蚯蚓作为饲料成分对对虾生长及其免疫指标的影响

本文以鲜活饵料赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）为研究对象，从营养学和免疫学的角度研究探讨了蚯蚓对对虾生长和抗病力的影响，为目前虾病问题的解决进行了有益的探索，为蚯蚓在规模化养殖生产中的推广应用提供了参考和依据。主要研究结果如下： 1、以鲜活饵料赤子爱胜蚓为主，双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）和人工配合饵料为对照，比较研究了凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）摄食不同饵料的生长和免疫指标的差异。结果表明：沙蚕和蚯蚓单独投喂或与人工饵料配合投喂都可显著提高凡纳滨对虾的生长速率，提高对虾肌肉蛋白的营养价值，但用沙蚕单独投喂的对虾成活率较低。在增强对虾的免疫功能方面，蚯蚓和沙蚕与人工饵料配合投喂优于蚯蚓和沙蚕单独投喂，同时蚯蚓的饵料效果优于沙蚕。 2、采用鲜活饵料赤子爱胜蚓和人工配合饵料的不同配比投喂处于健康状态下的中国明对虾（Fenneropenaeus chinensis）幼虾，研究了其生长和免疫特征。结果表明：在人工饵料中配合投喂1/4的蚯蚓（干重）可显著加快中国明对虾的生长速率，增加对虾肌肉蛋白质含量，提高对虾肌肉蛋白的营养价值，减少脂肪含量，但对处于健康状态下的中国明对虾幼虾免疫功能的增强无明显效果。 3、考虑到对虾规模化养殖的可行性，采用冰冻蚯蚓赤子爱胜蚓和人工饵料的不同配比投喂处于非健康状态下的凡纳滨对虾，测定分析对虾的生长、营养成分和免疫指标，结果表明：蚯蚓投喂量（干重）占日投喂量的1/4时可以显著提高对虾的生长速率，增加对虾营养，增强对虾免疫功能，提高对虾成活率。 我国蚯蚓资源丰富，来源广泛，研究证实，以蚯蚓作为对虾饵料可增加对虾营养，促进对虾生长，提高机体免疫力，是对虾规模化养殖生产中的优质绿色动物性饵料。

Description of a new species of the genus Tylopharynx (Nemata : Diplogasteroidea), T-clariamphida sp n., with a redescription of T-foetida (Butschli, 1874) Goffart, 1930

Tylopharynx clariamphida sp. n. is described from muddy sand collected in Anhui Province, China. It can be distinguished from T foetida (Butschli, 1874), the type and only species of the genus, by numerous characters: having 24 to 26 prominent and clearly separated longitudinal ridges, a higher lip region with no hint of a cephalic framework, more prominent amphidial foveae in lateral view, wider and more posteriorly located amphidial apertures, smaller basal knobs of stoma, longer metacorpus, more enlarged phasmids, shorter spicules with shorter digitate terminus, shorter reflexed part of testis, and thicker gubernaculum with more angular shape. For comparison, an expanded description is given for T foetida from Belgium, and SEM photographs of both species are provided.

