Drugs from marine organisms

A modern approach to the search for biologically active substances of potential therapeutic use isolated from marine organisms is illustrated by a presentation of the multidisciplinary project pursued by the Roche Research Institute of Marine Pharmacology near Sydney, Australia. This specialized insitute is part of the world-wide research endeavour of our company and has now been in operation for five years. Following a brief outline of the technical functions the main scientific achievements published by the scientists of the institute are reviewed. This institute is, to our knowledge, the only one of its kind in private industry and we have attempted to demonstrate how its activities should be viewed in the overall context of today's drug or product development.     

基于聚糖菌和聚磷菌竞争的代谢模型及影响因素

聚糖菌的富集已成为造成EBPR强化生物除磷系统非稳定运行的重要因素之一.本文基于活性污泥数学模型ASM.2D的生物除磷代谢模型,围绕化学计量学和动力学阐述了聚磷菌PAOs胞内糖原的代谢途径以及聚糖菌GAOs在厌氧和好氧条件下的代谢模型,揭示了2类微生物的竞争本质.同时,对比分析了影响代谢模型化学计量学参数的若干因子,如碳源类型、温度、pH条件和污泥龄SRT等;结果发现,这些因素对PAOs和GAOs的代谢模型系数具有重要的影响作用,并进而决定着2类微生物的竞争优势.此外,针对目前对两类微生物的竞争主要集中于厌氧代谢的现状,提出今后的研究重点应放在好氧/缺氧机理方面.     

海洋贝类类立克次体的感染

类立克次体的感染可以引起海洋贝类病害的发生,并且有时会导致贝类的大规模死亡,成为在世界范围内影响海洋贝类养殖业发展的重要制约因素.本文首先从海洋贝类类立克次体的分类地位、宿主种类及地理分布、海洋贝类类立克次体及其包涵体的生物学特征、致病性、传播途径、检测与防治方法等方面进行了系统的阐述.文章提出对海洋贝类类立克次体进行研究的必要性,分析了研究的重点及难点,展望了此研究领域的发展趋势.     

有机改性膨润土治理压载水有害生物的初步研究

船舶压载水造成的有害生物外来入侵问题已经引起世界性关注,本研究以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)为改性材料,通过膨润土颗粒的表面吸附及离子交换作用对膨润土进行了改性,并以常见于我国沿海的海洋生物种小球藻(Chlorella sp.)、新月菱形藻(Nitzchia closterium)为目标生物,研究了有机膨润土对压载水中有害生物的去除作用.实验结果表明膨润土与HDTMAB发生了有效结合,微观结构和形貌发生改变.当有机膨润土的用量为0.02 g/L时,在24 h内小球藻的去除率大于85%,新月菱形藻的去除率大于90%,而未经改性处理的原土在相同用量下没有表现出明显的去除作用,这表明膨润土通过有机改性除藻能力显著增强.同时对有机膨润土除藻机理进行分析,有机膨润土表面静电作用和季铵盐离子亲脂性长脂肪链的网捕作用及灭杀作用是有机改性膨润土去除微藻细胞的主要原因.     

舟山港潮间带生物体内的细菌学研究

对舟山港受排污水影响的表层海水和潮间带生物体内的细菌数量和种类进行了研究.在单齿螺、僧帽牡蛎、平背蜞体内共分离出60株菌株,使用API－20E系统进行细菌种类鉴定,其中优势菌为少动鞘氨醇单胞菌、浅黄华丽单胞菌、阴沟肠杆菌等．一些动物和人类的致病菌如杀鲑气单胞菌、脑膜炎脓毒性黄杆菌也在其中出现.在潮间带生物体内和表层海水中各类细菌数量均较高,其中潮间带生物体内细菌总数平均为8×10⁵个/g、粪大肠杆菌数平均为9×10²个／g、弧菌数平均为1.5×10⁵个／g,不同的潮间带生物中,细菌数量相差很大.     

