（水生生物学专业论文）扁额原细首纽虫对氨基酸吸收的初步研究.pdf

扁额原细首纽虫对氨基酸吸收的初步研究 扁额原细首纽虫( p r o c e p h a l o t h r i xs i m “l u s ) 对氨基酸吸收的初步研 究 摘要 本文以青岛海滨常见的潮间带扁额原细酋纽虫( p r o c e p h a l o t h r i xs i m u l u s ) 为 实验材料，研究了扁额原细首纽虫对溶解态氨基酸的吸收。主要研究内容和结果 如下： 1 以稳定同位素质谱仪测定纽虫吸收1 3 c 标记氨基酸前后的6 1 3 c 值，提供 了扁额原细首纽虫从人工海水中吸收溶解态氨基酸( 丙氨酸和甘氨酸) 的证据。 扁额原细首纽虫4 小时，8 小时，1 2 小时对丙氨酸的吸收量分别为8 5 7 + 0 2 1 9 9 ， 1 6 6 5 士3 4 6 肛g 和3 8 7 4 + 3 0 7 9 9 。而4 小时，8 小时，1 2 小时对甘氨酸的吸收量分 别为1 1 2 5 i 0 5 8 9 9 ，2 1 8 8 土0 2 4 i - t g 和4 8 4 5 j ：3 6 4 i t g 。测定了氨基酸的单向流通量 ( i n f l u x ) 和纽虫对氨基酸的净吸收量( n e tf l u x ) 。单向流通量通过测定由于纽虫 吸收1 3 c 标记的氨基酸而使体内6z 3 c 值发生变化来实现。纽虫的净吸收通过高 效液相色谱( l c ) 测定水体中氨基酸含量的变化来实现。甘氨酸的单向流通 速率为2 1 6 + 0 4 5 9 m o l g h ，净吸收速率为2 1 6 士0 4 5 9 m o h ；丙氨酸的单向流通 速率为1 2 7 士0 1 2 1 x m o l g h ，净吸收速率为1 2 8 士0 2 6 1 a m o l g h 。两种氨基酸的单向 流通速率和净吸收速率几乎没有差别。纽虫对丙氨酸的最大吸收速率( j m 。) 为 1 8 3 9 m o l g h ，吸收动力学常数( k 。) 为4 8 6 m 。纽虫对甘氨酸的最大吸收速率 为3 0 1g m o v g h ，吸收动力学常数为6 0 5 9 m 。 2 运用高效液相色谱( h p l c ) 研究了温度对扁额原细首纽虫吸收十六种氨 基酸的影响。在设定的温度( 1 2 、2 0 。c 、2 8 。c 、3 2 。c ) 下，1 5 种氨基酸有明 显吸收，谷氨酸( g l u ) 在四种温度下都没有明显的吸收。随着温度的升高，氨 基酸的吸收量增大，2 8 。c 时达到最大值，3 2 。c 时吸收量较大但比2 8 。c 时有所下 降。2 8 和3 2 时的吸收速率较1 2 。c 和2 0 时高。 3 运用高效液相色谱( h p l c ) 研究了饥饿状况对扁额原细首纽虫吸收十六 种氨基酸的影响。在不同饥饿状态下( 饥饿4 天、1 4 天、2 4 天、3 4 天、5 4 天) ， 饥饿的时间越长，纽虫吸收的氨基酸越少，但吸收速率逐渐增加。饥饿5 4 天时 的吸收速率达到最大。谷氨酸( g l u ) 在各种饥饿状况下都没有明显的吸收。 扁额原细首纽虫对氨基酸吸收的初步研究 关键词：扁额原细首纽虫氨基酸吸收稳定同位素 扁额原细首纽虫对氨基酸吸收的初步研究 u p t a k eo fa m i n oa c i d sb yt h en e m e r t e a n ， p r o c e p h a l o t h r i xs i m u l u s1 w a t a a b s t r a c t t h en e m e r t e a np r o c e p h a l o t h r i xs i m u l u sl w a t a ，1 9 5 2 ，w h i c hi so n eo fm o s t c o m m o ni n t e r t i d a ln e m e r t e a n si nq i n g d a oa n dv i c i n i t y , i ss e l e c t e da se x p e r i m e n t a l a n i m a l e x p e r i m e n tr e s u l t si l l u s t r a t et h a tp r o c e p h a l o t h r i xs i m u l u si sc a p a b l eo f u p t a k e o f a m i n oa c i d sf r o me n v i r o n m e n t t h em a i nr e s u l t so f t h e s t u d ya r ea sf o l l o w s ： 1 u s i n gs t a b l ei s o t o p em a s ss p e c t r o g r a p ht od e t e r m i n e8 1 3 cv a l u eo fb e f o r ea n d a f t e rn e m e r t e a nu p t a k eo f “c a m i n oa c i d s ，d a t ap r o v i d ee v i d e n c et h a tn e m e r e a n ， p r o c e p h a l o t h r i xs i m u l u si sc a p a b l eo fu p t a k eo fa m i n oa c i d s ( a l a n i n ea n dg l y c i n e ) f r o ma r t i f i c i a ls e a w a t e r a b s o r p t i o no f a l a n i n ea f t e r4 h ，8 ha n d1 2 ha l e 8 5 7 土0 2 1 9 9 ， 1 