溶解氧水平对褐牙鲆幼鱼能量代谢和氧化应激的影响研究

【目的】查明溶解氧含量下降对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼能量代谢及氧化应激的影响。【方法】测定褐牙鲆幼鱼在溶解氧由7.4mg/L下降至0.9mg/L过程中耗氧率、排氨率、氧氮比以及氧化应激指标的变化。【结果】随着溶解氧含量(DO)降低,褐牙鲆幼鱼耗氧率呈"U"型变化,氧氮比呈倒"U"型变化,褐牙鲆幼鱼肌肉中丙二醛(MDA)含量增加,尽管肌肉和肝脏中过氧化物歧化酶(SOD)酶活性有增强的趋势,但由于体内产生过多的活性氧自由基,使得脂质过氧化反应增强,脂质过氧化物增多,机体仍表现出氧化损伤。【结论】褐牙鲆幼鱼的能量代谢指标和部分氧化应激指标对溶解氧含量下降有明显反应,可作为判断溶解氧含量是否对褐牙鲆产生胁迫及调控养殖水体溶解氧含量的依据。     

溶氧对齐口裂腹鱼幼鱼呼吸代谢的影响

以中国地质公园（神农架）野生动物繁育基地提供的齐口裂腹鱼（SchiZOthornzprenanti）幼鱼（体长15．O～18．6cm,体质量44．0～76．6g）为研究对象,采用自制呼吸代谢测定装置,研究了溶氧（Dissolvedoxygen,DO）对齐口裂腹鱼幼鱼呼吸代谢的影响．结果表明：1）25℃时齐口裂腹鱼窒息点为（0．57±0．03）mg／L;2）运用FishLSDTest检验得溶氧对耗氧率有显著影响（P＜0．05）,溶氧和耗氧率的非线性回归方程为：MO2=268．24—300．24×e-1（Re=0．965）,从高溶氧开始,随溶氧下降,齐口裂腹鱼耗氧率首先维持平稳,然后缓慢降低,最后快速降低直至窒息点,因此齐口裂腹鱼为氧调节型鱼类,临界溶氧浓度为（2．5±0．5）mg／L;3）齐口裂腹鱼维持耗氧率稳定（或称耐低氧能力）参数K1／K2为0．82．研究为鱼类养殖和运输提供理论依据．     

不同温度对草金鱼致死溶氧水平的影响

该实验研究了草金鱼在不同温度(10℃、15℃、20℃、25℃、30℃)下的致死溶氧水平.结果表明,在10℃条件下,草金鱼的致死溶氧水平显著高于其他四个温度级(P＜0.05).在15～30℃之间,草金鱼的致死溶氧水平有小幅度的波动,但均未达到显著水平平(P＞0.05).这些结果表明:低温(T≤10℃)条件下,草金鱼的耐低氧能力差;在15～30℃之间,草金鱼耐低氧能力强.     

溶氧水平与搅拌转速对发酵生产透明质酸分子量的影响

研究了搅拌转速与溶氧水平对发酵生产透明质酸(HA)分子量(Mw)的影响.结果表明:控制搅拌条件一致时,在厌氧条件下HA的Mw较低,随溶氧水平的增加Mw逐渐增加,但当溶氧水平超过50%后,Mw出现下降.当溶氧水平控制在50%时,HA的Mw随转速的升高呈现先增后降的趋势.     

溶氧对丙酮酸发酵的影响

采用实验室选育的高产丙酮酸菌株TorulopsisglabrataTPl9,在3种供氧方式下,研究了5L发酵罐上的丙酮酸发酵过程,比较了3种供氧方式下丙酮酸发酵、菌体生长、葡萄糖消耗和副产物的生成。发酵48h丙酮酸最高产量为65.1g·L-1;转化率为58.6%,生产强度为1.35g·L-1·h-1。     

不同溶氧水平下锦鲫的运动和代谢适应对策

为考查广氧性鱼类锦鲫(Carassius auratus)在不同水体溶氧(DO)水平下的运动和能量代谢适应对策,在25 ℃对水体DO分别为0.5、1、2、4 mg·L-1以及接近100%饱和溶氧浓度的8 mg·L-1水平下锦鲫幼鱼静止代谢率(RMR)、活跃代谢率(AMR)、临界游泳速度(Ucrit)及不同游泳速度下的单位位移能量消耗(COT)进行了测定.研究发现锦鲫的Ucrit和AMR均随着DO的下降而呈下降趋势,各处理组均有显著差异(p<0.05),两者在低DO端即4～1 mg·L-1下降更为剧烈,且AMR下降速率明显大于Ucrit;RMR在DO从8～1 mg·L-1时没有显著变化,但1 mg·L-1以下随DO的下降线性下降(p<0.05);各实验处理组锦鲫随游泳速度的上升代谢率上升;低DO实验组(0.5、1和2 mg·L-1实验组)各游泳速度下COT无显著差异,而高DO实验组(4和8 mg·L-1实验组)COT随游泳速度的上升而显著上升,消除RMR影响后各实验组单位位移净能量消耗(COTnet)随游泳速度上升均显著上升(p<0.05);在较低的游泳速度下,较低的DO实验组往往比同一游泳速度下的较高DO实验组锦鲫有更高的能量利用效率(低COT值,p<0.05),但随着游泳速度上升不再有该趋势.研究提示锦鲫在不同DO水平下采取不同的运动和能量代谢对策以适应不同环境溶氧条件.     

