《渔业科学进展》虚拟专辑——浒苔研究及应用

  • 显示方式:
  • 简洁模式
  • 摘要模式
  • 1  藻类净水除杂系统对微塑料及氮、磷去除效果的影响
    刘子烁,刘诗伟,杨玉祥,靳玮,马晓娜,冯志华
    2024, 45(2):114-122. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20231027001
    [摘要](1323) [HTML](214) [PDF 879.51 K](2402)
    摘要:
    微塑料污染和养殖尾水超标排放已成为全球重要问题。在同一系统中,同时研究丝状藻对氮、磷的去除效果和对微塑料的拦截效果尚未见报道。为解决这一问题,本研究构建了一种藻类净水除杂系统,并研究其拦截微塑料和去除水体氮、磷的能力。研究使用水绵(Spirogyra)、浒苔(Enteromorpha)和刚毛藻(Cladophora) 3种丝状藻在净水除杂系统中进行微塑料拦截实验,结果显示,实验时间为10 d时,3种丝状藻对纤维状微塑料拦截效果最佳(水绵88.50%,浒苔79.50%,刚毛藻75.50%),对颗粒状微塑料拦截效果最差(水绵67.50%,浒苔53.00%,刚毛藻55.00%)。与其他2种藻类相比,水绵对微塑料具有更好的拦截效果,因此,使用水绵进行水体氮、磷去除实验。将单位面积的藻量分为0、2、4和6 g/dm2,在15 d的实验中,水绵对总氮的去除率最高为91.88% (4 g/dm2),对总磷的去除率最高为90.33% (6 g/dm2),对PO43–-P去除率最高为90.38% (6 g/dm2)。4 g/dm2与6 g/dm2组的结果无显著差异(P>0.05)。研究表明,净水除杂系统可有效去除水体中纤维状微塑料和吸收水体氮、磷,且4 g/dm2的藻量是本净水除杂系统去除氮、磷最适宜的藻量。
    2  浒苔碳汇功能评估及其扩增途径
    张晓雯,唐启升
    2022, 43(5):34-39. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20220331002
    [摘要](2280) [HTML](229) [PDF 505.29 K](2304)
    摘要:
    浒苔(Ulva prolifera)不仅是绿潮暴发的主要生物种类,也是海洋中重要的碳汇生物。浒苔生长速度快、繁殖方式多样、抗逆能力强,能够在短时间内形成大规模生物量,本文在此基础上评述了中国近海浒苔生物在生长和漂移过程中的固碳特点:浒苔具有独特的高pH诱导HCO3–利用机制,可提高HCO3–的吸收效率,并促进漂浮浒苔对空气中CO2的吸收,同时,C4固碳途径增强了漂浮浒苔在高光辐射时的碳固定效率,这种多样化的碳吸收和碳固定模式,使漂浮浒苔光合固碳能力增强,漂浮状态下可以快速积累生物量。以上特点使得浒苔的固碳效率显著高于主要养殖藻类,如海带、裙带菜和紫菜等。2007年以来,黄海海域连续15年暴发世界上最大规模浒苔绿潮,最大分布面积年均在3万km2以上,最大覆盖面积年均超过500 km2,浒苔生物量年均在150万t以上,据此估算,2008―2020年净碳汇量为2.5~27.5万t,年均超过7.8万t,高于主要养殖藻类,如江蓠、紫菜和裙带菜的年均固碳量,仅次于海带的年均固碳量。浒苔巨大的生物量和强大的碳固定能力使其成为一个潜在的、不可忽视的海洋碳汇和碳储途径,建议浒苔绿潮暴发时,进一步加强浒苔打捞力度和资源化利用程度,实现碳利用和去富营养化的双赢,推动浒苔碳汇产业早日加入碳市场,使其成为一个新的低碳经济增长点。