6 6 5 士3 4 6 p ga n d3 8 7 4 士3 0 7 肛gr e s p e c t i v e l y a b s o r p t i o no fg l y c i n ea f t e r4 h ，8 ha n d 1 2 ha r e1 1 2 5 士o 5 8 h g ，2 1 8 8 土o 2 4 h ga n d4 8 4 5 士3 6 4 p gr e s p e c t i v e l y i n f l u xa n dn e t f l u xo fa m i n oa c i d si n t ot h en e m e r t e a nw e r ee x a m i n e d i n f l u xo fa l a n i n ea n dg l y c i n e w e r ed e t e r m i n e du s i n g1 3 cl a b e l e ds u b s 廿a t e sa n dm o n i t o r i n gt h ei n c r e a s eo f8 u c v a l u ei nt h en e m e r t e a nb o d y n e tf l u xo fa l a n i n ea n dg l y c i n ef r o ma r t i f i c a ls e a w a t e r w e r ed e t e r m i n e db yh i 曲一p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) r a t eo fi n f l u x a n dn e tf l u xw e r ec o m p a r e d r a t eo fm a x i m u mi n f l u x ( j m 践) a n da m b i e n ts u b s t r a t e c o n c e n t r a t i o na tw h i c hi n f l u xi sh a l f - m a x i m a l ( k t ) a r er e p o r t e d t h ek f o ra l a n i n e a n dg l y c i n ei s4 8 6 p ma n d6 0 5 9 m ，r e s p e c t i v e l y t h ej m “f o ra l a n i n ea n dg l y c i n ei s 1 8 3 p m 0 1 g ha n d3 0 1 p m o f g h 2 t h ea b s o r p t i o no f1 6a m i n oa c i d sf r o ma r t i f i c i a ls e a w a t e rb yp r o c e p h a l o t h r i x s i m u l u si si n v e s t i g a t e du s i n gh i g h p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) w e s t u d yh o wt e m p e r a t u r ee f f e c to nt h ea m i n oa c i d su p t a k e a tf o u rt e m p e r a t u r e s ( 1 2 。c ， 2 0 0 c ，2 8 。c ，3 2 0 c ) ，p r o c e p h a l o t h r i xs i m u l u si sa b l et oa b s o r b15k i n d so fa m i n oa c i d s b u tg l u t a m i ca c i d ( g l u ) w a sn o ta b s o r b e dm a r k e d l yl i k eo t h e ra r n i n oa c i d s t h em o r e t h et e m p e r a t u r er i s e d ，t h em o r et h ea r n j 2 q oa c i d sa b s o r b e d b u ta t3 2 。c ，t h ea b s o r p t i o n o f a m i n oa c i d sr e d u c e d a n dr a t eo f u p t a k ea tw a r m e rt e m p e r a t u r e ( 2 8 0 ca n d3 2 。c ) i s f a s t e rt h a na tc o l d e rt e m p e r a t u r e0 2 。ca n d2 0 。c 、 3 t h ea b s o r p t i o no f1 6a m i n oa c i d sf r o ma r t i f i c i a ls e a w a t e rb yp r o c e p h a l o t h r i x 3 扁额原细首纽虫对氨基酸吸收的初步研究 s i m u l u sw a s i n v e s t i g a t e du s i n gh i g h p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) w e s t u d i e dh o ws t a r v a t i o ne f f e c to nt h ea m i n oa c i d su p t a k e a l o n gw i t l ld a y so f s t a r v a t i o n i n c r e a s e d ，a b s o r p t i o no fa l n i