中国南海与作为海洋生物多样性中心的印太珊瑚大三角区具有一定的环境与生物连通性,其生境多样,为各种生物类群提供了有利的热带和亚热带海洋环境栖息地,具有极其丰富的生物多样性,是中国海洋生物多样性热点地区,也是重要的海洋生物多样性资源宝库.海洋细菌在生态系统循环中发挥重要作用,通过对南海海洋深层水细菌的探测,可以更加清晰地了解西太平洋和印太交汇区的生物多样性.研究基于参加开放项目获得的南海的深海站点水样,采用高通量测序进行了 16S rRNA基因序列测序,分析了南海深海海水细菌群落多样性、菌群构成和多样性特征.该站点南海海洋深层水测定的细菌分属于15门、20纲、24目、86科、140属、150种,表明该区海洋深层水细菌群落丰富.测得优势菌属包括类芽胞杆菌属(Paenibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、海旋菌属(Thalassospira)、噬甲基菌属(Methylophaga)、拟杆菌属(Bacteroides)、纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)、海洋芽胞杆菌属(Oceanobacillus)、海源菌属(Idiomarina)、嗜油菌属(Oleiphilus)、食碱菌属(Alcanivorax),这些属的细菌在生物材料或药物、生物燃料、水处理、降解石油烃等方面均有开发利用的潜力.属内的解淀粉芽孢杆菌(Lentibacillus amyloliquefaciens)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei)、三浦半岛盐乳杆菌(Halolactibacillus miurensis)、海迪茨氏菌(Dietzia maris)可以具体鉴定到种,这些深海细菌目前已在产抗生素、生物防治、石油降解、反硝化等方面被开发利用.基于高通量测序显示出采样点南海海洋深层水细菌具有独特菌群特征和多样性,有其极为丰富的生物学开发利用价值.

目的 研究海洋深层水对急性酒精性肝损伤的预防作用.方法 105只雄性昆明小鼠随机分为7组,即去离子水对照组,酒精性肝损伤模型对照组,阳性药对照组,海洋深层水配方A1倍、5倍、10倍浓度组,海洋深层水配方B5倍浓度组.去离子水对照组和酒精性肝损伤模型对照组自由饮用去离子水,阳性药对照组每日灌胃给予某品牌保健品(水溶液),4个试验组均自由饮用含相应浓度受试物的水.连续干预14天,第15天除去离子水对照组外,其余6组动物灌胃给予0.15 mL/g的56％乙醇溶液.测定血清中丙氨酸氨基转移酶(GPT)和天门冬氨酸氨基转移酶(GOT)活力、甘油三酯(TG)水平,以及肝组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)水平等抗氧化指标,并对肝脏进行组织病理检查.结果 酒精性肝损伤模型对照组抗氧化指标、GOT和肝组织病变与去离子水对照组相比差异有统计学意义(P ＜0.05或P＜0.01),即模型建立成功.与酒精性肝损伤模型对照组相比,海洋深层水配方A10倍浓度组小鼠肝组织SOD、GSH升高(P＜0.01),血清GOT活性下降(P＜0.05);海洋深层水配方A5倍、10倍浓度组和海洋深层水配方B5倍浓度组小鼠肝脏病理评分显著降低(P＜0.05或P＜0.01).结论 海洋深层水对酒精所致急性肝损伤具有预防和保护作用.

目的 探讨海洋深层水(deep-sea water,DSW)与褐藻糖胶(fucoidan,FPS)联合用药对胰岛素抵抗(insulin resistance,IR) HepG2细胞内氧化应激水平的影响.方法 制备FPS和硬度为1 000的DSW,并对其理化性质进行分析.采用MTT法检测DSW与FPS联合用药对HepG2细胞增殖的影响,确定与DSW联合用药的FPS浓度.高浓度葡萄糖(30 mmol·L-1)诱导建立IR-HepG2细胞模型,同对给予DSW与不同浓度FPS的联合用药,药物孵育24 h后,测定肝糖输出量和糖原含量,并以二者为指标确定DSW与FPS的最佳联用剂量;然后对胞内活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)进行测定,并采用Western blot对C-Jun氨基端激酶(c-jun NH2-terminal kinase,JNK)蛋白的表达及磷酸化程度进行检测,观察DSW与FPS对IR-HepG2氧化应激的影响.结果 DSW与50 mg·L-1以内的FPS联合用药不会对细胞增殖产生影响,可以剂量依赖性地降低肝糖输出量,提高糖原水平,其中以DSW与50 mg·L-1 FPS的联用效果最好,而且其联用效果显著优于单用同剂量的DSW或FPS;DSW与50mg· L-1 FPS联用可以显著降低MDA和ROS的水平,提高GSH-Px和SOD的活性,并显著降低JNK的磷酸化程度.结论 DSW与FPS联合用药可降低IR-HepG2细胞内的氧化应激水平,其最佳联用剂量为50 mg·L-1,其保护作用可能与激活抗氧化酶、抑制脂质过氧化反应及抑制JNK通路有关.

