热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2023年第5期

• 斯里兰卡穹顶的演变过程及其能量学特征*

  马宇, 王卫强, 游庆龙, 辛红雨

  文章基于混合坐标海洋模式(hybrid coordinate ocean model, HYCOM)等多套再分析资料, 研究了气候态斯里兰卡穹顶(Sri Lanka Dome, SLD)的演变过程及其能量学特征。研究显示, SLD有两次从发展、成熟至减弱的过程, 相伴随的是其涡动能(eddy kinetic energy, EKE)也出现两次峰值。在第一次发展阶段(5月23日—6月10日), SLD在斯里兰卡的东南部开始发展, 并逐渐移向东部, 伴随着面积和强度逐渐增大。在此过程中, 风应力持续输入EKE, 海洋不稳定过程使得平均流能量转化为EKE和涡势能(eddy available potential energy, EPE), 以及西南季风流(southwest monsoon current, SMC)的平流作用, 均使得SLD迅速加强。在成熟阶段(6月11—22日), SLD位于斯里兰卡东部, 风应力做功和涡流相互作用的增强使得SLD区域内的EKE和EPE达到第一个峰值。在减弱阶段(6月23日—7月20日), SLD向西北移动, 由于平流项引起EKE和EPE的耗散, 加上风应力做功和斜压不稳定显著减小, 使得SLD区域的EKE和EPE衰减, 强度显著减小。而在稳定阶段(7月21日—8月14日), SLD移至斯里兰卡东北部, 风应力做功, 压强做功和涡流相互作用较弱, 使得SLD的强度始终维持一个较弱的水平。在第二次发展阶段(8月15—25日), SLD北移, 伴随着风应力做功和压强做功的增强, 其强度增大。在消亡阶段(8月26日—9月5日), 海洋不稳定过程使得EKE和EPE转化为平均流能量, 导致SLD逐渐消亡。因此, 风应力做功、涡流相互作用、压强做功以及源自SMC的平流作用是控制SLD演变的主要因子。

• 基于贝叶斯网络和GIS的热带气旋灾害风险评估

  田城, 黎鑫, 杜洋, 李明, 谢勇, 夏际炉

  针对热带气旋灾害的复杂性和不确定性, 文章基于贝叶斯网络和地理信息系统(geographic information system, GIS)提出了一种新的热带气旋灾害风险评估模型。该模型能够从客观历史数据中自动挖掘灾害影响因素间的因果关系, 并以概率形式进行表达和推理, 从而对不确定灾害风险进行评估预测。基于1980—2016年中国东南沿海三省(广东、福建、浙江)的热带气旋灾害历史数据进行风险评估实验, 选取致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性3个方面共计12个评估指标作为模型输入, 直接经济损失量化为灾害风险等级作为模型输出, 构建基于贝叶斯网络的风险评估模型。然后利用2017—2021年热带气旋灾害数据进行模型检验, 评估预测的准确率为80.75%。模型预测的极低、低、中、高和极高风险的相对误差分别为27.72%、8.45%、18.58%、16.52%和19.12%, 风险预测值的区划结果在空间形态上与实际灾害损失分布高度一致。此外, 还将评估模型构建方法应用于“莫兰蒂”台风灾害个例的风险评估。结果表明, 模型评估出的灾害高风险和极高风险区域与实际灾情报告基本一致。由此可见, 本研究建立的热带气旋灾害风险评估模型具有较高的准确率和可信度, 为热带气旋灾害风险评估提供了一种新的方法途径和技术支撑。

