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赤潮防治有新解

2021-08-04 14:16:45    来源: 中国自然资源报    作者:孙晓娥

近期,江苏海洋大学教授孙颖颖团队海藻活性物质的筛选及其分离纯化关键技术研究成果在首届高等学校科技创新大会高校科技创新成果展展出。这种新技术为赤潮防治提供了一种绿色生态化解决思路。

发现“相生相克”现象

据了解,赤潮是指海洋中某些微小的浮游藻类、原生动物或细菌,在一定条件下暴发性繁殖或高度聚集而引起的一种生态异常现象。

近年来,为应对赤潮灾害,国内外专家学者提出了许多预防和控制的方法,如物理法、化学法、生物法。但对于赤潮防治,这些方法“治标难治本”,还会对海洋生态系统产生一定的副作用。

为研究防治赤潮的新方法,孙颖颖团队将大型海藻与赤潮微藻培养在同一个环境下,发现大型海藻生成会抑制赤潮微藻生长。这种“相生相克”的现象为该团队研究抑制赤潮的方法提供了一种新思路。

研究发现,当大型海藻与赤潮微藻共存时,大型海藻释放出的活性物质会抑制赤潮微藻生长。该过程是藻类自然生长、互相竞争的过程,不会对生态环境产生副作用。从此,孙颖颖团队从大型海藻研究入手,探索研究抑制赤潮的“绿色净化剂”。

获取抑藻活性物质

大型海藻种类众多,要想筛选出能够释放抑藻活性物质的大型海藻,犹如大海捞针。

首先,孙颖颖团队对常见的40种大型海藻进行了筛选、试验,最终筛选出7种大型海藻,平均每种海藻要用一年的时间提取出活性物质,这项工作一做就是十余年。此外,抑藻活性物质在大型海藻中含量较少,想要提取出这些活性物质制备抑藻剂,需要使用适宜的分离纯化技术,这也是一项技术难点。

从2018年开始,孙颖颖团队通过不断摸索、优化,用时3年多建立了抑藻活性物质的筛选方法及分离纯化工艺。目前,该团队成功制备出52种抑藻活性物质,其中有50种是初次从大型海藻中分离得到。此外,还研究了42种抑藻活性物质对7种赤潮微藻的抑藻活性。针对每种赤潮微藻,获得了1种以上的活性物质。

2019年,孙颖颖团队在国际知名期刊和第五届“水资源与环境”国际学术会议上发表相关研究成果,获得了国内外专家学者的关注,有效填补了相关研究领域空白。

聚焦关键技术研究

在抑藻活性物质的提取、研究过程中,孙颖颖团队还发现了甘油糖脂、类菌胞素氨基酸(以下简称MAAs)。这些物质除了抑藻活性外,还具有抗氧化性、抗菌性等活性。

“发现甘油糖脂、MAAs是一个惊喜,国内学者对这两类物质的研究较少,是一个全新领域,具有巨大的研究价值和应用前景,值得我们深入研究。”孙颖颖说。

2019年~2020年,孙颖颖团队建立了大型海藻类菌胞素氨基酸数据库,收录了572种大型海藻MAAs的相关信息,有效丰富了大型海藻MAAs线上数据库的内容。

谈及建立MAAs数据库初衷,孙颖颖说:“我们掌握了很多MAAs数据信息,如果能建立一个数据库,及时更新相关信息,并向其他研究人员开放共享,这是一件很有意义的事情,可共同促进该领域研究和发展。”

据介绍,由于甘油糖脂和MAAs的特殊活性,它们的标准品可应用于科学研究以及药品、食品、化妆品研发等领域。目前这两种标准品在我国主要依靠国外进口,价格昂贵,严重制约了我国相关领域的发展。

目前,聚焦大型海藻综合利用难点问题,孙颖颖团队开展了海藻甘油糖脂类化合物和MAAs的纯化制备技术研究,力争突破关键技术瓶颈,做到关键核心技术自主可控。

“我们将加快研发这两种化合物标准品,力争把关键核心技术掌握在自己手中,为经济高质量发展提供有力支撑,这也是科研人员的职责所在。”孙颖颖说。

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