磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,简称PS)在自然界中含量稀少,但在食品、医药、化妆品等行业有极高的利用价值.为提高PS的得率,本文以超临界CO2为非水反应介质,以南极磷虾中提取的磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)为原料,在磷脂酶A1 (PLA1)的作用下使游离DHA结合到磷脂酰胆碱Sn-2位上,以制备富含DHA的磷脂酰胆碱(DHA-PC),再通过磷脂酶D改性成富含DHA的磷脂酰丝氨酸(DHA-PS),并研究不同条件对其改性的影响.通过单因素和正交实验得到制备DHA-PS的最佳工艺条件为压力9 MPa,温度38℃,时间4h,丝氨酸的添加比例1∶2,最佳缓冲溶液pH7.5,得率可达89.73％.与传统有机溶剂法相比,以超临界为介质制备PS,极大地提高了反应速率和得率,同时也实现了南极磷虾粉的高值化利用.

目前甲壳类生物资源,如蟹、龙虾、对虾及南极磷虾等组成了全球庞大且极具商业价值的渔业.虽然这些渔业的重要性逐步提升,规模也在扩大,但相对于其他渔业,适合且有效的海洋甲壳类资源评估与管理方法仍需进一步发展.本文回顾和评价了各种用于甲壳类生物资源评估的方法与模型,对剩余产量模型、时滞差分模型、损耗模型及体长结构模型等应用到甲壳类生物资源评估的4种主要模型进行了归纳和分析,简要地总结了这几种模型在应用时所需要的假设前提以及对所需数据的要求等,并对比分析了几种模型的优、缺点.此外,本文还列举了关于资源评估方法中模型的假设要求.参数的估算方法、不确定性来源及一般性解决办法等.最后,本文对甲壳类资源评估方法的发展方向和前景进行了展望.

斯科舍海是南极大磷虾资源分布最为密集的海域,也是磷虾的传统渔场,但该海域磷虾种群结构存在较为显著的年际、季节性与区域性差异.为了解该海域磷虾种群动态,本研究利用2016年1-9月由渔业调查随机收集的样本,对该海域磷虾种群结构的时空变动进行了分析.结果表明:各月磷虾性比存在显著的差异,1-5月雌性明显占优,而6-9月则呈现相反的趋势.1-9月期间,仅1月出现幼体,且雌性成体的比例与2月相当,占比超过了40％;3-5月,雌性未成体的比例均超过了50％,而雌性成体的比例开始逐月下降;6-8月,雄性未成体的比例达到峰值;9月,雌性未成体的比例显著增加,而雄性成体的比例呈下降趋势.在布兰斯菲尔德海峡内,2-5月,雌性未成体的比例超过一半;1月,乔治王岛东北水域已排卵个体的比例(25.6％)显著高于其他个体,雌性临产个体的比例也较高;6-9月,南乔治亚岛东北水域雄性成体的比例约占一半,雌性成体的比例极低.性成熟度组成显示,1-2月为磷虾产卵盛期,而产卵场出现在乔治王岛东北水域以及布兰斯菲尔德海峡.

目的 研究比较南极磷虾油对实验性高血脂大鼠预防和治疗给药辅助降血脂作用效果.方法 喂养高脂肪高胆固醇饲料建立SD大鼠高脂血症模型.预防组于造模前给予磷虾油14 d及造模期间继续给予磷虾油12 d.治疗组则于造模期间给予高脂肪胆固醇饲料和磷虾油12 d.造模结束后采血检测大鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),病理学检查观察各组肝组织的病变.分析比较磷虾油对于高血脂大鼠辅助降血脂的预防和治疗的功效.结果 南极磷虾油预防给药组大鼠的血清TC和LDL-C显著降低(P<0.05),肝组织的脂肪变性程度较轻,但对血清TG、HDL-C的影响不明显(P>0.05).虾油治疗给药未见大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C明显下降(P>0.05),辅助降血脂作用效果不明显.结论 南极磷虾油辅助降血脂作用预防性给药效果明显,具有显著降低血脂TC的作用.

目的 采用动物实验对南极磷虾油及其砷甜菜碱进行安全性评价,为其食用安全性提供数据支持.方法 80只Wistar健康大鼠随机分为4组,每组20只,雌雄各半,每天分别灌胃给予相同剂量的大豆油、南极磷虾油、添加100 mg/kg砷甜菜碱的磷虾油、添加1 000 mg/kg砷甜菜碱的磷虾油,灌胃剂量2.625 g/kg,进行30 d喂养试验和毒理学评价.结果 喂养30 d后,各组均未有实验动物出现中毒或死亡现象.与大豆油对照组相比较,南极磷虾油组及各剂量砷甜菜碱添加组大鼠体质量和喂养期间的总体质量差异无显著性(P＞0.05);大鼠血红蛋白含量、红细胞计数、血小板、白细胞计数及白细胞分类等血液学指标,谷草转氨酶、谷丙转氨酶、尿素氮、肌酐、血糖、三酰甘油、总胆固醇、总蛋白和清蛋白等生化指标,以及脏器质量和脏器指数差异均无显著性(P＞0.05);组织病理切片未见异常.结论 南极磷虾油所含有的砷甜菜碱食用安全,南极磷虾油是一种安全的食品原料.