• 有机磷酸酯在南海长棘海星中的生物富集特征及来源解析

  王辰燕, 史敬文, 颜安南, 康亚茹, 王煜轩, 覃素丽, 韩民伟, 张瑞杰, 余克服

  有机磷酸酯(organophosphate esters, OPEs)是环境中一类新型有机污染物, 其在南海水体和生物中普遍存在。有关南海长棘海星中OPEs的富集特征尚缺乏研究。因此, 文章使用气相色谱串联三重四极杆质谱仪(gas chromatography tandem triple quadrupole mass spectrometry, GC-MS/MS)对南海珊瑚礁区长棘海星中11种典型OPEs的生物富集特征及来源进行了分析。结果表明, 氯代OPEs普遍存在于长棘海星组织中, 占11种OPEs总含量(∑11OPEs)的95%~98%; 长棘海星中∑11OPEs (干重)存在明显的组织间差异, 幽门盲囊(60.2~1130ng·g-1)和胃(68.2~1181ng·g-1)显著大于表皮(9.31~569ng·g-1)(p<0.05), 幽门盲囊和胃在长棘海星积累OPEs时起着重要作用; 长棘海星组织对磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCIPP)的生物富集能力较强, 即TDCIPP在长棘海星组织中的生物富集因子BAFs大于5000L·kg-1; 磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCIPP)、TDCIPP和磷酸三正丁酯(TNBP)在从珊瑚向长棘海星传递过程中表现出了生物放大效应, 即长棘海星可以通过捕食珊瑚富集这4种OPEs; 源解析表明, 南海长棘海星体内OPEs可能主要来源于南海渔业活动、岛礁建筑和周边国家废弃物的释放, 少部分可能来自船舶运输过程的释放。

• 海洋放线菌Actinoplanes sp. M4I6化学成分研究

  王子鹏, 李芬发, 谢晴宜, 马青云, 杨理, 戴好富, 罗都强, 赵友兴

  对海洋放线菌Actinoplanes sp. M4I6的次生代谢产物进行分离鉴定, 并评价了其生物活性。采用正相硅胶柱色谱、反相C18柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱和高效液相色谱等技术进行分离纯化, 运用核磁共振波谱技术对分离所得化合物进行结构鉴定。对分离得到化合物进行了抗枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis ATCC 6633)和抑制乙酰胆碱酯酶活性评价。共分离得到9个化合物, 经鉴定为(E)-prop-1-enyl-2-hydroxypropanoate(1)、cyclo-(R-Pro-R-Phe)(2)、cyclo-(L-Val-L-Leu)(3)、cyclo-(L-Phe-L-Val)(4)、cyclo-(L-Leu-L-Phe)(5)、lumichrome (6)、2-(4-hydroxyphenyl)ethylacetate(7)、4-hydroxysattabacin(8)、3-hydroxybutan-2-yl 2-phenylacetate (9), 其中化合物1为新天然产物。化合物5、6、8、9对 Bacillus subtilis ATCC 6633有一定的抑制活性, 化合物4、6对乙酰胆碱酯酶有较弱的抑制活性。

• 滨海酸性硫酸盐土壤湿地沉积物中还原性无机硫和活性铁的耦合特性及环境意义

  陈波, 覃子东, 王锋, 蔡平雄, 张生银

  滨海酸性硫酸盐土成土母质中富含还原性硫化物(reducing inorganic sulfur, RIS)和活性铁等生源要素, 耦合制约着铁、硫以及重金属元素的环境地球化学行为。为了揭示滨海酸性硫酸盐土壤湿地沉积物中RIS和活性铁的耦合机制及环境意义, 文章通过在钦江河口滨海酸性硫酸盐土壤湿地采集深约40cm的沉积柱状样, 在垂向上对酸性可挥发硫(acid volatile sulfide, AVS)、黄铁矿硫(chromium reducible sulfur, CRS)、元素硫(elemental sulfur, ES)和活性铁[(Fe(Ⅱ)和 Fe(Ⅲ)]的含量和分布规律进行了厘定, 并结合沉积物的理化性质进行探讨分析。结果表明: 钦江河口酸性硫酸土中的活性铁中以Fe(Ⅲ)为主, 活性铁中的Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)在环境容易发生相互转换, 氧化还原电位(Eh)越低、有机质(organic matter, OM)含量越高越利于Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ); 还原性无机硫以CRS为主, 其次为AVS以及少量ES, 成岩过程中还原性无机硫会相互转化, 其过程主要受到活性铁和OM控制, 但研究区还原性无机硫形成的限制因素并非活性铁, 而是OM的含量及活性; 较高的OM和Fe(Ⅱ)易造成AVS富集, 较高的Fe(Ⅲ)和Eh值利于ES生成, CRS除受OM和活性铁的控制, 还受到AVS转化率的影响; 研究区大部分样点的CRS/AVS比值较低, 表明AVS不能有效的转化为CRS, 硫化物活性与生物有效性较高。因此应尽量避免外源OM引入和人为活动扰动, 以免造成还原性无机硫氧化释放出H+形成酸害, 同时降低吸附或共沉淀在还原性无机硫上的重金属等污染物的浸出, 以减少环境破坏。