    3  钩虾对大型海藻的摄食选择及其潜在的碳汇分析
    薛素燕,毛玉泽,李加琦,蒋增杰,方建光
    2022, 43(5):40-48. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20220331003
    [摘要](2097) [HTML](179) [PDF 885.34 K](3059)
    摘要:
    经食物链形成的“碳封存”和“碳转移”是海洋渔业碳汇的重要方面。大型海藻是海洋生态系统中最主要的初级生产力之一,也是最高效的固碳生物类群之一,端足类是大型海藻群落中非常重要的消费类群,处于食物链物质循环和能量传递的中间环节,承担着“碳转移”的职责。本文以山东半岛端足类中华原钩虾(Eogammarus possjeticus)为实验对象,开展了其对5种大型海藻[浒苔(Ulva prolifera)、肠浒苔(U. intestinalis)、扁浒苔(U. compressa)、线形硬毛藻(Chaetomorpha linum)和丝毛藻(Cloniophora sp.)]的摄食研究,比较了中华原钩虾对5种大型海藻的摄食率,分析了摄食率与海藻的总有机碳(TOC)、总氮(TN)、碳氮比(C/N)和干湿比(DW/FW)等指标的相关性,揭示了中华原钩虾对海藻的摄食选择性特征,初步探讨了钩虾潜在的碳汇影响。结果显示,中华原钩虾对肠浒苔和浒苔具有较高的摄食率,分别为0.81和0.80 g鲜重/(g·d),而对线性硬毛藻摄食率最低,为 0.19 g鲜重/(g·d);中华原钩虾选择栖息于大型海藻的个体数量比例以丝毛藻最高,其次为肠浒苔和浒苔;中华原钩虾的摄食率与海藻TOC含量和C/N呈显著正相关(P<0.05),而与TN含量和DW/FW呈显著负相关(P<0.05)。研究表明,中华原钩虾对大型海藻的摄食选择与海藻TOC、TN、C/N和DW/FW均显著相关,且偏向于在结构复杂、细丝状分枝多而密集的海藻中栖息。钩虾优先选择固碳量较高的浒苔类绿藻,能够快速将其固定的碳向更高营养级传递转移,可加速实现碳封存或碳移出,对海洋渔业碳汇进程可能会产生影响。
    4  海藻酸钠/浒苔多糖复合膜的制备及性能
    邓小雪,程腾,赵芸,许加超,李昭勇,付晓婷
    2021, 42(4):208-214. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20200816001
    [摘要](2103) [HTML](176) [PDF 4.16 M](3905)
    摘要:
    为探讨海藻酸钠与浒苔多糖的协同作用,本研究首次以海藻酸钠和浒苔多糖为基材,甘油为增塑剂制备生物降解复合膜,探究了海藻酸钠与浒苔多糖质量比、共混溶液总浓度、甘油含量对复合膜拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和水溶性的影响,同时,利用扫描电子显微镜技术(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)进行微观结构表征。结果显示,海藻酸钠与浒苔多糖之间具有良好的相容性和协同作用,无明显的相分离现象。组分质量比、共混总浓度和甘油含量均对膜性能有较大影响,其中,质量比影响最显著,添加适量浒苔多糖可提高海藻酸钠膜的拉伸强度和断裂伸长率,降低海藻酸钠膜的水蒸气透过率,但膜水溶性略微提高。在组分质量比为8∶2时,膜拉伸强度从99.22 MPa增加到108.41 MPa,断裂伸长率从5.14%增加到6.20%,水蒸气透过率从6.445×10–11 g/(m·s·Pa)降低到6.027×10–11 g/(m·s·Pa),复合膜的综合性能达到最优。进一步优化了共混总浓度和甘油含量,最佳共混总浓度为1.6%(m/v),最佳甘油含量为0.9%(m/v)。本研究表明,浒苔多糖的添加增强了海藻酸钠膜的机械性能和阻隔性能。