海洋浮游植物的生长和小型浮游动物的摄食,与温度、光照和营养盐等因素密切相关.中国南海海盆是层化结构稳定的寡营养海,然而每年台风过后都有大量藻华的报道.为了探究台风引发藻华的生物形成机制,通过南海海域表层和次表层叶绿素最大层(DCM)中的小型浮游动物的摄食活动以及浮游植物对光照和营养响应的现场实验,探究小型浮游动物摄食、光照和营养对海洋浮游植物生长和群落结构的调控作用.实验表明:1)表层水体中的小型浮游动物摄食速率明显大于DCM层;小型浮游动物摄食在表层水体中以大粒级的浮游植物(＞5μm)为主,在DCM层中没有明显粒级选择;自然光中的紫外线能增加小型浮游动物的摄食;营养盐添加轻微降低小型浮游动物的摄食.2)营养盐和光照的增强显著促进DCM层浮游植物的生长,并增加大粒级浮游植物的占比;而光照和营养盐变化对表层浮游植物的生长和粒级结构的改变相对不明显.因此,相对表层,深层浮游植物面临较小的摄食压力,拥有更大的光照和营养盐需求潜能;当台风引发水体垂向混合后,获得营养盐补充的表层浮游植物并不能迅速生长,而获得充足光照的深层浮游植物能迅速生长,成为藻华爆发的优势种.

目的 研究两种不同离子浓度的海洋深层水(DSW)对亚急性酒精性肝损伤的保护作用.方法 18 ～22 g雄性昆明小鼠72只,随机分为空白对照组、亚急性酒精性肝损伤模型组、DSW-A(1倍、5倍和10倍浓度)组及DSW-B 5倍浓度组.各DSW试验组自由饮用相应的水溶液,两个对照组自由饮用去离子水,连续30 d,并于第15天起除空白对照组外每日灌胃给予50％乙醇溶液造模.实验结束时检测血清天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆红素(T-BIL)、低密度脂蛋白(LDL)、总胆固醇(TC)、总甘油三酯(TG)水平,肝脏TC、TG、丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)水平、还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)比值和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、黄嘌呤氧化酶(XOD)活性.取肝脏做HE染色,显微镜下观察并进行病理评分.结果 与空白对照组相比,模型组出现严重的肝脂肪变性,病理评分和血清T-BIL显著升高(P＜0.01),血清TC、LDL、AST以及肝脏MDA均显著升高(P＜0.05),肝脏GSH-Px活性显著下降(P＜0.01).与模型组相比,DSW-A1组血清T-BIL(P＜0.05)浓度显著降低,肝脏GSH-Px(P ＜0.01)和XOD(P ＜0.05)活性显著提高;DSW-A5组肝脏病理改变减轻,病理评分、血清T-BIL和肝脏MDA显著降低(P＜0.01),血清TG、TC显著降低(P＜0.05),肝脏GSH/GSSG比值(P＜0.05)、GSH浓度(P＜0.01)、GSH-Px(P＜0.01)和XOD(P ＜0.01)活性显著提高;DSW-A10组肝脏病理改变减轻,血清LDL、AST显著降低(P＜0.05),病理评分、血清TG、TC、T-BIL和肝脏MDA显著降低(P＜0.01),肝脏GSH/GSSG比值(P＜0.05)和GSH-Px活性(P＜0.01)显著提高;DSW-B5组肝脏病理改变减轻,肝脏MDA、血清TC显著降低(P＜0.05),病理评分、血清TG、T-BIL和AST显著降低(P＜0.01),肝脏GSH-Px(P＜0.01)和XOD(P＜0.05)活性显著提高.结论 连续30天饮用DSW-A和DSW-B可降低血清脂质浓度,提高机体抗氧化能力,保护亚急性酒精性肝损伤.

2017年3月通过对在东印度洋海区6个站位53个垂直分层拖网浮游有孔虫样品进行的定量分析,探讨了该海区春季现代浮游有孔虫的组成、分布及其影响因素.东印度洋春季0～3 000 m水层内共鉴定出17个浮游有孔虫属种,主要是Globigerinoides ruber,Globorotaloides hexagona,Globigerinoides sacculi er,Globigerinella aequilateralis,Neogloboquadrina dutertrei,Globorotalia menardii,Globiberinella calida,Pulleniatina obliquiloculata 和Globorotalia theyeri等,它们是典型的热带亚热带暖水种浮游有孔虫群落.G.ruber,G.sacculifer最大丰度层在0～50 m水层;G.conglomerata,G.hexagona最大丰度层均出现在50～100 m;G.theyeri在100～1000m间的水层均有活体出现,100～150m水层中该种浮游有孔虫丰度最高;G.scitula为深层水浮游有孔虫分子,主要出现于300～2 000m的深水水层.东印度洋春季浮游有孔虫群落断面具有浮游有孔虫丰度在赤道中心区最低,由赤道向南北两侧扩展,其丰度逐渐递增的特点.在东印度洋0～3 000 m水层内,浮游有孔虫丰度明显呈上层高,下层低的特点.并且在上层水体中,50～100m水层浮游有孔虫丰度最高,明显高于0～50 m水层浮游有孔虫丰度,这与印度洋50～100m水体中叶绿素最大值层相对应.