• 西沙短指软珊瑚Sinularia flexibilis中具有肿瘤细胞毒活性的甾体化合物

  高亚欣, 王昊, 戴好富, 夏志辉, 曾艳波

  文章对采集自我国南海西沙群岛的短指软珊瑚Sinularia flexibilis的化学成分及其生物活性进行研究。采用薄层层析、硅胶柱层析、凝胶柱层析和半制备高效液相色谱等各种分离方法进行分离纯化, 根据理化特性和各种波谱数据, 结合文献数据对分离到的化合物进行结构鉴定。从短指软珊瑚S. flexibilis中分离鉴定了8个甾体类化合物, 其结构分别鉴定为: 24-亚甲基胆甾-5,24(28)-二烯-3β,19-二醇(24-methylcholesta-5,24(28)-diene-3β,19-diol) (1)、(3β,23S)-ergosta-5,24(28)-diene-3,23-diol (2)、4α-methyl-3β,14β-dihydroxy-5α-ergost-24(28)-en-23-one (3)、sinulasterol C (4)、nephalsterol C (5)、24-亚甲基胆固醇(24-methylene-cholesterol) (6)、4α-methyl-3β,8β-dihydroxy-5α-ergost-24(28)-en-23-one (7)和4α-甲基-麦角甾-24-烯-3β-醇(4α-methyl-ergosterol-24-en-3β-ol) (8)。肿瘤细胞毒活性测试结果表明, 化合物2、3和5具有较强的K562 (人慢性髓原白血病细胞)毒活性, 其IC50 (半数最大抑制浓度)值分别为(5.48±0.22)μmol·L-1、(4.80±0.11)μmol·L-1和(2.08±0.11)μmol·L-1。

• 热带海草泰来草沉积物真菌的群落结构、功能与分子生态网络研究

  凌娟, 梁童茵, 岳维忠, 黄小芳, 孙翠慈, 张健, 张煜航, 周卫国, 董俊德

  真菌是海草床生态系统的重要组成部分, 它们在维持海草健康和生态系统碳氮等营养元素循环方面发挥着重要作用。为了阐明海草床生态系统真菌的群落结构及功能, 文章以热带海草泰来草(Thalassia hemprichii)沉积物为主要研究对象, 通过Illumina Miseq高通量测序技术分析海南岛和西沙群岛两个研究区域泰来草沉积物真菌的群落结构与物种多样性, 并利用FUNGuild数据库对真菌营养类型进行预测和功能注释。研究结果表明, 子囊菌门(Ascomycota)(相对丰度24.30%~76.20%)和担子菌门(Basidiomycota)(相对丰度4.98%~52.24%)为两个研究区域的共同优势种群, 但是子囊菌门真菌的相对丰度在两个研究区域间存在显著性差异(p<0.05), 两个区域内共有的海草沉积物真菌分类操作单元(operational taxonomic units, OTUs)数量占比为5.15%, 其相对丰度为31.19%。两个研究区域泰来草沉积物真菌群落的α多样性指数中的香农指数(Shannon)和系统发育多样性(phylogenetic diversity)以及β多样性之间都存在显著性差异(p<0.05)。FUNGuild功能预测分析表明, 大部分真菌的营养类型尚未确定(72.11%~91.92%), 其中能够确定的主要营养类型为共生营养型(symbiotroph)、腐生营养型(saprotroph)和病理营养型(pathotroph), 3种营养型可以进一步分为41个生态功能群。基于随机矩阵理论(random matrix theory, RMT)构建的两个研究区域海草泰来草沉积物真菌分子生态网络结果显示, 海南岛泰来草沉积物真菌网络结构更加复杂, 其平均聚类系数更高、平均连通度更高、密度更高, 该真菌群落可能对外界环境变化更为敏感, 而西沙群岛海草沉积物真菌群落的模块化程度更高, 其中粪壳菌纲(Sordariomycetes)为分子生态网络中的关键类群。