苏芸金杆菌发酵水平与溶氧关系的研究

在对苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis,B.t)发酵生理特性研究的基础上,证实了B.t发酵过程中发酵液中溶氧(DO)浓度是影响发酵永平的关键因素。在12L玻璃发酵罐试验中,通过优化供氧条件,使发酵水平(活芽孢数)得以提高。如搅拌转速由300r/min增加至600r/min,菌数可提高47.1%;适当增加搅拌器直径,菌数可提高13.6%。发酵全过程采用变转速控制,菌数比300 r/min定速控制提高36%,轴功耗较600r/min定速控制节约50%。在20t发酵罐放大试验中,调整内部结构后,使溶氧水平提高,菌数比改造前增加了15.3%。     

Scale-down反应器中的周期性溶氧波动对谷氨酸发酵的影响

应用单室Scale-down反应器系统模拟大规模反应器内的溶氧（DO）浓度梯度,通过控制搅拌桨转速使DO水平（波动范围0～30%,波动周期2、4、6 h）产生矩形波动,从而研究溶氧波动条件对谷氨酸发酵的影响,尤其是菌体生长及产物合成等的变化。与DO水平30%的对照实验进行比较后发现:DO周期性波动条件下,谷氨酸棒杆菌更倾向于利用葡萄糖产生菌体而非积累产物谷氨酸。与较长波动周期（4 h或6 h）相比,短波动周期（2 h）时最终菌体浓度升高（10.03 g/L）,最大比生长速率降低(0.112 h^-1),产物谷氨酸及副产物乳酸浓度降低（分别为23 g/L和10.5 g/L）。     

溶氧对红曲菌发酵生物合成橙色素的影响

研究了溶氧对红曲菌在发酵罐中生物合成橙色素的影响。 分别采用不同通气量和搅拌转速以达到不同溶氧水平,考察不同溶氧水平下红曲菌w1夏在10L发酵罐中生产橙色素的情况,并将优化后条件放大至50L发酵罐中。结果表明,不同通气量水平下底物消耗、pH值和溶氧情况相似,但最终橙色素色价不同,基本上呈现出随通气量增加,色价呈现上升趋势;搅拌转速升高,菌体量和色价均随之升高,但涨幅不大;50L罐中菌体生长和橙色素合成结果验证了10L罐结果。在大规模生产时应尽可能采用高的通气量和适宜的搅拌转速,达到较高的溶氧水平,以利于菌体生长和橙色素合成。     

溶氧控制对黄色短杆菌YILW合成L-异亮氨酸的影响

对黄色短杆菌YILW合成L-异亮氨酸的发酵溶氧条件进行了探索,构建了该菌合成上L-异亮氨酸的代谢网络和代谢流平衡模型.在30 L发酵罐中考察了不同溶氧浓度下L-异亮氨酸发酵过程.研究结果表明:高溶氧浓度有利于菌体生长,15%溶氧浓度下产酸速率高且维持的时间长,有利于L-异亮氨酸的积累.为此提出了分段控氧模式:在菌体生长...     

不同溶氧水平对褐牙鲆幼鱼呼吸行为和血液指标的影响

通过控制每个水族箱的水流供应,将溶解氧(DO,Mean±SE)分别控制在(2.24±0.24) mg/L、(3.14±0.24) mg/L、(4.27±0.18)mg/L、(5.38±0.25)mg/L、(6.94±0.14) mg/L,研究其对养殖40d的褐牙鲆(Paralichth ys olivaceus)幼鱼呼吸行为和血液指标的影响.实验结束时,幼鱼的鳃重和体重比值未出现明显差异,只在最高溶解氧含量处理组略微低于其余处理组.平均呼吸频率随溶解氧含量的下降明显提高,每次呼吸鳃盖的伸展幅度随溶解氧含量的下降明显加大,头部上抬的鱼的比例随溶解氧含量的降低而增加.血液中血红细胞含量、血红蛋白含量、单个红细胞血红蛋白含量均呈现与溶解氧含量负相关趋势.单个红细胞体积未表现出与溶解氧的明显关系,只有溶解氧为3.14 mg/L的处理体积明显大于其他处理.4 mg/L左右的溶解氧含量对褐牙鲆幼鱼而言可能是溶解氧正常水平与缺氧的临界范围,而呼吸频率、鳃盖伸展幅度和抬头比例的大幅提高可以作为水体缺氧的行为判断依据.褐牙鲆幼鱼为适应溶解氧含量下降,血液摄取和携带氧气的能力提高.     

