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有毒赤潮对海洋环境和世界各国沿海水产业造成严重威胁,对有毒赤潮藻类及其毒素的研究倍受重视。充足的营养是赤潮藻类爆发的根本原因,但微量物质同样具有重要作用。低浓度的溶解Fe或P均被发现限制了某些海域赤潮藻类的生长。塔玛亚历山大藻是海洋麻痹性贝毒(PSP)的重要产生源,关于Fe限制对该藻产生PSP毒素的影响未见报道。同时,实验过程中发现PSP毒素测定方法存在很多缺点,而该毒藻培养基中微量维生素B1(VB1)也缺乏准确的测定方法。本文研究了Fe或P限制对源于中国南海的塔玛亚历山大藻生长、生理生化和毒素产生等的影响,同时研究了该藻PSP毒素和培养基中VBl的测定方法。主要研究内容及结果如下:
⑴Fe限制诱导使该藻生长、细胞形态、生化组成和毒素产生发生了显著改变。藻细胞表现为细胞密度、体积、比生长速率、Chla、Chla/类胡萝卜素比率、总蛋白和碳水化合物含量减小,比表面积增加。同时,藻细胞毒素含量明显增加,对于AT01和AT02,最高时分别可达Fe限制缓解细胞毒素含量的2和2.6倍。毒素组成也发生了明显改变,AT01藻细胞STX的含量减少;而AT02藻细胞STX和GTX2+3含量减少,但GTX1+4含量显著增加。同时,细胞的相对毒性也相应提高,对于AT01和AT02,最高相对毒性分别约为Fe限制缓解细胞的2和2.5倍。
⑵P限制诱导使该藻生长、细胞形态、生化组成和毒素产生发生显著改变。相对于P限制缓解细胞,该藻表现为细胞密度、比表面积、比生长速率减小,但是细胞的体积、Chla、蛋白和碳水化合物含量增加,P限制时细胞变大,细胞体积最大达P限制缓解细胞的2.5倍。同时,PSP毒素含量和相对毒性显著增加,最高时分别约为P限制缓解细胞的6.5和7倍,毒素组成也发生了改变。
⑶建立了一种正相HPLC法测定PSP毒素的新方法。由于氨基柱和C18柱分离机理不同,本方法大大改善了反相法测定毒素氧化后色谱峰过多、干扰大等问题;同时,首次采用亚硫酸钠为还原剂除去了过量氧化剂,避免了其对色谱系统的损害,另外,由于流动相不使用有机溶剂,因此该方法是一种环境友好的分析方法。该方法简单易行且具有很高的灵敏度和精确度,已成功应用于塔玛亚历山大藻细胞中PSP毒素的检测。
⑷建立了一种高灵敏度的过氧化氢辣根过氧化物酶柱前氧化HPLC荧光检测法测定微量VB1的新方法。经过固相萃取技术浓缩以后,该方法已成功应用于基质复杂的塔玛亚历山大藻培养基和自然海水中pg/mL水平的VB1的测定。