    5  温度对浒苔降解过程中溶解有机物释放及其组成的影响
    耿倩倩 陈晶 李鸿妹 杨茹君 张永雨
    2020, 41(2):27-34. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20190221002
    [摘要](3730) [HTML](169) [PDF 716.42 K](4612)
    摘要:
    2007~2019年浒苔(Ulva prolifera)绿潮在我国南黄海连续13年大规模暴发,每年上百万吨浒苔来不及打捞而沉降至海底。在浒苔绿潮消亡期,大量来不及打捞的浒苔藻体在微生物降解作用下释放丰富的碳、氮等生源要素。本研究探讨了温度对浒苔降解向水体释放溶解有机物(主要包括溶解有机碳和溶解有机氮)及其组成的影响。结果显示,不同温度(15℃、20℃和25℃)对0~7 d浒苔降解过程中溶解有机碳(DOC)的释放有显著影响(P<0.05):20℃条件下,DOC浓度显著高于15℃和25℃条件下,而7~30 d不同温度下水体的DOC浓度没有显著差异(P>0.05)。对于溶解有机氮(DON)而言,温度对0~7 d浒苔释放DON的影响不显著(P>0.05),而7~30 d不同温度下,DON浓度呈现显著差异。其中,25℃条件下,DON浓度显著低于15℃和20℃(P<0.05),这主要是由于在实验中后期,微生物将浒苔释放的DON部分转化为无机氮形式,而25℃条件下,微生物丰度较高,进而导致较多的DON发生转化。另外,利用三维荧光光谱—平行因子分析技术(EEMs-PARAFAC)对浒苔降解过程中荧光溶解有机物(FDOM)的组成和荧光特性进行探究,共鉴别出3个荧光组分:类色氨酸组分(C1和C2)和类腐殖质组分(C3)。不同温度下,3个组分的相对含量表明,温度对FDOM的组成并没有显著影响(P>0.05),而对C2和C3组分的荧光强度具有显著影响(P<0.05),这可能由不同温度下微生物的分解速率不同所导致。
    6  温度对浒苔生长及不同氮源吸收特性的影响
    葛红星 陈钊 李健 常志强 赵法箴
    2019, 40(6):138-144. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20180718003
    [摘要](5224) [HTML](0) [PDF 531.19 K](6381)
    摘要:
    为了评估浒苔(Ulva prolifera)对养殖废水的净化效果,本文研究了4个温度水平(22.5℃、25.5℃、28.5℃和31.5℃)和3种氮源(NH4Cl、NaNO2和NaNO3)下,浒苔对工厂化养殖水环境的适应能力及其净化效果。结果显示,96 h内4个温度处理组浒苔对总氨氮(TAN,包括NH4+-N和NH3)的平均吸收速率分别为14.65、14.88、14.48和13.53 μmol/(gh),144 h内温度各处理组对亚硝态氮(NO2–-N)的平均吸收速率分别为11.28、10.48、9.11和8.38 μmol/(gh),144 h内各温度处理组对硝态氮(NO3–-N)的平均吸收速率分别为9.41、8.62、8.80和7.35 μmol/(gh);温度对浒苔的生长速率有极显著的影响(P<0.01),而氮源对浒苔的生长速率有显著影响(P<0.05);在相同氮源条件下,浒苔的生长速率随着温度的升高而逐渐降低;在相同温度条件下,氮源为氨氮(NH4+-N)时,浒苔的生长速率大于氮源为NO2–-N和NO3–-N的生长速率;温度和氮源对浒苔叶绿素a的含量影响不显著(P>0.05),氮源为NH4+-N和NO2–-N时,随着温度的升高,浒苔中叶绿素a的含量均有升高的趋势,而氮源为NO3–-N时,浒苔中叶绿素a的含量呈先降低再升高的趋势;温度和氮源对浒苔中类胡萝卜素的含量均有极显著影响(P<0.01)。