中国近海典型鱼毒性赤潮生物的抗摄食化学防御机制研究

米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和海洋卡盾藻(Chattonella marina)是我国近年来发生最为频繁、危害最为严重的鱼毒性赤潮原因生物。研究发现，米氏凯伦藻、海洋卡盾藻均可排斥浮游动物的摄食，其抗摄食行为在赤潮的发生、发展中发挥重要作用。本研究以米氏凯伦藻和海洋卡盾藻为目标藻种，褶皱臂尾轮虫、蒙古裸腹藻和中华哲水蚤为实验动物，研究目标藻对浮游动物摄食行为的影响，分析目标藻不同组分和活性成分对浮游动物生长与摄食的影响，观察摄食压力下溶血毒素、多不饱和脂肪酸、活性氧及多不饱和醛等活性成分的生成情况，分析摄食诱导对目标藻抗摄食能力的影响，从而揭示目标藻抗浮游动物摄食的化学基础，为进一步阐明鱼毒性赤潮原因藻的化学防御机制奠定基础，为了解鱼毒性赤潮的发生机制、澄清毒素的生态学作用提供新的思路和参考。

浮游动物的摄食在赤潮发生和消亡中发挥着重要作用，研究赤潮生物的抗摄食机制对于了解和掌握赤潮的发生机制具有重要意义。项目以中国沿海典型赤潮生物—米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)为研究对象，通过混合摄食实验、隔离培养实验及培养物不同组分对蒙古裸腹溞(Moinan mongolica)生存的影响研究等，观察和分析了米氏凯伦藻对蒙古裸腹溞的毒性及致毒途径。采用自行设计的隔离装置，探讨了蒙古裸腹溞对米氏凯伦藻中活性氧、溶血毒素、中性脂及脂肪酸组成等的变化，观察了米氏凯伦藻溶血毒素和EPA对蒙古裸腹溞的毒性作用，研究了摄食诱导后米氏凯伦藻对抗浮游动物的毒性。同时，项目组还比较了卤虫(Artemia salina Linnaeus)和安氏伪镖水蚤（Pseudodiaptomus annandalei）等不同浮游动物摄食对米氏凯伦藻次生代谢物生成的影响，分析了活性氧、溶血毒素和脂肪酸在米氏凯伦藻抗摄食中的可能作用。. 研究发现，米氏凯伦藻对蒙古裸腹溞有较强毒性，可抑制蒙古裸腹溞的摄食，导致蒙古裸腹溞的死亡。摄食和接触活的完整的米氏凯伦藻是影响蒙古裸腹溞摄食和生存的主要途径，米氏凯伦藻胞内存在的在水体中极不稳定的某些有毒物质可能会导致浮游动物的中毒和死亡。蒙古裸腹溞的摄食可促进米氏凯伦藻溶血毒素的生成，并造成米氏凯伦藻脂肪酸代谢的变化。米氏凯伦藻溶血毒素和EPA对蒙古裸腹溞的存活均有一定毒性。摄食诱导可增加米氏凯伦藻对蒙古裸腹溞的毒性。米氏凯伦藻对卤虫和安氏伪镖水蚤摄食的响应与蒙古裸腹溞的情况类似，也可促进溶血毒素和不饱和脂肪酸如EPA等次生代谢物的生成，增强米氏凯伦藻的毒性。以上结果表明，米氏凯伦藻具有一定的抗摄食机制，溶血毒素和EPA可能在米氏凯伦藻抗浮游动物摄食中发挥重要作用。. 另外，项目组还探讨了米氏凯伦藻对东海原甲藻生长的化感作用，并对其化学基础进行了分析，证实米氏凯伦藻对东海原甲藻存在化感作用，提出溶血毒素可能是米氏凯伦藻化感作用的物质基础之一，排除了多胺在米氏凯伦藻消亡期促进东海原甲藻生长的可能。. 研究结果对进一步揭示米氏凯伦藻的生存策略、明确溶血毒素生成的生态学意义、阐明米氏凯伦藻赤潮爆发的机制提供了依据，具有重要的学术价值。