南黄海与东海海水中氨基酸的组成和分布研究

摘要

氨基酸是海洋有机氮和有机碳的重要组成部分。氨基酸主要由颗粒氨基酸(PAA)和溶解氨基酸(THAA)构成。海水中的 THAA占 DON浓度的15％左右,主要包括游离态氨基酸(DFAA)和结合态氨基酸(DCAA)。DCAA大部分以小分子肽形式存在,是 THAA的主要成分;DFAA在海水中浓度较小,但周转速度快,不仅是海洋中自养生物的重要氮源,也是异养生物重要的氮源和碳源。海水中氨基酸主要来源于海洋生物降解过程、蛋白质水解、胞外排泄以及食物链的各级代谢产物。开展海洋氨基酸研究有利于揭示海洋生物圈循环及有机物来源、转化和循环。
　　本文以中国典型陆架海区南黄海与东海为研究对象,对该区域中溶解态氨基酸和颗粒态氨基酸的分布与组成规律进行了调查研究,对相关环境因子进行了分析,并对溶解氨基酸的周日变化、在微表层中的富集、个体氨基酸的相关性进行了探讨,主要研究结果如下:
　　(1)本方法在实验室 HPLC测定溶解态氨基酸的基础上,建立了高效液相色谱(HPLC)测定海水中颗粒态氨基酸的检测方法,摸索出最佳的实验条件,并测定了不同氨基酸的精密度(RSD)为0.28~2.87%,检测限为6.16~24.50 nmol/L,样品加标回收率为80~100%,检测结果良好。并且,成功将此方法应用于秋季南黄海与东海中颗粒态氨基酸的浓度分析研究。
　　(2)于2011年春季对中国南黄海与东海微表层和表层海水中溶解氨基酸的组成和分布进行了调查研究。结果表明:微表层海水中 THAA、DFAA和 DCAA的平均浓度分别为3.73±2.17μmol/L、0.57±0.44μmol/L和3.28±2.08μmol/L;DFAA与 THAA的平均富集因子分别为2.94、1.78;表层海水中 THAA的平均浓度为2.98±1.72μmol/L,[(1.27~8.54)μmol/L];DCAA的平均浓度为2.76±1.63μmol/L,[(0.91~7.70)μmol/L];DFAA的平均浓度为0.31±0.21μmol/L,[(0.11~1.14)μmol/L]。溶解态氨基酸水平分布的趋势大致呈现出近岸高、远岸低的特点,其中,DCAA与 THAA分布规律基本一致。表层海水 DFAA、THAA的周日变化为白天时段浓度低,最低值出现在12:00左右,夜晚时段浓度高,最高值出现在21:00左右。溶解态氨基酸的垂直分布特点为表层与海水底层出现了高值区。表层海水中溶解氨基酸主要由天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸及丙氨酸构成。表层海水中个体氨基酸间的相关性矩阵显示 DFAA中有5对氨基酸之间存在显著正相关。研究发现海水中溶解氨基酸与 Chl a、DOC、DIN等环境因子均无显著相关性。
　　(3)于2011年秋季对中国南黄海与东海表层海水中溶解氨基酸、颗粒氨基酸的组成和分布进行了调查研究。结果表明:秋季南黄海与东海表层海水中 DFAA平均浓度为0.42μmol/L,[(0.11~1.71)μmol/L];DCAA的平均浓度为1.40μmol/L,[(0.54~3.37)μmol/L];THAA的平均浓度为1.70μmol/L,[(0.85~3.61)μmol/L];PAA的平均浓度为0.85μmol/L,[(0.30~1.71)μmol/L]。其中,DCAA占 THAA的比例大约为82.35%,是溶解态氨基酸的主要成分。溶解态氨基酸与颗粒态氨基酸的水平分布均呈现近岸高于远岸的趋势,并且长江口区域氨基酸浓度出现高值。PAA在 P断面垂直方向的浓度变化趋势呈现为,由近岸海域向远岸海域降低,由表层向底层先降低后升高的特点。垂直深度约50 m处海水中 PAA的浓度高于周围水层海水中的相应浓度。底层浓度升高是由于沉积物再悬浮造成的。远岸海区氨基酸中碳、氮的百分含量均较高,说明原海域产生的有机物和浮游植物对氨基酸的贡献作用。C/N值在近岸站位大于12,随着向外海的延伸 C/N值逐渐减小。较高的 C/N值显示出陆源输入能够导致氨基酸浓度增大。测定结果显示,DFAA、DCAA、PAA中个体氨基酸含量存在差异。底层沉积物的选择性吸附以及生物作用导致了此种差异的产生。

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0 前言

1 文献综述

1.1 氨基酸的研究意义

1.2 氨基酸的来源

1.3 氨基酸的分类与存在状态

1.4 氨基酸在海水中的循环

1.5 氨基酸的分布

1.6 氨基酸的测定方法

1.7 微表层中溶解氨基酸的富集

1.8 小结

2 氨基酸的研究方法

2.1 采集样品

2.2 分析原理及方法

2.3 分析方法的质量评价

2.4 环境因子的测定

2.5 小结

3 春季南黄海与东海海水中溶解氨基酸的分布与组成研究

3.1 引言

3.2 样品采集

3.3 结果与讨论

3.4 结论

4 秋季南黄海与东海海水中溶解态、颗粒态氨基酸的组成和

4.1 样品采集

4.2 结果与讨论

4.3 小结

5 南黄海与东海溶解态氨基酸和环境因子的季节变化比较

6 结论

参考文献

致谢

个人简历及研究成果