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东海和黄海中溶解游离氨基酸的分析与分布

李静  
【摘要】: 氨基酸是海洋有机物中有机氮的重要储库,大多数海洋有机体中的氮以氨基酸的形式存在。海水中的氨基酸主要来自海洋生物降解过程、蛋白质水解、胞外排泄、以及食物链的各级代谢产物。开展海洋溶解态蛋白质及其氨基酸组分的研究,将有助于揭示海洋有机物的来源、转化、循环及其生物可利用性,为研究海洋初级生产力的水平提供科学依据。 本论文选择中国近海具有代表性的陆架区—东海、黄海以及受人类活动影响较大的胶州湾口和青岛外海为研究目标,对这些海域中溶解游离氨基酸(DFAA)的分布特征、影响因素进行了较为系统的研究,同时对微表层和次表层中DFAA的性质进行了考察,主要研究结果如下: 1.采用邻苯二甲醛柱前衍生—高效液相色谱—荧光检测器联用技术分离测定了海水中的主要DFAA。海水样品无需脱盐或与浓缩,过滤后直接和衍生化试剂邻苯二甲醛/3-巯基丙酸(OPA/3-MPA)反应,然后在XDB-C18柱上分离,甲醇-乙腈-醋酸盐用作流动相梯度洗脱,荧光检测器的波长设置为λex /λem=337nm/454nm。选用邻苯二甲醛—3-巯基丙酸为氨基酸的衍生化试剂,且三者的摩尔比确定为OPA:MPA:AA:=20:60:1。在选择的最佳实验条件下,不同氨基酸测定的精密度(RSD)为1.62~3.80%,检测限为11.4~69.7 ng L-1,海水加标回收率在92~110 %之间,与国外同类方法相当。 2.于2006年4月和7-8月分别对黄海大部分海域和北黄海海水中DFAA的分布进行了研究。研究结果表明:春季黄海表层总溶解游离氨基酸(TDFAA)的浓度范围0.15~1.63μmolL-1,平均浓度为0.68±0.95μmolL-1,夏季北黄海表层TDFAA浓度范围0.054~1.12μmolL-1,平均0.29±0.19μmolL-1。春季和夏季黄海表层含量较多的DFAA均为丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、鸟氨酸(Orn)、亮氨酸(Leu)。TDFAA含量春季高,夏季低,这种季节性变化,显然与浮游生物群落消长有着密切关系。黄海TDFAA的含量从沿岸到外海呈逐渐降低趋势,其来源主要是大陆河川径流带来的丰富营养盐促进了生物生产力的提高。对微表层富集行为的研究表明,DFAA在微表层富集,平均富集因子(EF)为1.77。微表层和次表层的平均DFAA组成一致。对DFAA和叶绿素a浓度相关性的研究发现二者没有明显的相关性,说明微生物及其摄食行为对DFAA的产生有更加重要的作用。 3.于2006年6-7月对东海DFAA的分布情况进行了研究。研究表明:表层TDFAA的浓度范围为0.062~0.58μmolL-1,平均值0.24±0.13μmolL-1,东海TDFAA的水平分布受浙闽沿岸水(主要为长江冲淡水的影响),TDFAA的最高浓度出现在长江口外,不同断面TDFAA的垂直分布与生物和环境因素密切相关。海区TDFAA的周日变化与海水中相应的生物过程是一致的。 4.于2006年5月对青岛外海(南黄海西岸)微表层和次表层海水中DFAA的分布进行了研究。次表层TDFAA浓度范围0.05~2.14μmolL-1,平均浓度0.94±0.62μmolL-1,微表层TDFAA浓度范围0.11~3.12μmolL-1,平均浓度1.25±0.84μmolL-1,平均EF值为1.89。TDFAA的浓度高于黄海的水平,而且次表层TDFAA的浓度从胶州湾口向外海呈递减的趋势显示了人类输入的影响。


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