海洋微藻产生二甲基硫、β-二甲巯基丙酸内盐和丙烯酸盐的研究

【摘要】二甲基硫(DMS)作为主要的海洋生源硫化物，对调节气候和环境具有重要的作用。DMS的前体物质-二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）主要来源于浮游植物，DMSP通过去甲基化生成甲硫醇和丙烯酸盐(AA)，并在DMSP裂解酶的作用下裂解产生DMS和丙烯酸盐。因此研究海洋微藻生产DMSP、DMS和AA能衡量海洋浮游植物对海水中硫循环的贡献，了解DMSP降解产生丙烯酸和DMS的机理，从而为现场的海洋硫循环研究提供参考数据。本文首先研究了中国近海8种常见藻种DMS、DMSP及丙烯酸生产释放情况，并分析不同生长阶段DMS/AA与AA/DMSP+AA的变化规律，初步探讨不同藻类在不同生长阶段，DMSP降解产生丙烯酸和DMS的机理。然后，以新鲜的青岛近海表层海水为研究对象，进行了黑暗培养实验。通过添加DMSP和DMSP抑制剂甜菜碱（GBT），测定DMSP的降解速率，以及DMS和丙烯酸的产生速率，探求不同海域微生物对DMSP的降解和DMS及丙烯酸的产生的影响。最后，探讨了DMSP初始浓度及温度对DMSP降解及DMS和丙烯酸产生的影响。主要研究结果如下：1.八种海洋微藻生产DMSP、DMS和AA的研究(1)八种海藻单位细胞释放DMSP、DMS及AA含量大小如下：裸甲藻>强壮前沟藻>中肋骨条藻>东海原甲藻>球石藻>三角褐指藻>亚心形扁藻>旋链角毛藻；强壮前沟藻>中肋骨条藻>三角褐指藻>球石藻>东海原甲藻>裸甲藻>旋链角毛藻>亚心形扁藻；强壮前沟藻>东海原甲藻>亚心形扁藻>球石藻>旋链角毛藻>三角褐指藻>裸甲藻。这八种藻在指数生长期的含量都处于低值，而在稳定生长期出现激增。(2)八种海藻的DMS/AA平均值均小于50%，在生长周期内的变化趋势存在差异，但是，在指数增长期DMS/AA比值呈逐渐增加趋势；而在衰亡期DMS/AA有下降的趋势。则表明DMSP降解的途径可能受海藻种类及生长阶段的影响。(3)八种微藻的AA/(DMSP+AA)变化趋势在部分生长阶段内相似。在稳定生长期，这个比例达到峰值，在稳定生长期后期衰老期之前，比值迅速下降，而在衰亡期呈上升的趋势。这表明不同微藻在不同的生产阶段DMSP降解率不同。2.青岛近海表层海水中DMSP的降解及其影响因素的研究(1)现场海水的降解实验表明，在培养时间较短的情况下，GBT对海水中DMSP的降解均能起到抑制作用。胶州湾湾内表层海水DMSP的表观消耗速率是湾外的27倍，DMS和AA的表观生成速率则高于湾外；而秋季DMSP的降解速率低于冬季。(2)海水中本底DMSP的浓度越高，则产生的DMS和丙烯酸以及DMSP降解率AA/(DMSP+AA)也随之增加。海水中DMS/AA的变化范围为1-7%。(3)温度影响DMSP的降解，DMS和丙烯酸浓度的增长速率随温度升高而增加，而DMSP降解速率也随之增加。当温度为30℃时，DMS和丙烯酸浓度的增加与增长速率最高，DMSP浓度降低的程度与降低速率达也明显较高。
【作者】高彩霞；
【导师】刘春颖；
【作者基本信息】中国海洋大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】二甲基硫（DMS）；-二甲巯基丙酸内盐（DMSP）；丙烯酸（AA）；微藻；降解；

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