n oa c i d sb e c a m el e s s ，b u tt h er a t eo fu p t a k eo fa m i n o a c i d sw a si n c r e a s e d b u tg l u t a m i ea c i d ( g i u ) w a sn o ta b s o r b e dm a r k e d l yl i k eo t h e r a m i n oa c i d s k e yw o r d s ：p r o c e p h a l o t h r i xs i m u l u s a m i n oa c i d u p t a k e s t a b l ei s o t o p e 4 扁额原细首纽虫对氨基酸吸收的初步研究 第一章水生动物对溶解态有视旗( d o m ) 吸收的研究概况 l 。d o 鹾的概念 对大多数水生生物学家来说，d o m 是指能通过i l 径为0 a 5 1 a m 的滤膜的有机 纯台戆。不鼹运建滤骥熬毒褫纯合秘豫是颞粮态蠢褫震( p o m ) 。鬏撰这一落逮 的但有些武断的概念来看，d o m 常常包含了水环境中的胶体、其它的颗粒和较 大葱瀚舔含憎求基慰懿琵学物质。穗是有些d o m 魂两麓被滤膜灌嚣，这便褥永 体中d o m 摩和p o m 库的划分变得复杂( j o h n s o na n d w a n g e r s k ) ；1 9 8 5 ) 。此外， 如粟待分析的水样被摇晃，颗粒就可能被拆散或者煎新结合从而使p o m 的比例 发生变纯。 些d o m 具脊防止裂解的抗性可以在水体中长时间存在，例如，一些腐殖 质。这些爨戆屡逶鬻来套溱戆，并虽建檀秘中起窳鼹箨嚣鹣部分。建予瘗夔酸静 原因使流经沼泽地的溪水常常是暗黑色的。位于泥炭煤贮地的湖水也常常是徽色 耱。猩黯予这类j 常难敦裂掰菸d o m ，大部分豹d o m 可虢被永奎生耪迅速鹃 利用和转化，特别是被异养微生物利用。可以被水生生物吸收利用的d o m 分子 量一般比较小( 腐殖旗类豹分子量一般较大) 铡如，简单静糖类，氨纂酸可以被 迅速的吸收，参与生禽代谢甚至是莱些生物生长发鬻盛要黪罄养寒溅。 许多研究报道了对d o m 库的不同成分的划分，主要成分见表1 。表中术语 霞褥d o m 蕊硬窕更躲复杂，基本满足d o m 磉究斡嚣要。 褒t ，慧漆织态骞椒覆( d o m ) 靛划分。依熬特定弱麟究蠢熬可竣进行稻瘟熬选择 t a b l e1 c o m m o n l y - m e a s u r e df r a c t i o no ft o t a ld i s s o l v e do r g a n i cm a t t e r ( d o m ) t h e c h o i c et a k e ni n v e s t i g a t o r sw i l ld e p e n do nt h ep u r p o s eo f t h es t u d y 总溶解态蠢机质t o t a ld i s s o l v e do r g a n i cm a t t e r d o m 溶解态有机碳d i s s o l v e do r g a n i cc a r b o n d o c 溶解态有机嚣d i s s o l v e do r g a n i cn i t r o g e n d o n 溶解态省机磷d i s s o l v e do r g a n i cp h o s p h o r t 雌d o p 溶簿态游离氮基酸d i s s o l v e df r e ea m i n oa c i d sd f a a 总氨基酸t o t a la m i n oa c i d s 5 扁额原细酋纽虫对鲺基酸吸收的初步研究 蛋臼质p r o t e i n 碳水化合物c a r b o n h y d r a t e 脂擞l i p i d 撵发挂鼹菸羧 v o l a t i l ef a t t ya c i d s 非挥发性脂肪酸n o n v o l a t i l ef a t t ya c i d s 2 水生生物吸收d o m 的起步研究 上令世纪甥h i t t e r 提出水艇生物以水体中的溶织态存枧鹱( d o m ) 为食物 来源之一。这就是著名的“p f i r t e r 理论”，这理论对揭示永生动物所摄取营养 靛亲潦提供了缀努豹帮韵。f r e n z e l 于1 8 9 2 年攒邀许多辑究动甥摄取营养的论文 只是止步于器官的解剖上，这只是有助于解决关于系绕发生的问题而无助于阐明 器官静功链和发生。j o h n s t o n e 在谴瀚专著海洋孛垒螽豹蔽魏串搔斑，由予 比较生理学缺少像比较解剖学中的一些研究成果，所以浅们对低等无脊椎动物的 代谢方面的认识主要来自于我们对恒湓动物的认识。1 9 2 5 年，d a k i n 认为永生夔 物营养方面的概念仍袋鑫对陆地生物的研究，并且常把陆地生物的结构功能应用 于水璧生物。 越泰生动谚摄取蘩莠熬磷究主要始子上令整纪秘，代表悭黪论文是f f l r t h ( 1 9 0 3 ) ，b i e d e r m a n n ( 1 9 1 1 ) 。b i e d e r m a n n 在其长达1 5 0 0 页的论述动物摄取营养 静篦较釜瑾学专著孛，有4 5 0 夏涉及永釜凌秘，麸暴玺动戆一凌嚣| 鱼类。葵雍容 包括了一些生理结构的形态解剖和功能，吸收和消化器官，食物的同化并对一魑 消化酪和底物做了特鬣性的描述。当辩普遍认为东生动物主要戳圆俸食物为营养 来源。但是，有些报道认为一些水生动物可以吸收水体中的溶解态有机质 ( d o m ) 。h a e c k e l ( 1 8 7 2 ) 报道了海绵动物控制水流的孔细胞嗣翎细胞可以吸收 永钵巾溶解黪食穆。m e r e j k o w s k