结合南极磷虾渔业科学观察员收集的渔业数据和海洋环境数据,本研究利用地理加权回归模型(GWR),分析了具有空间属性的虾群深度和离岸距离两个因子,以及海水表温对南设得兰群岛北侧水域南极磷虾渔场空间分布的影响.结果表明:各年南极磷虾渔业单位捕捞努力量渔获量(CPUE)在空间上的分布无显著的集聚性;2010和2013年,3个因子之间存在空间自相关性(正相关),而2012和2016年则无自相关性.GWR模型结果显示,3个因子对CPUE的空间分布具有不同程度的影响,影响程度大小依次为虾群深度＞离岸距离＞温度.拟合结果发现,南设得兰群岛东、西两侧水域中表温对CPUE空间分布的影响与其他两个因子具有相反的趋势.虾群深度和离岸距离对CPUE的空间效应主要表现为负相关,但存在着年际和区域性差异.本研究结果可为南极磷虾渔场形成机制研究提供方法上的参考.

行为生态学和生理生态学是生态学领域的两个重要研究范畴,开展相关研究可以更好地理解海洋生物的生活习性及其对环境的适应能力.南极磷虾是南大洋生态系统中的关键物种,探究其行为和生理生态学可以了解磷虾类等海洋生物应对极端环境的能力.本文从行为生态和生理生态两方面总结了南极磷虾的典型生态学特征.行为生态学包括其集群(规模、行为)及游泳(游泳角度、附肢摆动)等;生理生态学包括呼吸、排泄与代谢以及蜕皮与生长等.目前关于南极磷虾的生理生态学和行为生态学的研究仍较为有限,且多数研究结果基于陆基实验室的暂养.鉴于陆基实验室暂养与自然的南极磷虾栖息环境差异较大,开展南极磷虾的现场实验生态学研究迫在眉睫.

目的 探讨摄食南极磷虾油对正常饮食大鼠脂质代谢的影响.方法 将雄性Wistar大鼠随机分为对照组(灌胃生理盐水)、大豆油组(灌胃大豆油)、鱼油组(灌胃鱼油)、南极磷虾油组(灌胃南极磷虾油),灌胃剂量2.625 g/kg,连续灌胃30 d.测定各组大鼠血清三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)水平,血清及肝脏脂肪酸的组成变化.结果 与对照组相比,南极磷虾油组及鱼油组大鼠血清TG含量分别降低了19.00％、9.52％,TC含量分别降低了8.90％、4.14％,但差异无显著性(P>0.05);血清二十碳五烯酸(EPA)含量分别升高了309.00％、340.00％(F=12.015,P<0.05),二十二碳六烯酸(DHA)含量分别升高了80.20％、42.32％(F=8.825,P<0.05),花生四烯酸(AA)含量分别降低了37.67％、42.19％(F=8.395,P<0.05);肝脏EPA含量分别升高了591.43％、548.57％(F=25.736,P<0.05),DHA含量分别升高了48.12％、42.26％(F=5.122,P<0.05),AA含量分别下降了45.77％、33.63％(F=8.806,P<0.05).结论 摄食南极磷虾油有助于改善大鼠脂质代谢,提高血清和肝脏中EPA及DHA的水平,且效果要优于TG型鱼油.

为了分析南极磷虾分布时空格局的长期变动,利用1926-2016年南极磷虾密度数据,通过Getis-Ord Gi*统计法和不规则三角网方法对该资源时空分布进行了热点分析,并比较了10年际热(冷)点的磷虾丰度、磷虾丰度占比以及热(冷)点区的面积,分析了热(冷)点区的时空变化.结果 表明:1926-1935年、1936-1945年均各存在1个核心热点区、次热点区和边缘热点区;1976-1985年各存在1个核心热点区、次热点区和边缘热(冷)点区;1986-1995年各存在2个核心热点区、次热点区、边缘热点区和1个次冷点区、边缘冷点区;1996-2005年各存在2个核心热点区、次热(冷)点区和边缘热(冷)点区;2006-2016年各存在2个次热点区、边缘热点区和1个次冷点区、边缘冷点区.这些热(冷)点多出现在南桑威奇群岛、南极半岛和普里兹湾西侧等周边海域.各年代热(冷)点的空间分布存在较大的差异,研究期间(1926-2016年)热点区内磷虾丰度、磷虾丰度占比以及面积总体上呈降低趋势,而冷点区内磷虾丰度、磷虾丰度占比呈现上升趋势,冷点区面积呈现下降趋势.通过构建不规则三角网测度热(冷)点范围大小,并采用95％置信度的热点分析是进行南极磷虾资源时空格局变动研究的可行方法.

南极磷虾是一种典型的集群性海洋生物,其集群特征为行为生态学研究领域的重要内容之一.南极磷虾在南设得兰群岛周围高度密集分布,然而磷虾集群形状和大小的机制解释仍存在较大的争议.基于南设得兰群岛周边水域收集的Simrad EK80声学数据,本研究利用Echoview V6.16软件,对声学数据进行了分析,并对磷虾集群特征进行了划分.通过主坐标分析(PCoA)检验了环境因素(表温和海况)以及时空因素对各类型磷虾集群产生的影响.结果 表明:海况对磷虾集群影响较大,光照强度次之;块状小型集群的时空分布较广,夜间与白天均占有较高比例(＞30％);小型集群更易出现在白天,而大型集群则更多出现在深夜;2月,磷虾集群与海况及纬度显著相关;3月,集群与时段显著相关;4月,集群与时段及海况显著相关.