随着温度的升高,各处理组浒苔中类胡萝卜素的含量均呈升高的趋势,其中,在28.5℃和31.5℃条件下,NO3–-N处理组浒苔类胡萝卜素的含量明显高于其他各处理组(P<0.05)。研究表明,温度在22.5℃~31.5℃范围内,浒苔可以有效吸收TAN、NO2–-N和NO3–-N等对虾工厂化养殖废水中的营养盐,浒苔对NH4+-N的吸收速率最大,但随着水温的升高,浒苔对NH4+-N、NO2–-N和NO3–-N的吸收速率均呈降低的趋势。
    7  江蓠、浒苔、藻渣和菌渣替代鱼粉对红鳍东方鲀幼鱼生长性能、相关生化指标的影响
    郭斌 梁萌青 徐后国 卫育良 张庆功 李本相 廖章斌
    2019, 40(3):141-150. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20180420004
    [摘要](2862) [HTML](182) [PDF 559.25 K](3102)
    摘要:
    本实验旨在研究江蓠(Gracilaria verrucosa)、浒苔(Enteromorpha prolifera)、藻渣和菌渣替代鱼粉对红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)幼鱼生长性能、血清和肝脏生化指标和体组成的影响。实验共制成6种等氮、等脂的饲料,以含鱼粉60%为对照组1和45%鱼粉的为对照组2,分别将10%的江蓠、浒苔、藻渣、菌渣与植物蛋白质配合后替代对照组1饲料中30%的鱼粉,投喂初始体重为(17.33±0.55) g的红鳍东方鲀幼鱼56 d。结果显示,1)浒苔组特定生长率(SGR)显著高于其他5组(P<0.05),藻渣组SGR显著高于对照组2和江蓠组(P<0.05),与对照组1和菌渣组无显著差异(P>0.05);对照组1和浒苔组饲料效率(FER)显著高于对照组2和菌渣(P<0.05),与江蓠和藻渣组无显著差异(P>0.05);对照组1的蛋白质沉积率(PPV)和蛋白质效率(PER)显著高于对照组2和菌渣组(P<0.05),与江蓠、浒苔和藻渣组无显著差异(P>0.05)。2)各组血清和肝脏中谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性均无显著差异(P>0.05)。各组血清丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性均无显著差异(P>0.05)。3)菌渣组鱼体粗蛋白质含量显著高于藻渣组(P<0.05),与对照组1、对照组2、江蓠和浒苔无显著差异(P>0.05);浒苔和藻渣组鱼体粗脂肪含量显著高于对照组2 (P<0.05),与对照组1、江蓠和菌渣组无显著差异(P>0.05)。综合来看,将10%江蓠、浒苔、藻渣和菌渣与植物蛋白质配合后替代饲料中30%的鱼粉对红鳍东方鲀幼鱼的生长性能无不良影响,并且浒苔可以显著提高红鳍东方鲀的生长性能。
    8  中国近海铜藻ITS与coxI序列相似性分析
    吕芳 郭文 丁刚 刘玮 詹冬梅 吴海一
    2018, 39(6):141-146.