腹足纲动物毒性测试候选物种的研究

随着对内分泌干扰物在腹足纲动物中危害性的关注,软体动物污染生态问题逐渐受到重视.基于该研究方向现有进展,就几种典型腹足纲动物作为化学品测试受试生物的候选物种进行了论述,认为4种前鳃亚纲生物(新西兰泥蜗、鱼盘螺、福寿螺和铜锈环棱螺)和1种肺螺亚纲生物(静水椎实螺)具有生态意义,可以作为标准受试生物来发展.相对于其他国外学者提议的4种生物,我国学者提议的铜锈环棱螺具有本土意义,在化学品毒性测试过程中应该受到重视.在以上论述基础上,对腹足纲动物毒性测试今后研究的发展方向进行了展望.     

膜-生物反应污水处理工艺介绍

本文详实地阐述了膜--生物反应器的发起、组成和分类、膜组件的种类以及该技术的特点，同时也介绍了该技术适用的领域及范围。     

生物体微塑料提取方法比选研究

微塑料（<5mm）在淡水、海洋以及陆生生物体内被广泛检出,但由于提取方法不一致,限制了现有数据之间的可比性.本研究比选了4种消解方法对鱼胃等7种组织的消解效率,并通过显微镜检查、重量、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱综合评估不同提取方法对10种环境微塑料形态、重量和光谱特征的影响.结果显示,消解效率依次为10% KOH > RIPA组织裂解液+蛋白酶K > 蛋白酶K > 30% H₂O₂.另外,4种消解处理后PA（聚酰胺）颗粒重量均显著增加,H₂O₂处理后PU（聚氨酯）颗粒颜色略有变化,可生物降解塑料溶于10% KOH,而其他塑料处理前后重量和形态均未变化;4种消解处理前后所有塑料的红外光谱与拉曼光谱均未发生改变.综合以上,推荐以10% KOH为消解液,50℃、180r/min温育振荡6h作为分离提取生物组织微塑料的首选方案.     

辽东湾海域生物体内石油烃污染状况

根据2013年8月对辽东湾海域拖网采集的127个生物体样品石油烃含量测试结果,结合历史调查数据,分析该海区生物体内石油烃含量水平、分布特征和变化趋势,评估生物体石油烃污染程度.结果表明:调查海区生物体内石油烃含量为2.76~41.81 mg·kg-1,平均为12.19mg·kg-1;整体石油烃含量具有软体腹足纲甲壳动物蟹类软体头足甲壳动物虾类鱼类,内脏组织高于肌肉组织的特点;生物体内石油烃含量与沉积物中石油烃含量存在显著相关性,与水体石油烃含量不存在明显相关性;年际变化趋势分析显示2012年软体类和甲壳类生物体石油烃含量高于2007年和2013年,表明调查海域2012年以前存在明显的石油烃输入;与国内其他海域相比,调查海域生物体石油烃含量较高.     

深圳海域引发赤潮生物种类的演变及其原因浅析

从1981年至2001年,深圳海域共记录发生赤潮85起,引发这些赤潮的生物种类约有36种。在这20余a间,引发赤潮的生物种类的演变趋势是:(1)引发赤潮的生物种类的多样性不断增高;(2)在引发赤潮的生物种类中常见种类逐渐减少,罕见种类逐渐增多;(3)在引发赤潮的生物种类中硅藻种类正逐渐减少,甲藻类及针胞类种类明显逐渐增多。据初步分析认为,这种演变趋势与深圳海域近20a来因沿海地区社会经济发展引起的入海污染物构成变化趋势有关,并且与全球不断演变的总趋势是相一致的。     

倒置AAO工艺聚磷微生物的吸磷行为

采用人工配水和市政污水研究了“缺氧-厌氧-好氧”(倒置AAO)脱氮除磷工艺中,聚磷微生物(PAOs)在低碳源、高硝酸盐环境下的释磷和吸磷行为.结果表明,在低碳源、高氮和磷环境中,尽管PAOs在缺氧厌氧段释磷程度低,如果适当延长厌氧段和好氧段的HRT、且好氧曝气较充分,仍能超量吸收磷.PAOs过量吸磷的能量来源不仅仅是厌氧段吸收与合成的胞内聚合物在好氧段的氧化,还来自好氧环境正常代谢过程中多余的能量.外加碳源的投加时间点对PAOs吸磷的影响不显著.PAOs在厌氧段后期出现过量吸磷现象,推测是细胞内有机物厌氧降解产生的ATP通过某种代谢途径被用于无机磷的吸收.     