土壤低浓度PAHs胁迫下赤子爱胜蚓差异表达基因初步筛选

为探索土壤低浓度多环芳烃污染的生态毒性及其对土壤生物的致毒机理，本论文初步研究了菲、芘、荧蒽和苯并[a]芘等四种多环芳烃人工土壤污染在0.1mg.kg-1~10.0mg.kg-1浓度水平对赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）产卵量、体重变化、排卵激素annetocin基因和翻译控制肿瘤蛋白（translationally controlled tumor protein, TCTP）转录水平的影响，发现在相同的低浓度水平下，只有苯并[a]芘对蚯蚓annetocin前体基因和TCTP基因的表达有显著影响，故其对生物体的生殖风险和致癌风险可能最大。另一方面，低浓度苯并[a]芘对蚯蚓体重和产茧量并无显著影响，这表明基因表达水平作为污染生态监测指标比宏观观测指标更灵敏。 为进一步研究土壤PAHs污染的生态毒性效应，在上述研究基础上，我们采用SSH-PCR的方法构建了人工土壤1.0mg.kg-1苯并[a]芘胁迫下的蚯蚓与对照组蚯蚓之间的消减cDNA文库，随机挑取上调文库301个克隆及下调文库283个克隆进行测序，与NCBI蛋白数据库比对结果表明，其中有391个克隆与已知的75种蛋白质基因显著匹配（期望值< 10-5），其余克隆匹配不显著（期望值> 10-5）或找不到匹配蛋白。显著匹配的基因序列包括：一相解毒酶细胞色素P450，二相解毒酶谷胱甘肽硫转移酶，蛋白质合成所需的核糖体蛋白亚基，参与新合成肽链折叠的热休克蛋白，线粒体基因组编码的呼吸链复合酶体亚基，过氧化物还原蛋白，铁蛋白，钙结合蛋白，半胱氨酸蛋白酶等。表明低浓度苯并[a]芘胁迫引起蚯蚓的生理变化是非常复杂的，涉及污染物降解与解毒、抗氧化保护、能量代谢、蛋白质合成、金属离子调节与蛋白质降解等过程。 Real-time PCR检测验证消减文库中部分差异基因对不同剂量BaP胁迫响应结果表明，各检验基因序列受1.0 mg∙kg-1 BaP 胁迫影响均与消减结果一致，且影响程度均高于0.1 mg∙kg-1浓度水平的BaP；其中，在0.1 mg∙kg-1 BaP胁迫下，过氧化物还原酶PRDX和类似Cyp2R1的P450基因表达未见明显变化。其余的HSP70、HSP90、rpL10、COXⅡ、SCBP、Ferritin等基因在0.1 mg∙kg-1 BaP胁迫组蚯蚓中均有检测到预期表达变化，说明虽然从消减文库中获得的基因在一定的污染物浓度范围内均表现浓度效应，但各个基因对污染物的响应浓度不尽相同。 Real-time PCR检测消减文库中部分差异基因对不同PAHs胁迫响应结果表明，1.0 mg∙kg-1 浓度水平的荧蒽、菲、芘和苯并[a]芘对差异表达基因的影响不尽相同，主要有以下三种情况：(1)广谱响应型：蚯蚓线粒体编码的亚基COXⅡ、可溶性钙结合蛋白、铁蛋白等基因对荧蒽、菲、芘及苯并[a]芘的胁迫均有相似的响应；(2)随芳烃环数而变化型：热休克蛋白HSP70和过氧化物还原酶PRDX表现出响应程度随胁迫多环芳烃的环数增加而提高的现象；(3)仅在苯并[a]芘中有响应型：核糖体蛋白亚基L10和细胞色素P450（类似Cyp2R1）基因，在1.0 mg∙kg-1浓度条件下，它们仅受BaP诱导表达，而芘、菲和荧蒽却没有显示诱导作用。 上述结果表明，在土壤中的低浓度的多环芳烃污染胁迫对蚯蚓的影响是多方面的，这些影响至少涉及能量代谢、污染物降解与解毒、蛋白质合成与修复、信号转导、细胞凋亡、排卵生殖、个体发育等多方面的生理功能。目前蚯蚓基因组还未有完整测序，本文论述的多个差异表达基因是首次在蚯蚓中发现的，这些新发现的基因序列在为低浓度PAHs的生态毒性机理研究提供依据的同时，也为以蚯蚓为模式生物的土壤污染生物监测提供了备选的生物分子标记。另一方面，由于蚯蚓基因组未完整测序，本研究构建的消减文库中仍不少未知功能基因，其功能与调控有待进一步研究。