• 大亚湾表层沉积物碳水化合物活性酶基因分布特征

  孙翠慈, 岳维忠, 赵文杰, 王友绍

  微生物的碳水化合物活性酶(carbohydrate active enzymes, CAZymes)是海洋沉积物有机碳降解过程中的关键。文章基于大亚湾2020年春季表层沉积物的宏基因组数据, 分析鉴定编码CAZymes序列种类及其在微生物中的分布, 并预测了微生物群落对不同结构聚糖的利用。结果表明, 表层沉积物微生物群落对不同结构聚糖的利用能力不同。δ-变形菌纲是编码降解肽聚糖和几丁质相关酶类序列的最大贡献者; γ-变形菌纲、拟杆菌门和浮霉菌门具有最高的CAZymes家族的α-生态多样性(香浓指数), 是编码降解结构复杂多糖(岩藻聚糖、昆布多糖、纤维素等)的CAZymes基因优势种群; 酸杆菌是编码裂解寡聚半乳糖醛酸多糖酶序列的优势菌群。古菌对大部分CAZymes贡献低于1%, 但对编码降解纤维素和半纤维素的碳水化合物酯酶(carbohydrate esterase, CE)序列、结合模块(carbohydrate binding module, CBM)基因序列贡献较突出(贡献介于2.18%~ 11.1%)。CAZymes的底物主要源自于湾内自生的有机碎屑, 降解藻源有机碎屑的CAZymes序列的相对丰度于湾口高于湾东北部。与木质素降解相关的辅助活性家族(auxiliary activity families, AAs)序列相对丰度在湾东北部最高, 主导的AAs可能有助于增加木质纤维素的溶解度, 进而提高糖苷酶对木质纤维素的生物利用度。大亚湾表层沉积物中微生物及其CAZymes序列组成主要与上层水体有机颗粒沉降以及水深相关。

• 低盐胁迫下假微型海链藻脂肪酸代谢的转录组学分析

  孙文杰, 李佳岷, 王华龙, 米铁柱, 甄毓

  文章以假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)转录组测序数据为基础, 对差异表达的功能基因进行GO (gene ontology)和KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析, 以研究低盐胁迫条件对其脂肪酸代谢通路相关功能基因表达的影响。结果发现, 不同盐度培养下的假微型海链藻在生长期的第2天与第4天时细胞中与脂肪酸生物合成、脂肪酸延伸的相关基因(如: ACC1、arm)的表达量相对于生长第1天均显著升高, 与脂肪酸降解相关基因(如: ACADM、ECI1)的表达量无显著变化; 与脂肪酸的生物合成、延长相关基因的表达量在试验组和对照组间存在差异(如: 起重要作用的KASⅠ、ACAA2等基因表达量显著增加, 但也有少数处于下降或者微变动的状态), 与脂肪酸降解过程相关基因的表达量显著上升。

• 深海真菌101#的分子鉴定、次生代谢产物及其生物活性研究*

  曾步燕, 梁志凤, 罗琴琴, 曾玲, 杨长庚, 王锂韫, 孙玉林

  文章对分离自南海深海沉积物的1株真菌101#进行分子鉴定、次生代谢产物及其生物活性研究。基于rDNA-ITS基因序列分析法对菌株进行鉴定, 运用高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)跟踪其发酵产物含量的变化, 采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20层析、HPLC等多种方法进行代谢产物分离纯化; 利用核磁共振、质谱等波谱学方法并结合参考文献报道对分离的单体化合物进行结构鉴定。采用滤纸片扩散法和卤虫致死法分别测定抗菌和卤虫致死性活性。结果表明, 该菌株鉴定为黄曲霉(Aspergillus flavus), 第28天的发酵产物含量最丰富。此外, 该粗提物对15种指示菌均具有一定的抑制活性, 其中对10种革兰氏阳性菌和阴性菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)范围为0.781~6.25μg·mL-1, 对3种植物病原菌MIC范围为50~200μg·mL-1, 对海洋生物污损菌(麦氏交替单胞菌)和致病真菌(多耐白色念珠菌) MIC值分别为3.125μg·mL-1和1.563μg·mL-1, 对卤虫1、12、24和48 h的半数致死浓度(Median Lethal Dose 50, LD50)分别为74.597、24.322、13.797和8.559mg·mL-1。最后, 从乙酸乙酯萃取部位中共得到4个单体化合物, 分别鉴定为5-chloro-2-hydroxyphenylacetic acid (1)、aspergamide A (2)、WF-3681 methyl Ester (3)和(E)-But-2-enedioic acid monomethyl Ester (4), 这4个化合物对枯草芽孢杆菌、多耐白色念珠菌、苏云金芽孢杆菌、希瓦氏菌和藤黄微球菌显示出一定的抑制活性, 其MIC值范围为6.25~200μg·mL-1, 此外, 化合物 1~4均显示出较强的卤虫致死活性, 其LD50值分别为7.40、11.95、17.69和23.35μg·mL-1。

