肪酸組成和含量的影響和作用存在種間差別,在一些藻類中可能充當(dāng)氧化劑的功能,在另一些藻類中則起著抗氧化劑的作用5)硒的存在使四種微藻的氨基酸含量都減少,而鍺對(duì)微藻氨基酸的影響則存在種間差異.6)暴露于硒、鍺的微藻,其葉綠素方為朝癟卜素玉米黃素、若瀟黃素、多甲藻素紫黃素等色素的合進(jìn)因藻種不同而發(fā)生不同規(guī)第2期高亞輝:海洋微藻分類生態(tài)及生物活性物質(zhì)研究571·律的變化.該項(xiàng)研究已取得階段性成果,部分成果參加了國(guó)際會(huì)議、海洋藥物青年科學(xué)家論壇和高新技術(shù)交易會(huì)等交流,產(chǎn)品正在準(zhǔn)備推向市場(chǎng)32鹽藻β胡蘿卜素鹽藻是單細(xì)胞真核綠藻.由于它們適生于高鹽水體中,因此掠食者和競(jìng)爭(zhēng)者都很少,很適于海水養(yǎng)殖鹽藻中富含蛋白質(zhì),甘油和β胡蘿卜素可以成為良好的詞料及餌料,其中的P胡蘿卜素對(duì)人類防癌、抗癌,降低心血管病發(fā)生率大有好處我們引進(jìn)國(guó)外高產(chǎn)胡蘿卜素的鹽藻,并從國(guó)內(nèi)鹽場(chǎng)分離得到若干株鹽藻;對(duì)這些鹽藻進(jìn)行誘變,獲得比原種β胡蘿卜素含量提高50%以上的突變株;探明了鹽藻合成和積累高濃度胡蘿卜素所需的條件,提出了從新鮮鹽藻中快速提取胡蘿卜素的新工藝,初步建立了以海水露天養(yǎng)殖鹽藻的的技術(shù)路線33微藻生化組成特性海洋微藻是許多海洋生物活性物質(zhì)的最初來(lái)源海洋動(dòng)物本身不能合成的一些物質(zhì)需通過(guò)食物鏈傳遞才能在體內(nèi)積累,如多不飽和脂肪酸.另一方面海洋微藻細(xì)胞紫殖周期短易于培養(yǎng),可以通過(guò)生化工程直接用來(lái)生產(chǎn)一些特異性產(chǎn)物,進(jìn)行工廠化生產(chǎn)因此海洋微藻是海洋生物活性物質(zhì)的重要來(lái)源對(duì)海洋微藻生化組成的分析,是開發(fā)利用海洋微藻的基礎(chǔ)近年來(lái),我們獲得教育部博士點(diǎn)基金和留學(xué)回國(guó)人員基金的資助,初步開展了這方面的研究工作,主要對(duì)常見(jiàn)微藻的蛋白質(zhì)脂肪酸氨基酸、色素等進(jìn)行了分析測(cè)定,并對(duì)微藻的抗菌活性、抗瘤活性等作了初步的分析4海洋微藻胞外產(chǎn)物近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)海洋微藻在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)不斷地向周圍環(huán)境釋放許多代謝產(chǎn)物如多糖、氨基酸、酶、脂類維生素和毒素,以及生長(zhǎng)抑制和促進(jìn)因子等,這些產(chǎn)物統(tǒng)稱為胞外產(chǎn)物( Extracellular products,ECP.ECP是海水中化學(xué)物質(zhì)的一個(gè)重要來(lái)源,過(guò)去這一部分在海洋生態(tài)系中的作用并未引起重視,后來(lái)發(fā)現(xiàn)它們?cè)诤Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)、微食物環(huán)、藻一菌(藻其它生物)的相互作用中起著重要的作用,與海洋生產(chǎn)力物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)赤潮、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面研究密切相關(guān)因此,有關(guān)海洋微藻ECP的研究引起了海洋學(xué)家的高度重視,成了目前海洋科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一我們研究了幾種海洋微藻胞外溶解有機(jī)碳、氮和胞外多糖的組成和產(chǎn)生條件,發(fā)現(xiàn)了角毛藻胞外溶解有機(jī)碳的分泌具有日夜節(jié)律并與光照強(qiáng)度密切相關(guān)3.5海洋微藻生物分子標(biāo)記物海洋微藻細(xì)胞中的一些特異性分子物質(zhì),如色素、甾醇可以用來(lái)指示該類生物的存在和生物量據(jù)此可對(duì)海洋生物生產(chǎn)力和種群組成特性進(jìn)行快速的定量分析測(cè)定,因此,在海洋生態(tài)系統(tǒng)研究中將有廣泛的應(yīng)用前景我們應(yīng)用流式細(xì)胞儀技術(shù)對(duì)廈門港主要海洋微析,并探討了其作為特異性分子標(biāo)記物的作用YH中國(guó)煤化工測(cè)定和分CNMHG海洋球石藻海洋球石藻( coccolit h phorid)是一類生活于海洋中的微型浮游植物,基本都是單細(xì)胞結(jié)構(gòu)球石藻是全球分布的致類,尤其是副極地較高緯度海區(qū),更是優(yōu)勢(shì)種類,每年都會(huì)發(fā)生無(wú)數(shù)水華.