球形棕囊藻溶血毒素及其生物合成基因的研究.pdf

1、近年來，球形棕囊藻在我國(guó)頻繁引發(fā)赤潮。球形棕囊藻引發(fā)的赤潮有時(shí)會(huì)產(chǎn)生溶血毒素。赤潮藻合成毒素可能是藻細(xì)胞個(gè)體生存受到限制時(shí)引發(fā)的一種化感行為。影響球形棕囊藻毒素生物合成的因素及其生物合成機(jī)制十分復(fù)雜?！　榱颂崛∏蛐巫啬以搴铣傻娜苎舅?，本實(shí)驗(yàn)對(duì)球形棕囊藻破壁條件進(jìn)行了優(yōu)化，用超聲波破壁時(shí)，超聲波的功率和處理時(shí)間越長(zhǎng)，破碎效果越好?？紤]到超聲波設(shè)備的使用壽命及破壁時(shí)產(chǎn)生的高溫可能對(duì)溶血毒素活性的負(fù)面影響，球形棕囊藻細(xì)胞壁的超聲波破碎最

2、適條件為：功率600W，4℃下處理30min，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、平穩(wěn)期和衰亡期藻細(xì)胞適宜處理量分別為每次3000、2000、1000mL?！　?shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的球形棕囊藻合成的毒素與野生球形棕囊藻的毒素的活性相似，其活性約為21HU/L。用薄層色譜對(duì)該溶血毒素的組分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的球形棕囊藻合成的毒素與野生球形棕囊藻的毒素組分稍有差別，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的球形棕囊藻合成的毒素至少含有4種糖脂類物質(zhì)?！　∏蛐巫啬以迦苎舅貙?duì)血紅細(xì)胞的的破壞作用是

3、首先作用于其細(xì)胞膜，毒素的疏水基團(tuán)與血紅細(xì)胞膜表面的膜脂連接，產(chǎn)生脂溶效應(yīng)使細(xì)胞膜破壞。在不同的溫度、H+濃度和二價(jià)陽離子條件下，球形棕囊藻溶血毒素溶血活性不同。溫度越高，其活性越強(qiáng)，37℃為最適反應(yīng)溫度；而環(huán)境pH值條件下(pH=7)時(shí)，球形棕囊藻溶血毒素的活性最強(qiáng)；二價(jià)陽離子中，Hg2+對(duì)溶血毒素溶血活性的抑制作用最強(qiáng)，Mn2+，Ca2+，Co2+和Zn2+產(chǎn)生的影響較小。當(dāng)Hg2+存在時(shí)該毒素甚至不能產(chǎn)生溶血活性。EDTA能完全消

4、除Hg2+的溶血抑制作用。Hg2+及其它二價(jià)陽離子的抑制作用的產(chǎn)生可能是它們關(guān)閉了溶血反應(yīng)通道；膜脂的存在其溶血活性也發(fā)生改變，其中卵磷脂、鞘磷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂和膽固醇等對(duì)溶血活性均可產(chǎn)生顯著的抑制作用，其中以鞘磷脂的抑制作用最大；磷脂酸對(duì)該溶血毒素的溶血反應(yīng)幾乎沒有抑制作用。不同膜脂的抑制作用顯示毒素在細(xì)胞膜上可能沒有特異的膜受體?！　∏蛐巫啬以迦苎舅貙?duì)東海原甲藻、海洋褐孢藻、卵狀褐孢藻及鹵蟲的生長(zhǎng)具有一定的抑制和(或)殺滅作用；共

5、培養(yǎng)時(shí)，球形棕囊藻對(duì)其它　　三種藻生長(zhǎng)的影響弱于毒素的直接作用，但強(qiáng)于無細(xì)胞過濾液的作用。顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，球形棕囊藻溶血毒素對(duì)海洋褐孢藻的破壞過程與其對(duì)兔血紅細(xì)胞的作用類似，是先破壞其細(xì)胞膜，細(xì)胞內(nèi)容物外泄導(dǎo)致細(xì)胞死亡。毒素的產(chǎn)生可能是抑制或清除其它藻類競(jìng)爭(zhēng)者的一種策略，即化感作用。　　實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)球形棕囊藻不同生長(zhǎng)期和不同的營(yíng)養(yǎng)條件下其溶血活性明顯不同。批量培養(yǎng)時(shí)，溶血毒素的生物合成在平穩(wěn)期和衰亡期的能力增強(qiáng)，培養(yǎng)至第12天時(shí)其溶

6、血活性達(dá)21±1HU/L;半連續(xù)培養(yǎng)時(shí)，5種營(yíng)養(yǎng)鹽條件下球形棕囊藻溶血毒素的合成能力都明顯地增強(qiáng)，其中Fe3+和N鹽的限制可促進(jìn)其溶血毒素的合成，而P鹽限制對(duì)毒素的合成能力有輕微的抑制作用。培養(yǎng)末期5種營(yíng)養(yǎng)鹽條件下球形棕囊藻溶血毒素的活性分別為：N限制：169.3HU/L，F(xiàn)e3+限制：178.3HU/L，對(duì)照：127.1HU/L，Mn2+限制：127.6HU/L和P限制：87.5HU/L?！　「鶕?jù)兩個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期球形棕囊藻合成的溶血毒素