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脂肪酸等生物标志物在海洋食物网研究中的应用

作　者: 王娜
导　师: 吴莹
学　校: 华东师范大学
专　业: 海洋化学
关键词: 食物网稳定同位素生物标志物脂肪酸单分子脂肪酸长江口毗邻海域
分类号: Q178
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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引　用: 5次
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内容摘要

本文利用生物标志物脂肪酸分析,结合稳定同位素分析、元素分析,对长江口毗邻海域食物网中主要生物的脂肪酸组成、稳定同位素特征及有机碳氮含量进行研究。建立特定化合物稳定同位素技术（GC/C-IRMS）测定单分子脂肪酸碳稳定同位素的方法,并选取研究海域内采集的部分生物样品,测定其特征脂肪酸的碳同位素比值,从分子水平构建食物网中主要生物的摄食关系。研究生物包括浮游植物、桡足类、水母、箭虫、磷虾类等浮游动物、黄鲫、带鱼、小黄鱼、龙头鱼等海洋鱼类,以及中华管鞭虾、似对虾、褐管蛾螺等底栖动物,总计32种,237个样品。碳氮元素分析采用元素分析仪（Vario ELⅢ）,稳定同位素分析采用稳定同位素质谱仪（Thermo Finnigan Delta plus XP）,脂肪酸分析采用气相色谱仪（Varian CP3800）,单分子脂肪酸稳定同位素分析采用气相色谱-稳定同位素质谱联用（Thermo Finngan气相色谱仪和Thermo Finngan Delt plus XP稳定同位素质谱仪联用）。鱼类肌肉的有机碳含量42.1～55.8%,有机氮含量9.2～15.5%,有机碳、氮含量呈现线性负相关（R²=0.60）,表明长江口毗邻海域鱼类的肌肉中脂肪和蛋白质的比例保持相对稳定。特征脂肪酸能够用于辨别食物网中主要生物的有机质来源,及指示物质在食物网中的传递途径。海洋藻类的脂肪酸标志物二十碳五烯酸（EPA,20∶5n3）和二十二碳六烯酸（DHA,22∶6n3）,随生物种类和生物生长发育期的不同在1～30%波动。在长江口毗邻海域,对于鱼类来说,DHA比EPA具有更高的生物吸收、转化速率,是鱼类生存发育的重要脂肪酸。不同营养级生物体内的多不饱和脂肪酸18∶2n6、18∶3n3、20∶4n6、20∶5n3、22∶5n6、22∶5n3、22∶6n3等存在明显差异。随着营养级的升高,鱼类体内源于浮游植物的16∶1n7和源于浮游动物的22∶1n11不断转化减少,同时多不饱和脂肪酸EPA逐渐增加。性别和生长期是鱼类脂肪酸组成的重要影响因素。11cm是小黄鱼食性发生转变的关键体长,其食性可能由甲壳类、鱼类混合食性转变为鱼类食性为主。以带鱼为例研究发现,随体长增加,雄性带鱼脂肪酸有机碳增加,雌性带鱼脂肪酸有机碳减少。由于母体的贡献,带鱼卵脂肪酸有机碳含量非常高,其中绝大部分是饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸有机碳。将脂肪酸分析结果与主成分分析等聚类分析手段结合,将鱼类划分成不同的食性类群。浮游食性为主的鱼类,主要是中小型中上层鱼类及其他鱼类幼鱼;它们虽然主要以浮游动、植物为食,但所摄食的主要种类又各有偏重。食底栖动物的鱼类,主要是一些底层和近底层鱼类。建立GC/C-IRMS技术测定生物体单分子脂肪酸碳稳定同位素的方法,应用于长江口毗邻海域主要生物种类带鱼、小黄鱼、黄鲫等海洋鱼类,桡足类、箭虫、水母等浮游动物,中国毛虾、周氏新对虾、中华管鞭虾等底栖生物的研究。研究结果表明,东海北部生物的脂肪酸的碳同位素值-19.8～-32.2‰,最低值是浮游植物的22∶6n3,最高值是竹荚鱼的22∶1n11。不饱和度越高,δ¹³C-FA值越低。单分子脂肪酸的碳同位素特征与聚类分析手段结合,能够更准确辨别生产者和消费者之间的捕食关系。水生生物体内普遍存在多不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸不能通过生物自身合成,而必须从食物中获得,且在消化吸收过程中极少发生结构改变,因此是反映食物来源信息的良好标志物。测定食物来源的某些多不饱和脂肪酸（PUFAs）的稳定碳同位素信息,便可指示食物来源的贡献。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-12
前言  12-14
第一章绪论  14-31
  第一节海洋食物网的结构功能及研究意义  14-15
  第二节食物网的研究方法  15-27
    一、食性分析  15-16
    二、稳定同位素分析  16-20
    三、脂肪酸分析  20-25
    四、单分子脂肪酸的稳定同位素分析  25-27
  第三节国内食物网研究现状  27-29
  第四节本文研究内容和拟解决的问题  29-31
第二章研究区域和研究背景  31-38
  一、东海海域的自然环境  31-33
  二、东海海域的生物资源分布  33-37
  三、研究背景  37-38
第三章样品采集与分析方法  38-52
  第一节样品的采集与保存  38-42
  第二节元素分析  42
  第三节稳定同位素分析  42-43
  第四节脂肪酸分析  43-47
  第五节单分子脂肪酸稳定同位素分析  47-50
  第六节数据处理  50-52
第四章东海北部食物网主要生物的脂肪酸及碳氮稳定同位素特征  52-100
  第一节东海北部浮游生物的脂肪酸和碳氮稳定同位素特征  52-61
    一、浮游植物、浮游动物的元素分析和稳定同位素分析结果  52-55
    二、浮游植物、浮游动物的生物的脂肪酸分析结果  55-59
    三、小结  59-61
  第二节东海北部底栖生物的脂肪酸和碳氮稳定同位素特征  61-72
    一、底栖动物的元素分析和稳定同位素分析结果  62-63
    二、底栖动物的脂肪酸组成  63-70
    三、小结  70-72
  第三节东海北部鱼类的脂肪酸和碳氮稳定同位素特征  72-86
    一、东海北部几种主要鱼类的体长和湿重的关系  72-74
    二、东海北部主要鱼类的元素分析和稳定同位素分析结果  74-76
    三、东海北部主要鱼类的脂肪酸特征  76-77
    四、小结  77-86
  第四节基于脂肪酸、碳氮稳定同位素的食物网特征  86-95
    一、东海北部食物网中有机质的来源  86-87
    二、稳定同位素分析和脂肪酸分析构建食物网的营养级结构  87-89
    三、营养物质的吸收转化  89-91
    四、基于脂肪酸组成的鱼类摄食关系  91-93
    五、小结  93-95
  第五节个体对脂肪酸组成的影响  95-100
    一、体长因素  95-97
    二、性别因素  97-100
第五章 GC/C-IRMS技术在东海食物网中的应用  100-108
  一、食物来源的判别  100-104
  二、食性转变的判别  104-105
  三、基于脂肪酸碳同位素的食物链关系  105-107
  四、脂肪酸分析方法与脂肪酸碳同位素方法结果比较  107-108
结论  108-110
致谢  110-111
参考文献  111-125
附录  125-135

脂肪酸等生物标志物在海洋食物网研究中的应用

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