• 不同绿藻对模拟酸雨胁迫的生理生化响应特征

  杜响, 骆其君, 陈海敏

  以东海潮间带绿藻优势种为试验材料, 测定其最大光化学量子产量(maximal photochemical quantum yield of PSⅡ, Fv/Fm)、可溶性糖含量及抗氧化酶活性等指标, 研究不同强度模拟酸雨(pH分别为6.3、5.6、4.5、4.0、3.5)胁迫下绿藻优势种生理生化响应。结果表明: 1) 随着模拟酸雨酸度和处理时间增加, 2种浒苔、4种石莼、史氏刚毛藻和刺松藻的Fv/Fm抑制幅度增大; 2) pH 4.5的模拟酸雨降低藻体中叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性糖含量, 降幅为浒苔>石莼>刺松藻>史氏刚毛藻。而可溶性蛋白含量有所增加, 且随时间延长愈加显著, 史氏刚毛藻增幅高于其他绿藻。3) pH 4.5的模拟酸雨抑制绿藻中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性, 但提高其过氧化物酶(peroxidase, POD)活性, 且处理时间与POD活性正相关, 与SOD、CAT活性负相关。研究表明pH 4.5能作为模拟酸雨胁迫潮间带绿藻优势种的试验条件, 史氏刚毛藻对模拟酸雨耐受性最佳, 石莼比浒苔具有更好的抗酸雨胁迫能力。

• 高产蛋白酶菌株的筛选、鉴定及其在方斑东风螺养殖中的应用

  武慧宇, 高秀菊, 葛东振, 朱军, 邹潇潇, 黄惠琴, 顾志峰, 鲍时翔

  方斑东风螺是我国及东南亚地区重要的海水养殖品种, 由于养殖底质污染, 导致方斑东风螺病害频发。文章从健康方斑东风螺养殖池底沙中筛选蛋白酶高产菌株, 基于形态、生理生化和分子特征对高产蛋白酶菌株进行鉴定, 通过菌株溶血性检测和药敏试验初步评价其安全性, 在单因素试验的基础上通过正交试验对其发酵培养基碳源、氮源及金属盐进行优化, 并在室内养殖条件下考察了其对方斑东风螺养殖水体(氨氮、亚硝酸盐氮、化学需氧量)、底沙(总氮、有机碳)以及方斑东风螺生长(存活率、特定生长率)的影响。结果表明: 从健康方斑东风螺养殖池底沙分离得到一株高产蛋白酶芽孢菌, 其蛋白酶活性为324.0U·mL-1, 命名为YZS02, 经鉴定菌株YZS02为越南蔷薇菌(Rossellomorea vietnamensis), 该菌株没有溶血活性, 对24种抗生素敏感, 其最优发酵培养基为酵母粉15g·L-1、可溶性淀粉20g·L-1、MgCl2 8g·L-1、NaCl 30g·L-1, 用此优化培养基在30℃, 200r·min-1条件下摇瓶发酵24h, 菌体密度可达到7.19×109个·毫升-1, 该密度是优化前的2.89倍, 同时优化后蛋白酶活性可达753.3U·mL-1, 为原来的2.3倍。YZS02能够有效降低方斑东风螺养殖水体氨氮和化学需氧量水平, 对底沙中的总氮也有很好的去除效果, 试验结束时对照组水体氨氮浓度为2.33mg·L-1、化学需氧量为278.37mg·L-1、底沙总氮含量为538.31μg·g-1, 而试验组水体氨氮浓度为0.78 mg·L-1、化学需氧量为128.47mg·L-1、底沙总氮含量为128.71μg·g-1。YZS02还能有效提高方斑东风螺的存活率及特定生长率。

