刘鹏[1]2003年在《UV-B辐射对南极蓝藻-B形态、生理生化的影响及其对抗紫外抗氧化活性物质的诱导》文中指出臭氧层位于大气平流层的顶部，虽然厚度很薄，但是能够吸收绝大多数的紫外线。近年来，由于人类活动的影响，大气臭氧层已遭到破坏，而南极上空的大气层甚至已经出现臭氧空洞。其直接结果就是到达地球表面的紫外辐射量增加，尤其是对人类和其他生物有重要影响的UV-B辐射增强。 蓝藻是一种原核生物，已经在地球上存在了叁、四十亿年，而地球上出现丰厚的臭氧层却只是近四、五亿年的事，也就是说，蓝藻不仅能够在没有臭氧层存在的情况下生存下来，而且能够生存繁衍二、叁十亿年而没有发生变化。所以说蓝藻可能比其他藻类具有更好的抗紫外辐射的能力。藻类的生长和生理活性都会受到紫外线B(Ultraviolet B,UV-B)辐射增强的影响，但同时UV-B辐射也诱导了许多植物的抗紫外辐射活性物质的生成。而作为能够在低温、低光照、高紫外辐射等恶劣环境下生存下来的南极冰藻，也会受到UV-B辐射的影响，同时也会具有更高的抗性。许多研究表明海藻尤其是蓝藻是抗氧化活性物质的重要来源。而南极蓝藻既属于蓝藻，又属于南极冰藻，因此从南极蓝藻中极有可能会获得具有抗紫外和抗氧化活性的生物活性物质。 1989／1990年南半球夏季，宁修仁等在自Valparaiso至墨尔本的南太平洋、南大西洋和南印度洋的广阔海域都观测到了蓝藻的分布，这是国内外有关南极地区有蓝藻存在的第一篇报道。但是在实验室培养南极蓝藻的工作，以及南极蓝藻的形态、超微结构和生理、生化组成方面的研究工作还未见任何报道。 本研究依托第十八次南极考察所带回的海水和海冰样品，采用两种不同的微藻分离方法，从中分离纯化培养了包括一种南极蓝藻-B在内的8种南极冰藻。 中国海洋大学硕I：学位论义主要以南极蓝藻一B 为研究对象，在进行扩种培养以后，采用两种不同的培养条件，通过测定其UV－B辐射前后的生化组成和清除自山基能力大小的变化，来探索其中是否有抗紫外辐射和抗氧化的生物活性物质存在，为进一步利用南极冰藻资源提供了条件。 对光照培养和紫外培养的南极蓝藻的形态和超微结构的观察结果表明，南极蓝藻在紫外辐射培养后细胞个体明显增大、细胞壁变厚、片层结构更加明显、多糖和脂肪颗粒数目增多；并发现了紫外辐射后的蓝藻向培养液中大量分泌物质的现象。这些现象表明，虽然南极地区紫外线辐射很强，但南极蓝藻里可以产生多种抗紫外辐射的活性物质来适应这种极端环境。 对南极蓝藻UV－B辐射培养前后的基本生化组成的研究表明，南极蓝藻在紫外辐射后，各种基本生化指标都发生了明显的变化。其中蛋白质的含量减少了17％，多糖和总脂则分别增加了 55％和 78％。氨基酸和单糖组成没有什么变化，但各种单糖的百分含量有所变化。脂肪酸的组成和含量变化很大。另外色素组成也发生了很大变化，UV－B辐射培养后出现了新的能够吸收紫外线的种类，这其中既有水溶性色素，也有脂溶性色素。这些现象都说明南极蓝藻l（尤其是在紫外辐射培养后）中存在抗紫外辐射的活性物质。 抗氧化活性物种的筛选常常通过检测清除自由基活性的大小来进行。通过DPPH“自由基清除活性实验的检测发现，南极蓝藻具有明显的清除自山基活性的能力，尤其是紫外辐射培养的南极蓝藻的甲醇提取物，对自由基的清除率达到引．7％。因此可以认为南极蓝藻是抗氧化活性物质的重要来源。 综上所述，南极蓝藻十 由于其生存环境的特殊性而具有特异的抗紫外和抗氧化的活性，是抗紫外和抗氧化活性物质的重要来源。
缪锦来[2]2003年在《南极冰藻对UV-B辐射增强的适应性及其抗紫外线辐射活性物质的研究》文中研究表明在极端环境中生存的微生物，在与环境的长期抗争的适应过程中形成了许多普通微生物所没有的独特特性。因而，自20世纪70年代以来引起了人们的广泛关注，成为当今科学研究的热点之一。研究极端微生物不仅对了解生命的极限、微生物的进化与分类等很有理论价值，而且对治理环境污染、改造生态环境、开辟微生物新功能等应用研究均具有重要意义。南极冰藻，是极端微生物中的具有奇特特性的一种。南极冰藻是极地海洋生态系统中初级生产力的重要承担者之一，在南极生态系统中具有重要的地位和作用。随着臭氧层破坏的日益严重，紫外线对生态的影响越来越引起人们的重视。