三甲基氯化锡对水生生物的毒性效应

研究了三甲基氯化锡(TMT)对蛋白核小球藻、大型溞和斑马鱼的急性毒性影响.结果表明,TMT在实验浓度下,对蛋白核小球藻的生长有抑制作用,浓度越高抑制作用越明显.较高浓度组(5.31,20mg/L)可致死部分蛋白核小球藻细胞,TMT对蛋白核小球藻的96h-EC50为0.46mg/L,属于极高毒物质;TMT对大型溞的48h-LC50为0.087mg/L,也属于极高毒性;TMT对斑马鱼的96h-LC50为2.45mg/L,属于高毒性.TMT对这3种水生生物的抑制率/致死率(EC50/LC50)随时间呈规律性变化.TMT的神经毒性和亲脂特性可能是其对水生生物较高毒性的主要原因.     

Significance of adverse outcome pathways in biomarker-based environmental risk assessment in aquatic organisms

In environmental risk assessments (ERA), biomarkers have been widely used as an early warning signal of environmental contamination. However, biomarker responses have limitation due to its low relevance to adverse outcomes (e.g., fluctuations in community structure, decreases in population size, and other similar ecobiologically relevant indicators of community structure and function). To mitigate these limitations, the concept of adverse outcome pathways (AOPs) was developed. An AOP is an analytical, sequentially progressive pathway that links a molecular initiating event (MIE) to an adverse outcome. Recently, AOPs have been recognized as a potential informational tool by which the implications of molecular biomarkers in ERA can be better understood. To demonstrate the utility of AOPs in biomarker-based ERA, here we discuss a series of three different biological repercussions caused by exposure to benzo(a)pyrene (BaP), silver nanoparticles (AgNPs), and selenium (Se). Using mainly aquatic invertebrates and selected vertebrates as model species, we focus on the development of the AOP concept. Aquatic organisms are suitable bioindicator species whose entire lifespans can be observed over a short period; moreover, these species can be studied on the molecular and population levels. Also, interspecific differences between aquatic organisms are important to consider in an AOP framework, since these differences are an integral part of the natural environment. The development of an environmental pollutant-mediated AOP may enable a better understanding of the effects of environmental pollutants in different scenarios in the diverse community of an ecosystem.     

水生生物样品中微塑料的提取和分离方法综述

目前水生生物样品中微塑料研究方法的多样化导致微塑料检出率参差不齐,不同研究成果之间的可比性较差。如何统一从水生生物体中提取和分离微塑料的有效方法,是微塑料研究中亟待解决的科学问题。本综述总结了60多篇文献中不同化学试剂对水生生物样品的消解效率及其对聚合物物理化学特征的影响,分析了后鉴定过程中滤膜的选择,并对不同方法的优缺点进行了讨论。     

深圳湾污损生物挂板的初步研究

2006年12月至2007年11月,在深圳湾内进行污损生物周年挂板试验,共记录污损生物24种,隶属于7个动物门。月板平均附着生物量表层2780.72 g/m2,底层4110.10 g/m2,最高峰出现在7月份;四季板平均湿重表层2521.13 g/m2,底层4382.10 g/m2,最高峰出现在秋季;半年板平均湿重表层4065.10 g/m2,底层4298.30 g/m2;年板平均湿重表层6212.20g/m2,底层20009.10 g/m2。四季优势种显著不同,华美盘管虫、总合草苔虫和藤壶在春、冬季附着量较大,夏季没有附着。沙筛贝和总状真枝螅在夏、秋季的附着量较大,冬季没有附着。     