溶解氧含量变动对褐牙鲆幼鱼生长及其相关生化指标的影响

【目的】以褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼为对象,研究其在不同溶解氧条件下的生长及生长指标的变化,探讨褐牙鲆幼鱼血浆激素的内分泌调节机制,为深入研究鱼类适应溶解氧变动环境的机制提供资料。【方法】采用实验生理生态学方法,研究水体溶解氧含量变动对褐牙鲆幼鱼生长、生长激素GH的分泌、类胰岛素生长因子IGF?Ⅰ的分泌、RNA/DNA比值以及糖原含量的影响。【结果】低溶氧(2mg/L-S2、4mg/LS4)胁迫的10d内,褐牙鲆幼鱼生长受到明显抑制,但低溶氧胁迫导致的生长减缓可在溶解氧含量恢复至对照组(7.5mg/L-S7.5)水平后10d内获得完全补偿。胁迫期间,血浆GH和IGF?Ⅰ的含量在不同处理组间没有显著差异,在恢复的第10天,S7.5的GH含量显著高于S2及S4,其他不同处理组的血浆GH和IGF?Ⅰ含量未出现显著差异。胁迫和恢复期间不同处理组的肝脏RNA/DNA比值均未出现显著差异。低溶氧处理的肌肉RNA/DNA比值在胁迫期间显著低于对照组,但在恢复生长的第20天显著高于对照组。胁迫结束时,低溶氧处理的肝糖原含量显著低于对照组,而在恢复期间的第10天和20天时高于对照组,随后恢复至对照组水平。不同处理组的肌糖原含量在胁迫和恢复期间均未出现显著差异。在恢复阶段的第10天,GH含量出现显著差异,其含量与生长速率呈负相关关系,而RNA/DNA含量在实验期间与褐牙鲆幼鱼的生长未表现出明显相关性。【结论】受短期低氧胁迫的褐牙鲆幼鱼能够在恢复正常溶氧后短期内获得完全补偿生长,但相关生化指标未表现出与生长变化的显著相关性。     

溶氧对谷氨酸棒杆菌发酵产谷氨酸代谢的影响

分别控制0、5%、30%3种溶氧水平进行谷氨酸分批发酵,考察了3种溶氧水平下谷氨酸棒杆菌发酵的代谢响应。结果表明,随着溶氧降低,发酵液中柠檬酸和α-酮戊二酸的含量降低,三羧酸(TCA)循环还原臂途径中的有机酸含量增加,丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸含量也有所增加,在溶氧为0时,乳酸和乙酸大量积累。通过分析不同溶氧水平下的相关酶活和胞内氧化还原状态,发现随着溶氧降低,谷氨酸脱氢酶酶活降低,乳酸脱氢酶酶活升高,胞内氧化还原电势升高,它们的共同作用使氧限制条件下发酵的代谢流流向TCA循环的还原臂途径和乳酸合成途径,导致谷氨酸产量下降。     

Hydroxyl Radical Induced Apoptosis Is Closely Related to Changes in Cellular Energy／Redox Metabolism

IntroductionApoptosis,programmed cell death,is acomplicated process.In recent years,thebiochemical and molecular mechanisms ofapoptosis have been under intense scientificinvestigation[1] .Particularly,research has revealedthe execution pathways of apoptosis and its keycomponents,caspases,as well as a series ofregulators and cofactors.However,furtherresearch is needed on the initiation of apoptosis,namely how a cell is induced to die.This reporthighlights the energy redox metabolic aspects ofa…     

高脂饮食对老年大鼠氧化应激及脂质代谢的影响

为观察高脂饮食对老年大鼠氧化应激及其脂质代谢的影响,将60只20～22月龄(老年) Wistar大鼠随机分为老年对照组和老年高脂组;对照组给予普通饲料喂养,高脂组给予高脂饲料喂养.8 w后测定大鼠血清空腹血糖(FPG)、胰岛素(FINS)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸(FFA),血清及肝组织内超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSM)含量,观察肝组织学改变.结果老年高脂组大鼠体质量、体脂和体脂含量与老年对照组相比差异有统计学意义 (P<0.05);老年高脂组大鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、空腹血糖(FPG)、游离脂肪酸(FFA)、空腹胰岛素(FINS)明显高于老年对照组(P<0.01);老年高脂组大鼠血清SOD、GSM明显降低,而MDA显著增高,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);肝组织匀浆中SOD、MDA、GSM与血清中的趋势相同;老年高脂组肝脏脂肪变性的严重程度明显高于对照组.说明高脂饮食状态下,可以造成大鼠胰岛素抵抗和血脂升高,并且机体存在氧化和抗氧化的失衡,这与高脂膳食诱导的糖脂代谢紊乱有关.     

溶解氧对短程同步硝化/反硝化耦合除磷工艺的影响

采用人工模拟的高氨氮城市污水,对厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)序批式活性污泥法反应器内短程同步硝化/反硝化耦合除磷过程的实现及稳定性进行研究.对一个典型周期内水质变化情况进行测定和分析,系统对化学需氧量(COD)、氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、总磷(TP)去除率分别为94.8%,97.6%,89.4%,93.1%.调节曝气量以改变溶解氧质量浓度,结果表明:随着溶解氧质量浓度升高,亚硝化率由97%下降至20%;溶解氧质量浓度过低,会抑制好氧阶段的吸磷过程;溶解氧质量浓度过高,会影响好氧、缺氧阶段磷的有效吸收.