• 海底冷泉渗漏油气泡原位定量测定——以墨西哥湾GC600为例

  邸鹏飞, 李牛, 陈多福, Ian R MacDonald

  海洋环境中冷泉渗漏是甲烷等有机化合物和其他温室气体进入海洋和大气的重要来源。准确定量确定冷泉渗漏的甲烷气泡通量对于评估它们对全球甲烷预算和气候变化有着重要的研究意义。采用高分辨率视频成像系统原位观察了墨西哥湾GC600冷泉渗漏区Mega Plume 2喷口, 并获得了油气泡连续释放的视频片段。通过采用半自动气泡计数算法估算了Mega Plume 2 喷口释放的油气泡个数及其释放速率。而通过图像处理技术确定了Mega Plume 2释放的油气泡的大小和尺寸分布。Mega Plume 2混合喷口释放的油气泡平均直径2.56mm±1.01mm, 油气泡释放速率为80.25个·秒-1。Mega Plume 2喷口年释放通量为177.7m3·a-1 (19.55~106.62t·a-1)。然而, Mega Plume 2 喷口的气泡释放速率与潮汐无关, 可能与其他因素如水合物, 油气藏增压及沉积层差异加载有关。只有对冷泉渗漏系统开展长期的原位在线观察, 我们才能准确获取冷泉渗漏系统活动特征及其释放通量。

• 冷泉渗漏对海洋沉积物氧化还原环境地球化学识别的影响——以南海东北部F站位活动冷泉为例*

  李牛, 邸鹏飞, 冯东, 陈多福

  氧化还原敏感元素(Mo、U、V、Re、Ni、Co、Cr)已被广泛用于判别沉积环境的氧化还原状态, 以及计算上覆水体和大气层中的氧气浓度。然而海底冷泉活动由于微生物作用形成的硫化氢可以导致这些元素指示的氧化还原信号发生变化和模糊, 进而影响氧化还原状态判别的有效性。文章通过对南海活动冷泉F站位海底3根插管沉积物的氧化还原敏感元素地球化学特征分析, 发现冷泉活动区海底沉积物相比正常海底环境普遍表现为较高的Mo含量, 并指示孔隙水为硫化环境, 表明甲烷厌氧氧化作用形成的硫化氢对沉积物中Mo富集具有促进作用。冷泉沉积物的U/Th、V/Cr和Ni/Co显示底层海水具有较高的氧浓度, 与正常海底特征相一致。但是V/(V+Ni ) > 0.7指示了沉积物形成时的环境缺氧, 可能与陆源碎屑中较低的Ni含量有关。冷泉沉积物Re/Mo比值接近现代海水值, 与现代海洋硫化盆地的特征类似, 指示了冷泉附近海洋硫化分层特征。因此冷泉活动区海底沉积物的Re和Mo容易受到甲烷渗漏的影响, 不能可靠指示真实的氧化还原状态。

• 涠洲岛海洋沉积物来源真菌Aspergillus sp. GXIMD02003的代谢产物研究

  邢楠楠, 任润馨, 唐振洲, 罗志宏, 夏辰曦, 刘永宏, 彭亮, 陈显强

  为了探讨海洋沉积物来源真菌Aspergillus sp. GXIMD02003次级代谢产物的多样性, 运用多种色谱技术分离该菌株代谢产物, 基于质谱、核磁共振波谱和旋光等数据结合文献数据比对鉴定化合物结构。8个化合物从真菌Aspergillus sp. GXIMD02003中分离并被鉴定为(3S,11aS)-3-[(1H-indol-3-yl)methyl]-7,9-dihydroxy-8-methoxy-2,3,11,11a-tetrahydro-6H-pyrazino[1,2-b]isoquinoline-1,4-dione (1)、cyclo(L-Pro-L-Tyr) (2)、cyclo(L-4-Hyp-D-phe) (3)、cyclo(L-4-Hyp-L-Phe) (4)、cyclo(L-4-Hyp-L-leucine) (5)、cyclo(L-4-Hyp-D-leucine) (6)、desmethyldiaportinol (7)、2-(2ʹ-hydroxypropyl)-5-methyl-7-hydroxychromone (8)。化合物1~8在测试浓度下未显示抑制癌细胞增殖、α-葡萄糖酶和抑菌活性。化合物1~8首次从涠洲岛海洋沉积物来源真菌中分离得到。