Pollution monitoring of marine organisms grown in the Zhoushan Sea of China

ＰｏｌｕｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｍａｒｉｎｅｏｒｇａｎｉｓｍｓｇｒｏｗｎｉｎｔｈｅＺｈｏｕｓｈａｎＳｅａｏｆＣｈｉｎａＺｈｏｕＱｉｘｉｎｇ，ＺｈｕＹｉｎｍｅｉＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ...     

转基因食品安全性评价的研究进展

转基因食品的安全性问题在世界范围内倍受关注,国内外尤其国外已经开展和正在开展许多的研究工作。实质等同性原则在转基因安全性评价中得到广泛应用,但存在一定的局限性。目前已经进行了转基因马铃薯、大豆、番茄、棉花、西葫芦、水稻、烟草以及芦笋的食用安全性评价,积累了一些研究经验和方法,得到一些有意义的研究结果,但也存在着一定的争论。文中将从评价的方法、原则和结果等几个方面报道和讨论转基因食品安全性评价的研究进展,并且指出评价中存在的问题,对转基因食品的安全性问题作了一个相对全面而客观的报道,并且总结了转基因食品安全性评价中应该注意的几个问题,对开展安全性评价工作有一定的参考价值。     

驯化筛选微生物对油制气废水的降解特性

从5个菌源分离到的16株菌中筛选出S－2、Y－3和XH－3为优势菌种,分别用它们及其混合菌M－3研究对油制气废水的降解,60h之后CODcr的去除率为38．4％－44．0％,酚类化合物的去除率为95．4％－97．0％,芳烃类化合物的去除率为47．1％－53．7％,但氨氮的去除率只有14．0％－17．6％。采用GC／MS分析了处理前后废水中的芳烃类化合物,所筛选的微生物对芳环数≤3的芳烃类化合物降解能力强,还可去除一定量芳环数为4－6的芳烃类化合物。加入共代谢基质葡萄糖,可使CODcr、氨氮及可萃取有机物的去除率分别提高13．1％－22．9％、18．4％－22．7％及13．1％－18．1％;加入乙醇,可使CODcr、氨氮及可萃取有机物的去除率分别提高12．5％－21．2％、29．7％－42．2％及6．7％－7．7％。废水中芳烃类化合物的总去除率分别比无葡萄糖和无乙醇时提高了17．7％－21．7％和15．4％－21．2％。所筛选驯化的菌种有效地提高了油制气废水的降解效率。     

有机锡的生物富集作用与生物效应

作为船只防污漆有效成分的有机锡化合物广泛存在于港口、海洋中，而生物富集是其迁移转化的重要途径之一。本文综述了有机锡特别是毒性最强的三丁基锡化合物在一些生物体内的检出水平、富集系数以及可能对生物造成的危害。     

Toxicity and mechanisms of action of titanium dioxide nanoparticles in living organisms

Titanium dioxide nanoparticles(TiO_2 NPs) are one of the most widely used nanomaterials in the consumer products, agriculture, and energy sectors. Their large demand and widespread applications will inevitably cause damage to organisms and ecosystems. A better understanding of TiO_2 NP toxicity in living organisms may promote risk assessment and safe use practices of these nanomaterials. This review summarizes the toxic effects of TiO_2 NPs on multiple taxa of microorganisms, algae, plants, invertebrates, and vertebrates. The mechanism of TiO_2 NP toxicity to organisms can be outlined in three aspects: The Reactive Oxygen Species(ROS)produced by TiO_2 NPs following the induction of electron–hole pairs; cell wall damage and lipid peroxidation of the cell membrane caused by NP-cell attachment by electrostatic force owing to the large surface area of TiO_2 NPs; and TiO_2 NP attachment to intracellular organelles and biological macromolecules following damage to the cell membranes.