土壤中苯并（a）芘、壬基酚的生态毒理效应

仅以污染物浓度定义土壤污染并评价其潜在风险，缺乏对其生态毒性效应的综合考虑，不能反映土壤污染对生物及人体健康的潜在危害。传统的生态毒理研究仅局限于依据宏观生理指标，如半致死剂量，产茧量等，这些指标对环境浓度（亚致死浓度）土壤污染的响应较差甚至不响应，无法应用于环境浓度的污染土壤诊断。土壤生物微观生理、生化指标，作为一种较为敏感的土壤生态毒理效应及毒性诊断手段，近几年来成为研究热点。 本文以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为供试生物，草甸棕壤为供试土壤，以国际标准组织（International Standard Organization-ISO）方法指南为参考，以蚯蚓微粒体细胞色素P450含量、抗氧化酶系（超氧化物歧化酶-SOD、过氧化氢酶-CAT和过氧化物酶-POD）和谷胱甘肽转移酶（GST）活性为指标，进行了的典型多环芳烃污染物-苯并（a）芘和内泌干扰物-壬基酚在土壤中暴露的动态量效关系研究，试验浓度范围为0.1-2 mg•kg -1。 研究结果如下：1）苯并（a）芘与细胞色素P450含量具有动态响应关系。总体上，诱导效应明显，诱导时间对P450活性影响显著（P<0.05）；2）在试验浓度范围（0.1-2 mg•kg-1）内， GST对试验浓度的BaP未产生生态毒性响应；3）CAT 和POD酶活性对低浓度的BaP暴露响应具有延时性（即第7d开始响应）和阶段性（即第7d前无明显响应、第7d后响应消失）特征；4） 在BaP胁迫下，蚯蚓体内SOD产生明显响应，苯并（a）芘暴露1~3d，SOD酶活性整体升高，最大升幅30%，与对照差异显著。苯并（a）芘暴露的第7d和14d， 除0.1 mg•kg -1外，0.5~2 mg•kg-1 BaP处理组中SOD酶活性均显著降低（P<0.05），这表明BaP造成了抗氧化防御酶系的损伤。以上结果表明： 5项指标中, 代谢解毒酶系指标P450和抗氧化酶系指标SOD对BaP暴露响应较为敏感，CAT，POD以及GST的敏感性较差。各指标敏感性总体为：P450>SOD>CAT，POD>GST。综合本试验及其他相关实验结果初步确认，苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。 低浓度（0.1~2.0 mg•kg-1）壬基酚（NP）土壤暴露动态关系研究结果表明：1）壬基酚（NP）与细胞色素P450含量具有动态响应关系。1、7、14d时，P450整体表现为低浓度下抑制，而高浓度下诱导的趋势。随着诱导时间的延长P450含量表现出显著的升高趋势；SOD活性在较高浓度3d暴露后降低，而第7、14d时显著升高。NP诱导与P450含量与SOD酶活性两种指标的响应趋势与BaP诱导下的响应趋势大体吻合。CAT的响应较前两者差，随着诱导时间的延长，在第7、14d个别浓度下CAT表现出升高趋势。GST与POD对试验浓度下的NP诱导未产生明显和快速的毒性响应。NP诱导第3dGST出现升高趋势。NP诱导的第14d POD （2 mg•kg-1）有显著降低。总体上，各指标对NP诱导的敏感性顺序依次为：P450，SOD>CAT>GST, POD。 继前期的“蚯蚓P450对土壤菲、芘暴露生态毒理研究”以及“土壤低浓度PAHs胁迫下蚯蚓差异表达基因筛选研究”之后，本论文中所进行的“土壤BaP暴露生态毒性响应研究”作为上述整体研究内容的组成部分，从两个方面获得研究进展：第一，进一步证实P450指标对低剂量多环芳烃污染响应的相对敏感性。第二，从代谢解毒酶系的角度发现苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。这一结果与基因水平上论证的细胞色素P450（类似Cyp2R1）对 PAHs胁迫下的研究结果一致。 本论文中进行的土壤NP暴露生态毒性响应研究，首次将内分泌干扰物纳入土壤毒理研究中，丰富了土壤生态毒理学的研究内容。研究进一步证实蚯蚓细胞色素P450指标对多种污染物低剂量暴露诊断的广谱适应性。研究也为内分泌干扰物的生态毒性评价提供了基础依据。