由于球石藻具有特殊構(gòu)造和成分的球石粒( coccolith),因此它的水華現(xiàn)象能夠?qū)χ車綌?shù)據(jù)572·廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2001年環(huán)境產(chǎn)生諸多影響:首先,球石粒的反射作用,使海水溫度下降而使空氣升溫,改變環(huán)境條件,影響周圍生物的正常生活;其次,由于球石粒的主要成分是碳酸鈣,在它的產(chǎn)生過(guò)程中伴隨著二氧化碳的生成,因此球石粒的大量產(chǎn)生、脫落及沉積,必定影響大氣的CO2含量、水中的CO2、Ca含量,同時(shí)CaCO3沉積于洋底參與地質(zhì)演變,對(duì)大洋碳通量有重要影響我們目前已獲得教育部骨干教師資助計(jì)劃和“973”項(xiàng)目子課題的資助,正在開展這方面的研究工作5海洋微藻種質(zhì)庫(kù)和赤潮微藻培養(yǎng)對(duì)海洋微藻的實(shí)驗(yàn)研究首先必須具有微藻的純種培養(yǎng)我們?cè)诤Ｑ笪⒃宓姆蛛x純化和培養(yǎng)方面已有較好的工作基礎(chǔ),一直不斷地分離純化新的微藻種類或引進(jìn)國(guó)外的種類,近年來(lái)則側(cè)重赤潮微藻的分離培養(yǎng)和保種工作,實(shí)驗(yàn)室目前保存有包括赤潮藻在內(nèi)的20幾種海洋微藻,并不斷擴(kuò)大,對(duì)赤潮微藻的培養(yǎng)特性進(jìn)行了初步的研究6紅樹林硅藻紅樹林是熱帶海洋潮間帶的木本植物群落其生境復(fù)雜多樣,為各種各樣的陸生和海生生物提供了適宜的生活環(huán)境作為初級(jí)生產(chǎn)者的浮游植物是紅樹林生態(tài)系重要的食物鏈組成部分,而硅藻在紅樹林區(qū)的浮游植物中處于優(yōu)勢(shì)地位,但這方面研究幾乎空白我們選擇有代表性的紅樹林保護(hù)區(qū)對(duì)紅樹林區(qū)不同生境的硅藻組成特性、生物量等進(jìn)行了初步的研究參考文獻(xiàn)[1] Chin T G(in Dexiang), Cheng Z D, Lin JM, Liu S C. 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Taxonomic and ecological studies ofmicroalgae are basic for studies of the structure and function of marine ecosystem. On thether hand, with the decreasing of land resources and the intensification of environmental prob-lems, studies on marine microalage have been triggering more and more interest due to the poten-tial use of the microalgae, especially the research on microalgal resources exploration throughmodern bio-techniques and the study on the relationship between microalgae and environmentMicroalgal resources are plentiful in China and research in the fields of microalgal taxonomy andecology has been actively carried out in the past several decades. Application of the research re-ults in exploring potential microalgal resources and exploration of new research fields are two important subjects in future.Marine diatom research in Xiamen University has been carried out since 1930s and theachievements in the field have been in the lead in China. In recent years, the research fields havebeen expanded to cover the research of marine microalIngy and natural products of marine microalgae, marine nand中國(guó)煤化工 lllproducts and molecular biomarker of microalgae, isolaCN Groalgae, anddiatom assemblages in mangrove habitats. The paper reviews the research achievements in marine microalgae of Xiamen University following a brief introduction of the progress in marine mi-croalgal research both in China and in foreign countries.Key words: marine microalgae; taxonomy; ecology; bioactive products