为了探讨摄入海洋性矿物质水对脱水后再水合作用的影响,本研究招募18名年轻男性为受试者,采双盲交叉实验设计,将所有受试者平均分成安慰剂组与海洋性矿物质组,于高温环境进行单次中强度运动至脱水体重的3％,摄入脱水量1.5倍的水份,在脱水后4h内测量尿液量,并在脱水后24 h和48 h测量体重、尿液颜色、血红细胞与血比容.研究表明:摄入水份后24h体重已经恢复至脱水前,但是两组无显著差异;摄入海洋性矿物质在4h内所产生的尿液量高于安慰剂组;血红细胞数目与血比容于补水后24 h与48 h低于脱水前,但是两组无显著差异;尿液颜色在补水后24～48 h高于脱水前,但是摄入海洋性矿物质在24 h的尿液颜色低于安慰剂组.本研究初步认为,摄入海洋性矿物质可以加速身体恢复的程度,建议摄入海洋性矿物质来促进身体的再水合作用.

目的 观察海洋深层水对泌乳不足乳母的催乳作用.方法 采用便利抽样方法于2017年5月至2018年5月给予济南市46名产后乳汁分泌不足乳母海洋深层水,试验期限为9天,与饮用前进行自身对比,观察饮用海洋深层水后乳母乳房胀满度及婴儿吸吮量的变化,并对结果进行统计分析.结果 饮用海洋深层水后,感觉乳房胀满和认为宝宝吸乳量增加的乳母人数逐渐增多,呈现上升趋势;停止饮水后,有同样感知的乳母人数依然较多,但有下降趋势.对催乳效果认为非常满意者占21.74％ 、满意者占63.04％.按照不同年龄对乳母分组比较,其催乳满意度分布差异无统计学意义(χ2=1.39,P=0.92);按照不同胎次对乳母分组比较,其催乳满意度分布差异无统计学意义(χ2=1.52,P=0.50).结论 海洋深层水能够促进乳汁分泌,以长期饮用为佳,且对各年龄段和不同胎次的乳母均有良好催乳效果.

目的 以斑马鱼为模型,研究海洋深层水(deep-sea water,DSW)对氯化铝(AlCl3)诱导所致阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的干预作用,初步探讨DSW防治AD的可能机制.方法 采用AlCl3诱导斑马鱼咸鱼建立AD模型,建模的同时给予不同硬度的DSW,通过Viewpoint斑马鱼行为分析系统和T迷宫装置观察DSW对AD斑马鱼自主活动能力和学习认知能力的影响;最后通过Western Blot检测Tau蛋白的表达及磷酸化程度.结果 与空白对照组相比,AlCl3暴露的模型组斑马鱼的游行距离和最大速度显著降低,进入偏爱营养丰富区(enriched chamber,EC)的潜伏时间显著增加,而在EC区的停留时间显著降低,说明其自主活动能力、学习和空间认知能力明显受到影响,AlCl3诱导成功建立AD模型;而DSW可以提高AD斑马鱼的游行距离和速度,降低其进入EC区的潜伏时间,延长其在EC区的停留时间,并呈剂量依赖性,说明DSW可以改善AlCl3诱导所致AD斑马鱼的自主活动能力和学习认知能力.Western blot表明,DSW可以显著抑制Tau蛋白在丝氨酸(serine,Ser)396及苏氨酸(Threonine,Thr)231这2个位点的过度磷酸化.结论 DSW可以有效改善AD,其作用机制可能与抑制Tau蛋白的过度磷酸化有关.

本文利用中国第31-33次南极科学考察在罗斯海陆架区采取的表层沉积物样品,研究了生物硅含量、硅质微体生物遗骸丰度分布特征和放射虫属种组合及其与海洋环境和生态的关系.研究显示,区域上生物硅含量是硅藻、放射虫和海绵骨针共同沉积的结果.其中,高的硅藻和放射虫丰度指示了罗斯海陆架区西部表层水初级生产力,而高的海绵骨针丰度可能与悬浮食物来源有关.主要放射虫属种的Q型因子分析将37个放射虫优势种归为四类属种组合.其中,以Antarctissa denticulata为优势种的组合代表寒冷的南极表层水;以Plectacantha oikiskos-Antarctissa(?)sp.1为优势种的组合指示水深和地形变化大、高初级生产力的近岸环境,代表罗斯海季节性海冰生成活跃的冰缘区;以Antarctissa strelkovi-Trisulcus borealis为优势种的组合中,A.strelkovi可能指示表层水硅酸盐浓度较高的浅水环境,而Trisulcus borealis和其它优势种可能受到多种环境因素的共同影响;以Lithomelissa setosa为优势种的组合主要受到上层冷暖水团混合的影响较大,可能指示侵入罗斯海陆架中部的变性绕极深层水.