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

摘要

该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水中,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.对南极冰藻中清除自由基活性物质的研究结果表明,南极冰藻含有高活性的清除自由基活性物质.这些活性物质对由自由基引起的癌症、衰老等具有非常重要的应用价值,也是当今科学研究的热点.该研究表明,对部分南极部藻通过深入研究和开发,有望获得更多的或全新的活性化合物,从而为人类医疗和健康提供新药源.

目录

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英文文摘

1引言

1.1大气臭氧层、紫外线辐射同人类健康的关系

1.1.1大气臭氧层的演变趋势

1.1.2臭氧层的变化对地区太阳紫外线辐射强度的影响

1.1.3臭氧量减少对人类健康的直接影响

1.2 UV-B辐射增强对植物的影响及其研究发展趋势

1.2.1 UV-B辐射对植物的生理效应

1.2.2 UV-B辐射对植物DNA的损伤和修复

1.2.3 UV-B辐射对植物基因表达的调控

1.2.4 UV-B辐射增强对植物及生态系统的影响及其研究发展趋势

1.3 UV-B辐射对藻类的伤害以及藻类对UV-B辐射的适应机理和分子基础

1.3.1 UV-B辐射对藻类的伤害机理

1.3.2藻类对UV-B辐射的适应性

1.4南极冰藻的研究现状

2南极冰藻的分离、培养、纯化和形态观察

2.1材料与方法

2.1.1材料

2.1.2培养基

2.1.3培养条件

2.1.4分离方法

2.1.5南极冰藻的纯化

2.1.6南极冰藻群落形态的观察

2.2结果

2.2.1分离纯化的藻种

2.2.2分离的南极冰藻的群落形态

2.2.3南极冰藻的纯化方法与结果

2.3讨论

2.3.1南极冰藻两种分离技术的比较

2.3.2南极冰藻两种纯化技术的比较

2.3.3所分离出的南极冰藻群落形态的特点

2.4结语

3南极冰藻绿藻L-1和硅藻H-1的快速培养

3.1材料与方法

3.1.1材料

3.1.2方法

3.2结果

3.2.1柠檬酸用量对甘氨酸镁制备的影响结果

3.2.2甘氨酸镁中镁含量的测定结果

3.2.3甘氨酸镁与甘氨酸的红外图谱测定结果

3.2.4甘氨酸镁对绿藻L-1和硅藻H-1的促生长作用

3.2.5甘氨酸镁对绿藻L-1和硅藻H-1叶绿素含量的影响结果

3.2.6甘氨酸镁、甘氨酸、氯化镁对硅藻H-1促生长作用的比较

3.3讨论

3.3.1甘氨酸镁制备过程中柠檬酸用量的控制

3.3.2甘氨酸镁对南极冰藻促生长作用机理探讨

3.4结语

4 UV-B辐射增强对5种南极冰藻的生长效应

4.1材料与方法

4.1.1材料

4.1.2方法

4.2结果

4.2.1 UV-B辐射增强对绿藻L-4和硅藻H-1生长的影响结果

4.2.2 5种南极冰藻对UV-B辐射增强的一般生长反应

4.3讨论

4.3.1 UV-B辐射增强对绿藻L-4和硅藻H-1生长的影响

4.3.2 5种南极冰藻细胞数减少和个体增重同其对UV-B辐射增强的适应性关系

4.3.3绿藻L-4和硅藻H-1合成的新色素类物质同其对UV-B辐射增强的适应性关系

4.4结语

5南极冰藻绿藻L-4的形态和超微结构变化及其对UV-B辐射增强的适应性关系

5.1材料与方法

5.1.1材料

5.1.2方法

5.2结果

5.2.1 UV-B辐射增强后绿藻L-4群落形态的光镜观察结果

5.2.2 UV-B辐射增强后绿藻L-4细胞形态的扫描电镜观察结果

5.2.3 UV-B辐射增强后绿藻L-4细胞超微结构的透射电镜观察结果

5.3 讨论

5.3.1南极冰藻绿藻L-4群落形态和细胞形态的变化同其对UV-B辐射增强的适应性关系

5.3.2南极冰藻绿藻L-4细胞超微结构特征的变化同其对UV-B辐射增强的适应性关系

5.4结语

6 4种南极冰藻的生化组成和变化及其对UV-B辐射增强的适应性关系

6.1材料与方法

6.1.1 4种南极冰藻藻种及培养条件

6.1.2 4种南极冰藻生化成分的分析测定方法

6.2结果

6.2.1 4种南极冰藻的基本生化组成及其随UV-B辐射增强的变化

6.2.2 4种南极冰藻的主要无机元素组成及其随UV-B辐射增强的变化

6.2.3绿藻L-4的蛋白质组成及其随UV-B辐射增强的变化

6.2.4 4种南极冰藻的氨基酸组成及其随UV-B辐射增强的变化

6.2.5 4种南极冰藻的脂肪酸组成及其随UV-B辐射增强的变化

6.2.6 4种南极冰藻的单糖组成及其随UV-B辐射增强的变化

6.3讨论

6.3.1 4种南极冰藻基本生化组成和变化同其对UV-B辐射增强的适应性关系

6.3.2 4种南极冰藻的氨基酸组成和变化同其对UV-B辐射增强的适应性关系

6.3.4 4种南极冰藻单糖组成和变化同其对UV-B辐射增强的适应性关系

6.4结语

7.1材料与方法

7.1.1材料与培养基

7.1.2培养条件

7.1.3方法

7.2结果

7.2.1不同UV-B辐射强度下绿藻L-4活性氧自由基含量的测定结果

7.2.2不同UV-B辐射强度下绿藻L-4丙二醛含量的测定结果

7.2.3不同UV-B辐射强度下绿藻L-4抗氧化酶类活性的测定结果

7.3讨论

7.3.2绿藻L-4中丙二醛含量和变化同UV-B辐射增强的关系

7.3.3绿藻L-4中抗氧化酶类活性和变化同其对UV-B辐射增强的适应性关系

7.4结语

8 20种南极冰藻中清除自由基活性物质的筛选

8.1材料与方法

8.1.1南极冰藻的培养

8.1.2 1，1-二苯基-2-三硝基苯肼溶液的配制

8.1.3 20种南极冰藻提取物的制备

8.1.4 20种南极冰藻提取液清除自由基活性的测定

8.2结果

8.2.2 20种南极冰藻氯仿提取相的清除DPPH活性

8.2.3 20种南极冰藻乙酸乙酯提取相的清除DPPH活性

8.2.4 20种南极冰藻丙酮提取相的清除DPPH活性

8.2.5 20种南极冰藻甲醇提取相的清除DPPH活性

8.3讨论

8.3.1南极冰藻新型活性氧自由基清除剂的重要来源

8.3.2 20种南极冰藻中自由基清除剂筛选结果的意义

8.4结语

9硅藻H-15中清除自由基活性物质的提取、分离和分子结构的初步分析

9.1材料与方法

9.1.1材料

9.1.2方法

9.2结果

9.2.1硅藻H-15甲醇提取液中清除自由基活性检测结果

9.2.3硅藻H-15甲醇提取液中活性化合物单体的制备

9.3讨论

9.4结语

1 0结论

参考文献

致谢

图版