    [摘要](5249) [HTML](173) [PDF 813.57 K](8043)
    摘要:
    本研究分别对2016和2017年中国近海10个铜藻(Sargassum horneri)漂浮地理种群以及 3个定生种群的51个采集样本进行了ITS和coxI序列分析及相似性比对。结果显示,51个样本的coxI序列完全一致,ITS序列存在2个变异位点,按基因型的异同可分为4个类型,其中大连龙王塘、烟台大钦岛和南隍城岛的漂浮铜藻基因型相同,青岛金沙滩漂浮型、烟台大钦岛和大连獐子岛的定生铜藻基因型相同,威海俚岛和温州洞头的漂浮铜藻基因型相同,青岛雕塑园、王哥庄、大珠山、威海乳山的漂浮型和枸杞岛定生铜藻基因型相同,而同一种群内部即便是不同年份的个体间基因型并没有差异。基于ITS序列构建的系统树显示,来自中国的所有铜藻样本聚为一支,与来自韩国的铜藻样本有一定的遗传距离。以上结果说明,我国近海漂浮和定生铜藻的不同地理株间ITS和coxI的遗传变异水平较低,漂浮铜藻可能具有不同的来源,为进一步探明中国近海海域铜藻的分子遗传背景提供依据。
    9  不同浒苔型饲料对幼刺参(Apostichopus japonicus)生长、消化及非特异性免疫的影响
    李 猛 廖梅杰 常 青 王印庚 李 彬 荣小军 高 磊 范瑞用
    2017, 38(5):122-129. DOI: 10.11758/yykxjz.20160510001
    [摘要](4266) [HTML](196) [PDF 510.34 K](2968)
    摘要:
    以浒苔、石莼、豆粕、扇贝边、葡萄糖、贝壳粉、维生素和矿物质预混料为原料配制刺参(Apostichopus japonicus)饲料,利用酿酒酵母菌菌液和碱性蛋白酶制剂对刺参饲料进行4种不同的处理,得到5组实验用饲料,分别为对照组、发酵组、酶解组、复合组和鲜浒苔组。将上述饲料饲喂初始体重为(1.92±0.02) g的幼刺参42 d,每种饲料设3个重复,每个重复30头幼刺参。结果显示,不同的浒苔型饲料对幼刺参的存活率(SR)、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)和饲料系数(FC)有显著影响(P<0.05),而对其脏壁比(R)无显著性影响(P>0.05)。复合组和鲜浒苔组SR要显著高于酶解组(P<0.05),而与其他2组均无显著性差异(P>0.05)。鲜浒苔组WGR远高于其他各组(P<0.05),而复合组和发酵组WGR显著高于酶解组(P<0.05),与对照组差异不显著(P>0.05)。幼刺参的SGR规律与WGR一致。鲜浒苔组FC显著低于对照组、发酵组和酶解组(P<0.05),与复合组差异不显著(P>0.05)。随着摄食饲料时间的推移,对照组、发酵组、复合组和鲜浒苔组淀粉酶(AMS)活力先升高再下降后趋于稳定,而酶解组一直呈现下降趋势。酶解组纤维素酶(Cellulase)活力呈现一直下降的趋势,而其他组呈现波动变化,且均高于初始活力值。随着摄食饲料时间的推移,除酶解组外,其余各组胰蛋白酶(TRY)活力前后时间点变化差异不大,且每个采样点幼刺参TRY活力大小顺序始终是对照组>复合组>鲜浒苔组>发酵组>酶解组。不同浒苔型饲料饲喂的幼刺参体腔液中酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)和超氧化物歧化酶(SOD)活力均有显著性差异(P<0.05)。鲜浒苔组ACP活力最大,且与复合组无显著性差异(P>0.05),而显著高于其他3组(P<0.05)。鲜浒苔组和复合组AKP活力显著高于酶解组和对照组(P<0.05),与发酵组无显著性差异(P>0.05)。复合组SOD活力最大,且显著高于发酵组和酶解组(P<0.05),而与对照组和鲜浒苔组均无显著性差异(P>0.05)。由此得出,幼刺参在摄食先酶解后发酵的饲料后能够得到良好的生长效果,并可改善自身肠道消化,维持正常免疫。这为解决刺参饲料原料短缺以及浒苔高值化利用提供了依据和方法。
    10  饲料中添加3种不同投入品对筏式浅海网箱刺参(Apostichopus japonicus)养殖生长的影响
