《微生物膜誘導刺參幼體附著變態的活性物質研究》是依託揚州大學，由包衛洋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：微生物膜誘導刺參幼體附著變態的活性物質研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：包衛洋
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微生物膜中的細菌與底棲硅藻產生的活性物質誘導多種海洋無脊椎動物幼體的附著變態，但被完全鑑定的仍然較少。刺參苗種生產中常採用微生物膜形成幼體的附著基，而由於微生物膜誘導機理不明，幼體附著變態率低且不穩定、附著變態前後幼體與稚參大量死亡。因此，闡明膜中細菌與底棲硅藻的活性以及其產生的活性物質是解決問題的關鍵。本項目擬針對前期工作已篩選的誘導活性細菌和底棲硅藻株，最佳化其培養條件進行規模化發酵和擴大培養，以幼體附著變態活性為導向分別從其代謝產物中粗提取誘導活性組分，通過色譜手段和現代光譜技術分離、純化並鑑定活性物質。進而比對兩種來源的活性物質結構並結合結構類似物的誘導活性進行構效關係解析。最後，原位檢測微生物膜及其浸提海水中已鑑定的以及構效關係推導的活性物質的存在與濃度，提出微生物膜誘導活性的最佳化依據。研究成果將從海洋化學生態學角度加深我們對棘皮動物幼體發育的理解，並有利於刺參養殖業的可持續發展。
結題摘要
刺參養殖業是我國海水養殖的特色產業，總產值超過300億元；其發展對苗種數量和質量提出了更高的要求。制約苗種生產方面主要存在三個問題。1、幼體的附著變態是發育的關鍵環節，存在附著變態率低與不穩定、幼體和稚參“滑板”大量死亡等問題。2、幼參保苗的周期一般為一年，期間每隔5-10天換水，如何提高幼參存活率以及勞動效率是關鍵。3、育苗、保苗中藥物的無序使用引發了食品安全問題。此外，海參目前主要以粗放式加工為主，在加工過程中營養成分都會有的流失、初加工產品的消化吸收率也低。如何進行精深加工，充分發揮其藥膳同源的功效，進行產業升級成為行業面臨的瓶頸。 （一）刺參幼體無公害化培育理論研究與套用：①幼體餌料的明確。設定植物性餌料組（新鮮的大葉藻液），動物性餌料組（海洋紅酵母為主），混合餌料組設（植物性與動物性餌料各一半），研究了不同餌料對幼體生長、生理、附著以及育苗水體水質的影響效果。結果表明，植物性餌料以及混合餌料更適合於幼體的發育、附著以及消化與免疫酶的活力，且利於維持相對優良的水質。②底棲硅藻的規模化培養。底棲硅藻是幼體附著變態的誘導物，也可作為後期生長的餌料。但其附著特性以及大量培養所需時間與技術等條件限制了大規模利用。利用充氣與添加抗絮凝劑的方法研發了“浮游化”大規模培養技術。硅藻的附著性能與誘導活性不受影響，只用了6天時間，密度可高達800萬cells/ml，顯著優於傳統的2-3個周。③附著變態信號通路的初步研究：三種不同性質的活性因子（離子、神經遞質、天然微生物膜）作用下，Ca2+通道呈現了同樣的參與性，表明幼體附著變態過程中信號通道與傳導方面具有共性。④生物絮團調控下的綠色保苗理論研究與套用。添加糖蜜與芽孢桿菌生成生物絮團，絮團可有效淨化水質，換水由10天一次延長了一個周期，有益菌數量顯著高。將以上技術進行集合，實現了育苗、保苗完全不用任何藥物，SGS檢測的46項指標全部達標。 （二）海參低聚肽的研發及其對小鼠抗疲勞功效的研究：採用特異性酶解技術，設計出包含膜分離、去腥、去色、殺菌、乾燥等全程物理性工藝，開發出了海參低聚肽產品。質譜法和色譜法測定結果表明99.58%以上肽的分子量小於1000 Da。海參低聚肽能顯著延長小鼠游泳時間，且運動後小鼠的血清尿素氮含量，肝糖原含量指標相對大豆低聚肽效果更為明顯，顯示出很強的抗疲勞功效。
