黄东海生态系统食物网中氨基酸在关键种食物链上的传递
本论文基于国家自然科学基金项目——海洋食物网营养动力学的分子稳定同位素研究和国家基础研究发展规划项目——东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用。在近期国际IMBC大会研讨的主要议题中指出分子生物学已成为海洋生物技术研究的前沿领域。受控生态实验与室内实验相结合,开展关键种生活史、实验生态实验,测定主要资源种类的比能值、能量收支等,是我国海洋生物技术发展迫切需要解决的创新型研究手段和研究内容;简化食物网研究是有效认识海洋生态系统的新型议题。
本论文采用受控生态实验与室内实验相结合的研究手段,运用分子生物学技术进行了“小球藻—中华哲水蚤—鳀鱼”的关键种食物链主线的模拟研究。该培养实验研究了氨基酸在该关键种食物链中的传递和饵料变化时对鳀鱼体内氨基酸组成与含量变化的影响,在国内外尚未见有类似实验研究的报道。
鳀鱼的室内培养实验是一项创新性的工作,为了更好的模拟黄东海食物网关键种食物链主线,我们的培养实验采用活体中华哲水蚤作为饵料饲养鲲鱼,进行“小球藻—中华哲水蚤—鲲鱼”的关键种食物链主线的模拟研究。
实验中的标准样品和生物样品经水解反应、衍生化反应后,衍生化产物运用GC—MS进行分析测定。在衍生化反应方法的建立过程中,得知样品处理时间长短和温度控制对氨基酸的影响极大,温度较高有些氨基酸会分解,温度较低有些氨基酸还没被衍生化,这会导致结果偏低,通过大量反复实验,掌握了反应时间和温度的最佳条件,即本实验中所采用的衍生化实验条件。
本试验首先运用GC—MS分析测定了每一种单体标准氨基酸样品及混合标准样品,得到保留时间,结合分子式、分子量对样品进行了定性分析;通过绘制每一种氨基酸的峰高一浓度曲线,对氨基酸进行了定量分析,得到了较满意的定性定量结果。
通过GC-MS分析测定确证出日清饵料与鳀鱼肌肉样品中含有的16种氨基酸;数据表明日清饵料中氨基酸含量高,鳀鱼肌肉中氨基酸含量丰富均衡,数据证实鳀鱼与先期饵料日清饵料在营养上达到了氨基酸平衡。
通过GC-MS分析测定确证出中华哲水蚤含有的15种氨基酸;数据表明中华哲水蚤中氨基酸组成较均匀,是优势性较强的饵料种类。
通过GC-MS分析测定确证出小球藻中含有的12种氨基酸;小球藻中的氨基酸含量相对动物性饵料贫乏,氨基酸组成不均衡;中华哲水蚤在食用小球藻过程中,两者在营养上达到了氨基酸平衡。
不同的鳀鱼肌肉样品在氨基酸组成上的差异表明更换饵料后鱼体内氨基酸组成随时间变化而变化,最后趋于稳定。不同的饵料供给的氨基酸营养剂量不同,鳀鱼对各种氨基酸的吸收转化代谢的水平也就不同。在鳀鱼与中华哲水蚤达到氨基酸平衡后,其肌肉内的氨基酸组成模式为:非必需氨基酸天冬氨酸、谷氨酸在鱼肉内含量相对较高,非必需氨基酸甘氨酸、丝氨酸,必需氨基酸亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸在鱼肉中的含量比较均匀,必需基酸蛋氨酸、组氨酸,非必需氨基酸脯氨酸,半必需氨基酸酪氨酸相对含量比较低。鲲鱼肌肉中氨基酸相对含量稳定,表明鳀鱼对氨基酸营养成分的吸收转化稳定。
与鳀鱼肌肉相比,鳀鱼粪便中氨基酸组成非常不均衡,粪便中各种氨基酸含量都低于鱼肉样品,而且差距很大;在小球藻→中华哲水蚤→鳀鱼肉→鳀鱼粪便吸收代谢链条中,鱼肉中大多数氨基酸含量都是相对最高的,其次中华哲水蚤,鳀鱼粪便、小球藻中各种氨基酸含量相对最低;样品的总氨基酸相对含量具备与上述同样的变化趋势,这种变化趋势与食物链中从高营养级到低营养级氨基酸需求水平的变化是相吻合的。
氨基酸;鳀鱼;中华哲水蚤;衍生化反应;生态系统食物网;关键种食物链
中国海洋大学
硕士
环境科学
张龙军;蔡德陵
2006
中文
P714.5;Q148
71
2007-08-07(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)