丁香和升麻的化学成分研究

本论文由三部分共四章组成。第一部分介绍丁香化学成分的研究成果，第二部分为升麻的化学成分研究，第三部分综述了环菠萝蜜烷三萜结构和活性关系的研究现状。 第一部分包括第一和第二章。第一章介绍了丁香（Eugenia caryophyllataThunb.）花蕾的化学成分和结构鉴定。采用正、反相硅胶柱层析等各种分离方法，从其乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物中共分离出34 个化合物，它们的结构类型分属黄酮、三萜、鞣质等。其中1 个为新的酚苷类化合物，其结构经波谱分析鉴定为2-O-(6'-O-没食子酰基)-b-D-葡萄糖基苯甲酸甲酯（24），另外还有12 个化合物为首次从该植物中分离得到。第二章介绍了丁香挥发油的气相色谱- 质谱联用（ GC-MS ）和正丁醇萃取物的高效液相色谱- 质谱联用（HPLC-MS/MS）分析，尝试简单快速地检测丁香挥发油及极性部分的主要化学成分的方法。 第二部分为第三章。本章介绍了传统中药升麻（Cimicifuga foetida L.）根部乙醇提取物化学成分的分离纯化和结构鉴定。通过正、反相硅胶柱层析等分离纯化方法和MS、NMR 等波谱解析技术，共分离鉴定了20 个化合物，主要为环菠萝蜜烷三萜，其中5 个新三萜化合物分别鉴定为cimicidol-3-one（38）、3'-O-乙酰基升麻苷H-1（41）、2'-O-乙酰基升麻苷H-1（42）、(3b,12b,16b)-12-乙酰氧-16,23-环氧-9,19-环羊毛甾烷-22-烯-24-酮3-O-b-D-吡喃木糖苷（44）和升麻碱（54）。新化合物54 为结构新颖的环菠萝蜜烷三萜皂苷生物碱，这是首个发现的具有环菠萝蜜烷三萜骨架的生物碱，也是从升麻属植物中发现的第一个三萜生物碱，它的结构通过多种波谱解析，特别是2D-NMR 的充分应用，并结合化学降解和反应得到证实。此外，还介绍了分离得到的一种具有明显抑制破骨细胞活性的化合物(QS29)的体外活性研究。 第三部分即第四章，综述了升麻属植物中环菠萝蜜烷三萜与其生物活性的构效关系研究现状。 This dissertation consists of three parts. In the first and the second parts, thechemical constituents from the flower buds of Eugenia caryophyllata and therhizomes of Cimicifuga foetida were reported. The third part is a review on astructure-activity relationship of the cycloartane triterpenoid from Cimicifuga species. The first part is composed of two chapters. The chapter 1 is about the isolationand identification of the chemical constituents from the flower buds of E.caryophyllata. A new phenolic glucoside gallate, methyl 2-O-(6’-O-galloyl)-b-D-glucopyranosylbenzoate (24), together with thirty-three known compounds has beenisolated from the ethanol extract of the flower buds of E. caryophyllata throughrepeated column chromatography on normal and reversed phase silica gel. Thestructure of the new compound was elucidated on the basis of spectral and chemicalevidence. Those kno wn compounds were belonged to flavone, triterpenoid, tannin andsome simple compounds. Among them, 12 compounds were isolated from the titleplant for the first time. The second chapter describes the capillary GC-MS analysis ofthe volatile components and the HPLC-MS/MS analysis of the polar constituents fromthe flower buds of E. caryophyllata, in order to detect the main constituents in thecrude extract rapidly and precisely. The third chapter is about the chemical constituents of the rhizomes C. foetida, atraditional Chinese medicine which was used as anti-inflammatory, analgesic andantipyretic agents. Our investigation of the bioactivities constituents of the rhizomesof C. foetida led to the isolation of five new cycloartane triterpenoids, which werecharacterized as cimicidol-3-one (38), 3'-O-acetyl cimicifugoside H-1 (41),2'-O-acetyl cimicifugoside H-1 (42), (3b,12b,16b)-12-acetoxy-16,23-epoxy-9,19-cyclolanost-22-ene-24-one 3-O-b-D-xylopyranoside (44) and cimicifugadine (54),along with fifteen known compounds through repeated column chromatography onnormal and reversed phase silica gel. Among them, 54 is a novel cycloartanealkaloid and first discovered as a new type alkaoid from nature. The structures ofthese compounds were elucidated on the basis of spectral and chemical evidence, andcimicidol-3-one was confirmed by X-ray crystallography analysis. Moreover, onecompound exhibited strong anti-osteoporosis activity in vitro experiment. The fourth part is a review on a structure-activity relationship analysis of thecycloartane triterpenoid from Cimicifuga species.

苯并[a]芘对赤子爱胜蚓线粒体编码基因表达影响研究

根据ISO11268-1:1993方法,完成了土壤中苯并[a]芘对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的人工污染模拟实验.并采用Clontech PCR-SelectTMcDNASubtration Kit构建了污染组和对照组蚯蚓之间的抑制消减文库.经测序和比对分析,在苯并[a]芘诱导上调文库中发现5个线粒体DNA(mtDNA)编码的基因,且在上调文库中具有较高的频率.它们分别为:细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,NADH氢脱氢酶亚基1,ATP合成酶亚基.研究表明,土壤中苯并[a]芘污染改变了蚯蚓线粒体基因组的表达水平,线粒体基因组表达异常是多环芳烃污染胁迫的重要分子生物标记物.