• 海洋本草软珊瑚共附生曲霉属真菌EGF7-0-1和EGF15-0-3共培养中甾体类成分研究Ⅱ

  司徒美霞, 雷祖发, 杨倩茹, 邓胜毅, 吴科键, 陈鸿皓, 韦霞, 樊浩, 张伟, 张翠仙

  文章模拟微生物自然生长环境, 对两株海洋本草软珊瑚曲霉属真菌Aspergillus sp. EGF7-0-1和Aspergillus sp. EGF15-0-3进行共培养, 以期发现新颖骨架成分。采用硅胶、反相色谱、羟丙基葡聚糖凝胶和高效液相色谱等方法对其次生代谢产物进行分离、纯化; 采用高分辨质谱、核磁共振、旋光及物理常数对照等方法对所分离得到的化合物进行结构鉴定; 采用全球天然产物分子网络(Global Natural Products Social Molecular Networking, GNPS)方法对次生代谢产物进行分析。从两株软珊瑚来源的曲霉属真菌大米共培养中分离得到10个甾体类化合物: Chaxine (1)、Herbarulide (2)、dankasterones A (3)、25-hydroxyergosta-4,6,8(14),22-tetraen3-one (4)、Ganodermasides D (5)、Ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-one (6)、Ergosta-4,7,22-trien-3-one (7)、Isocyathisterol (8)、Stigmasta-4,22-dien-3-one (9)和β-sitostenone (10)。化合物1~3均为高度氧化重排的甾体类化合物。化合物4、5、7和9首次从曲霉属真菌中分离得到。GNPS分析表明与菌株EGF7-0-1和EGF15-0-3单培养相比, 两株真菌共培养能诱导出更为丰富的甾体类化合物。

• 海洋本草软珊瑚共附生真菌Aspergillus sp. EGF7-0-1中酚酸类化学成分研究(Ⅱ)

  樊浩, 何嘉鸿, 韦霞, 陈乐怡, 陈欣琪, 张翠仙

  为寻找海洋来源结构新颖的次生代谢产物, 采用大米培养基对海洋本草软珊瑚(Sinularia sp.)共附生真菌Aspergillus sp. EGF7-0-1进行规模发酵, 利用高效液相色谱等多种柱色谱技术对其乙酸乙酯提取物进行分离纯化; 采用核磁共振波谱、高分辨质谱、旋光光谱等现代光谱学方法, 并结合文献数据比对等对其进行结构鉴定, 获得10个简单芳香酚酸化合物, 分别为4-hydroxy-3-(3'-methyl-2'-butenyl) phenylacetic acid (1)、asperulosin C (2)、对羟基苯乙酸(3)、对羟基苯乙酸甲酯(4)、4-hydroxy-3-prenyl-benzoic acid (5)、4-hydroxy-3-(3-methylbut-2-enyl) benzaldehyde (6)、对羟基苯甲醛(7)、对羟基苯甲酸甲酯(8)、间羟基苯乙酸(9)和2,2'-oxybis(1,4)-ditert-butylbenzene (10), 其中化合物1是新发现的天然产物。抗肿瘤活性研究表明, 化合物1~10对人结肠癌细胞、人乳腺癌细胞、人肝癌细胞、小鼠肝癌细胞、小鼠乳腺癌细胞、小鼠黑色素瘤细胞和小鼠皮肤黑色素瘤细胞等肿瘤细胞均无活性。

• 浮游胶质被囊动物暴发机制及海洋碳泵效应*

  谭烨辉, 赖艳娇, 连喜平, 刘甲星, 柯志新, 李开枝

  滤食性浮游被囊动物在开阔大洋和沿海海域中大量存在, 通过黏液网来大量过滤海水浓缩食物颗粒以供种群快速增殖, 是生物碳泵的关键组成, 对海洋生物地球化学循环和生态系统能量流动均有重要意义。文章从浮游被囊动物生物学特征、植食性滤食作用、生活史特异性等方面综合论述了国内外关于浮游被囊动物在摄食海洋微型生物、调节海洋生物碳泵(biological carbon pump, BCP)和改变微型生物群落结构以及联系深海食物网等方面的作用。概括了国内外影响浮游被囊类暴发的食物因素、生活史特征、海洋动力过程及气候变化等相关研究进展。浮游被囊动物通过黏液过滤打包真光层微型生物, 产生的粪便球和胶质死体快速沉降而输出成为胶质碳泵, 从而增加BCP效率, 改变微型生物碳循环途径; 作为上层海洋生态系统与深海生态系统的媒介, 胶质坠落在深海群落和底栖动物食物网中扮演重要作用。文章最后总结了其他胶质碳泵的相关研究进展, 并提出在全球变化背景下, 未来的研究应该更多地着眼于动力过程对不同生活史阶段浮游被囊动物的垂直移动和集群的影响, 并将过滤摄食对微生物群落影响及繁殖策略响应与海洋物理、化学和生物环境多维度联系起来, 全面解释浮游被囊类暴发的内在和外在机制, 有助于准确评估海洋被囊类胶质碳泵效率及其对全球变化的响应。