研究已证实，UV-B对藻类有明显的伤害作用，其损伤的主要目标是蛋白质、DNA和光合色素等：同时，藻类对UV-B也有一定的适应能力，尤其是南极冰藻生存于南极臭氧空洞下强紫外线辐射的环境中，抗紫外线辐射能力很强。但是南极地区的紫外线辐射已经很强，若再有小幅的增加，对南极冰藻也会产生重大影响。因此，本文以南极冰藻为对象，通过研究其对UV-B增强的响应，探讨UV-B辐射增强对南极冰藻的影响机制和南极冰藻对UV—B辐射增强的适应机制，以及其抗紫外辐射活性物质的抗辐射活性、组成和分子结构等，以期为南极冰藻的深入研究和开发应用提供科学依据。 作者从中国第十八次南极考察采集的南极海水和海冰中，分离得到南极冰藻微藻20种，纯化培养后，根据不同实验的目的，分别选用代表性藻种进行研究。 1．对分离微生物的两种常规方法进行了改进，使其适合南极冰藻的分离。从南极海水和海冰中得到纯培养的微藻20种共5大类，主要有单细胞硅藻15种，绿藻2种，蓝藻1种，甲藻1种，金藻1种。硅藻是优势藻种，蓝藻、甲藻和金 南极冰藻对UV七辐射增强的适应性及其抗紫外线辐射活性物质的研究藻含量极少，不易分离和得到。其中蓝藻是继姜英辉博士之后的再一次发现，进一步证实南极确实存在蓝藻。采用两种改进的分离技术，优势互补的对南极冰藻进行分离。比较这两种方法，毛细滴管复洗技术具有一次完成和培养时间短的优点；琼脂板技术具有操作简单，分离方便的优点。自行设计两种纯化方法，并对南极冰藻进行纯化，发现抗生素技术不适用于南极冰藻的纯化，而紫外线辐照方法可用于南极冰藻的纯化。通过对南极冰藻群落形态的观察，发现藻体以群落形式聚集并具有很好的对称性。这可能是，南极冰藻抵御酷寒、高盐度和强紫外线辐射环境的一种生存机制。总之，南极冰藻的耐紫外线辐照特点和对称的几何群落形态，可认为是与南极极端环境相适应的结果。 2．由于实验室培养的南极冰藻，与其它普通海洋微藻相比生长缓慢，为此自行制备甘氨酸镁，并将其作为一种新型促生长剂应用于南极冰藻绿藻L－1和硅藻H－1的培养中，发现对这两种南极冰藻有显着的促生长作用。促生长作用的机理主要是增加南极冰藻中叶绿素（a，b）的含量，从而提高南极冰藻的光合作用效率，促进南极冰藻的生长。 3．设计O卜W＊m－‘、35HWW·cm“’、70pw·cm－‘、10＊W·cm“‘4禾UV－B辐射强度对绿藻卜卜 绿藻L－4、硅藻H－1、硅藻H－2和硅藻H－3等5种南极冰藻的生长进行影响试验。结果表明，5种南极冰藻的生长均受到明显的抑制，而且随紫外线辐射强度增强而显着增大。实验还发现，紫外线辐照下5种南极冰藻的细胞显着增重，可产生新的水溶性和脂溶性色素类物质。这些可认为是，南极冰藻对强辐射环境的适应性结果。 4．采用光学显微镜、透射和扫描电子显微镜对南极冰藻绿藻L－4的形态和超微结构进行研究。研究发现，UV－B辐射增强后，藻细胞向胞外分泌大量的粘性物质并包裹细胞；同时构成细胞的多糖、脂肪和黑色颗粒等也大量增加。作者认为，这些物质有些可能是在紫外线诱导下大量增加的固有物质或在紫外线诱导下产生的新活性物质。南极绿藻L－4的细胞形态和结构变化，反映了其在长期进化过程中对极地强辐射环境的适应性。 5．运用常规方法对绿藻L－1、绿藻L－4、硅藻H－1和硅藻H－2等4种南极冰藻的主要生化成分及含量进行分析。结果表明，UV－B辐射增强后，4种南极冰藻 x 南极冰藻对UV－B辐射增强的适应性及其抗紫外线辐射活性物质的研究 的生化成分和含量均发生明显的变化。具体如下： 电泳试验结果表明，有些蛋白质带（可能是新蛋白质）含量增加，构成蛋白 质的氨基酸组成也发生显着变化，4种南极冰藻均增加了 Pro和 Pro—OH的含量。 UV－B辐射增强后，4种南极冰藻的总脂含量明显增加，而且二种绿藻的增幅 几乎超过 2种硅藻的 1倍。2种绿藻的总脂含量增加 3 0％以上；2种硅藻的总脂 含量增加相近，都超过 15％。脂肪酸的组成也发生了显着的改变，4种南极冰藻 的饱和脂肪酸含量均降低，不饱和脂肪?
参考文献：
[1]. UV-B辐射对南极蓝藻-B形态、生理生化的影响及其对抗紫外抗氧化活性物质的诱导[D]. 刘鹏. 中国海洋大学. 2003
[2]. 南极冰藻对UV-B辐射增强的适应性及其抗紫外线辐射活性物质的研究[D]. 缪锦来. 中国海洋大学. 2003