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细菌群体感应信号分子AHLs的合成及其对污损硅藻附着的影响认领

作者：

宋国娟

学位授予单位：

烟台大学

摘要：

海洋生物污损是海事活动中常见现象，给人类带来了巨大的经济损失和安全隐患。污损生物膜对后续大型污损生物的附着起着重要的调节作用，直接影响着大型生物污损层的形成，因而成为了探究生物污损发生机制的重要切入点。其中，污损细菌和硅藻与其分泌的胞外聚合物(Extracellular polymeric substances，EPS)统称为污损生物膜。研究报道污损生物膜中细菌和硅藻的关系密切，细菌可能是硅藻附着生长、分泌胞外聚合物形成硅藻生物膜的一个重要因素，同时硅藻分泌的胞外聚合物又为细菌生长提供营养成分。基于污损生物膜中细菌和硅藻的密切关系，本文探讨细菌产生的群体感应信号分子N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）是否能够影响污损硅藻的生长附着，认识污损生物形成过程中的藻菌关系。　　AHLs是由革兰氏阴性细菌产生的群体感应信号分子，是促使细菌生物膜形成的基础。海洋中AHLs的浓度较低，不易获取，关于AHLs的合成方法也在不断发展。本文发展了一种简便高效的一锅法合成N-酰基高丝氨酸内酯，该反应直接由常规、易得的高丝氨酸内酯的氢溴酸盐和酰氯为原料，无需分离、纯化出中间体，一锅法合成N-酰基高丝氨酸内酯，通过红外、质谱、核磁对其进行表征。该方法简化了工艺操作流程，节约了成本，提高了反应速率和收率，而且条件温和，应用广泛，适用于一系列高丝氨酸内酯类化合物的合成。同时采用HPLC对AHLs在海水中的稳定性进行分析检测，结果表明 AHLs在海水中易降解，碳链越长，在海水中降解的速度越快。　　本文以烟台渔人码头海域污损生物膜中分离的硅藻—柱鞘藻(Cylindrotheca sp.)为研究对象，从短期效应和长期效应两个方面探究AHLs对硅藻生长及附着的影响。发现在短时间内 AHLs对硅藻的生长及附着表现出高浓度抑制低浓度促进作用。非损伤微测技术测定 Ca2+流速，结果表明 AHLs能引起硅藻细胞内 Ca2+外流。AHLs对硅藻的长期效应表现出 AHLs能够显著促进硅藻细胞胞外多糖的分泌，扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦扫描电镜(CLSM)结果表明 AHLs能够促进生物膜形成;同时研究发现AHLs能够促进胞外多糖的分泌，调控硅藻对外源性物质胁迫的抗性。

摘要译文

关键词：

群体感应信号分子; 硅藻; 生物膜; 胞外聚合物; 海洋生物污损

学位年度：

2015

学位类型：

硕士

学科专业：

有机化学

导师：

尚坚杨翠云

中图分类号：

X55[海洋污染及其防治⑨]

学科分类号：

070703[海洋生物学与生物海洋学];0713[生态学];083002[环境工程]

D O I：

10.7666/d.D703866