    郝继光 王印庚 廖梅杰 李 彬 崔 浩 许 燕 邹安革 张 振
    2015, 36(5):101-110. DOI: 10.11758/yykxjz.20150514
    [摘要](4964) [HTML](200) [PDF 1.11 M](3741)
    摘要:
    以刺参的存活率、增重率、特定生长率和肠道蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶及肠道组织结构变化为评价指标,通过42 d的养殖实验,研究了在基础饲料(空白组)中添加20%生物胶为粘合剂制备粘性饲料(粘性饲料对照组),通过添加浒苔干粉(浒苔组)、微生态制剂(微生态制剂组)、中草药(中草药组) 3种投入品对浅海筏式网箱养殖刺参生理及生长的影响。结果显示,在散失率方面,粘性饲料比空白组饲料散失率降低33.42%,添加浒苔干粉、微生态制剂、中草药对饲料散失率的影响差异不显著(P>0.05);在生长方面,中草药组的增重率和特定生长率均为最高,分别达到(41.50±1.39)%和(0.82±0.02)%/d,显著高于其他4个实验组;在存活率方面,微生态制剂组和中草药组的存活率显著高于空白组和粘性饲料对照组。其中,中草药组存活率最高,达到(94.03±2.28)%;在消化酶活性方面,浒苔组、微生态制剂组和中草药组的淀粉酶活性分别在第10、20、30天达到峰值,峰值分别为(1.70±0.05)、(1.60±0.04)、(1.77±0.04) U/mg prot;粘性饲料对照组的蛋白酶活性波动最大,其活性在第10天达到峰值为(1.78±0.09) U/mg prot;空白组、粘性饲料对照组和浒苔组的纤维素酶活性均呈现先升高后降低的趋势,在实验周期内中草药组的纤维素酶活性表现为持续上升,而微生态制剂组刺参的纤维素酶活性表现出先下降后上升的趋势,最低值为(0.14±0.01) μg/g·min;肠道组织结构方面,粘性饲料对照组的肠道黏膜上皮层厚度显著增加(P<0.05),浒苔组的肌肉层厚度显著增加(P<0.05),中草药组和微生态制剂组刺参肠道组织结构完整,上皮细胞分泌旺盛。研究表明,通过添加生物胶所制作的粘性饲料可显著降低饲料散失率,添加微生态制剂和中草药可显著提高网箱养殖刺参的成活率,并显著提高刺参个体的消化酶活力和增重率,添加浒苔对刺参生长影响不显著。
    11  复合酶提取法对浒苔(Enteromorpha sp.)膳食纤维吸附能力的影响
    李月欣 刘 楠 周德庆
    2015, 36(4):146-149. DOI: 10.11758/yykxjz.20150422
    [摘要](3423) [HTML](219) [PDF 841.70 K](3784)
    摘要:
    针对丰富的浒苔资源还未得到有效利用的现状,以浒苔为原料,采用复合酶提取法制备浒苔膳食纤维。浒苔在55℃、pH=7.7的条件下,由不同比例的蛋白酶和纤维素酶(5:1、10:1、15:1、20:1和25:1)配制的复合酶进行酶解,提取膳食纤维,测定不同提取条件得到的浒苔膳食纤维在模拟体内的环境下(pH=2.0和pH=7.0)吸附葡萄糖、胆固醇和亚硝酸盐的能力。结果显示,随着复合酶中蛋白酶比例的升高,膳食纤维对葡萄糖和胆固醇的吸附能力先增强后减弱。在蛋白酶∶纤维素酶的比例为10:1时,膳食纤维对葡萄糖的最大吸附值为20.03 mg/g;在蛋白酶∶纤维素酶比例为15:1时,膳食纤维对胆固醇的最大吸附值为21.93 mg/g。而浒苔膳食纤维吸附亚硝酸的能力则随着复合酶中蛋白酶比例的升高而逐渐增强,在蛋白酶∶纤维素酶比例为25:1时,浒苔膳食纤维对亚硝酸盐达到最大吸附值29.25 µmol/g。在人工肠液中(pH=7.0),膳食纤维对胆固醇的吸附能力较强;在人工胃液中(pH=2.0),膳食纤维对亚硝酸盐的吸附能力较强;膳食纤维对葡萄糖的吸附能力在人工肠、胃液中无显著差异(P>0.05)。推测膳食纤维对亚硝酸盐的吸附主要发生在胃部,对胆固醇的吸附主要发生在肠部,而膳食纤维对葡萄糖的吸附在胃部和肠部同时进行,是一个持续的吸附过程。