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Ruditapes philippinarum,a clam that thrives in intertidal zones of various salinities,is a useful biomonitor to marine contaminants.We investigated the influence of dilution to 75% and 50% of normal seawater salinity(31.1) on the responses of the digestive gland of R.philippinarum to arsenic exposure(20 μg/L),using nuclear magnetic resonance(NMR)-based metabolomics.After acute arsenic exposure for 48 h,salinity-dependent differential metabolic responses were detected.In normal seawater,arsenic exposure increased the concentrations of branched-chain amino acids,and of threonine,proline,phosphocholine and adenosine,and it decreased the levels of alanine,hypotaurine,glucose,glycogen and ATP in the digestive glands.Differential changes in metabolic biomarkers observed at lower salinity(～23.3) included elevation of succinate,taurine and ATP,and depletion of branched-chain amino acids,threonine and glutamine.Unique effects of arsenic at the lowest salinity(～15.6) included down-regulation of glutamate,succinate and ADP,and up-regulation of phosphocholine.We conclude that salinity influences the metabolic responses of this clam to arsenic. 相似文献
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基于核磁共振的代谢组学技术是系统生物学研究的重要组成部分,近年来已被广泛应用于海洋生物学中。由于海洋环境具有高盐度的特点,海洋生物与其他生物相比,体内代谢物浓度差异极大。通常来说,海洋生物为应对高盐度的海水环境,其体内的渗透调节物,例如牛磺酸、甜菜碱、氮氧三甲胺等的浓度往往是其他代谢物的数百倍,造成体内代谢物所占代谢组权重的极不均衡。因此,选择合适的代谢组数据预处理方法,是准确分析海洋生物代谢组差异的关键。本研究以褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼为研究对象,经低盐胁迫48小时后,利用一维核磁共振氢谱,分析了褐牙鲆幼鱼全组织在低盐胁迫后的代谢组变化,比较了三种不同预处理方法 (单位方差换算、帕莱托换算与对数化-中心化处理)对于低盐胁迫诱导的代谢响应分析的差异。结果表明,褐牙鲆幼鱼体内的渗透调节物-氮氧三甲胺浓度是其他代谢物浓度的200倍以上,而低盐胁迫可诱导褐牙鲆幼鱼体内显著的代谢响应。其中,对数化-中心化处理的代谢组数据,经正交偏最小二乘判别分析后,能发现8个低盐胁迫诱导的差异代谢物(不含1个未知代谢物),与代谢物定量结果一致,多于其他两种预处理方法 (单位方差换算、帕莱托换算)的代谢组分析结果,适合用于褐牙鲆代谢组学分析。以上研究结果为褐牙鲆代谢组数据的准确分析提供了方法学依据。 相似文献
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利用代谢物组学技术有助于更为深入地了解不分枝丝状微藻黄丝藻细胞的生物学特性。本研究比较了3种黄丝藻细胞破碎方法(冻融法、超声破碎法、液氮研磨法)以及基于气相色谱-质谱联用技术的3种黄丝藻代谢物提取系统(冷甲醇、热乙醇、甲醇/氯仿法),以期为黄丝藻细胞的代谢组学分析奠定基础。结果显示:液氮研磨法处理下的黄丝藻细胞破碎效果最佳;根据提取到的代谢物的种类角度出发,冷甲醇法的提取效果要明显优于其他2种提取方法。在黄丝藻细胞中共检测到40种代谢物,包括9种氨基酸、17种有机酸、12种糖类和2种醇类物质。 相似文献
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为延长三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)在捕捞后的存活时间,在优化保活温度和充氧量的基础上,再采用基于核磁共振(NMR)的代谢组学技术,比较分析了三疣梭子蟹前鳃代谢谱在充氧和不充氧保活过程中的变化。结果发现, 12 ℃下的三疣梭子蟹存活率最高, 80%的三疣梭子蟹能存活3.5 d。加大充氧量能提高三疣梭子蟹的存活率, 3.6 L氧气可满足一只三疣梭子蟹成蟹存活到3 d以上。因此,保活三疣梭子蟹的适宜温度和充氧量分别是12 ℃和3.6 L。不充氧保活会导致三疣梭子蟹前鳃中乳酸、丙氨酸和葡萄糖等代谢物的快速积累,但充氧保活可抑制这些代谢物的变化,表明氧气通过缓解三疣梭子蟹前鳃的缺氧和渗透压失衡,从而有效延长三疣梭子蟹的存活时间。研究结果为三疣梭子蟹的保活运输提供可借鉴的方法和理论参考。 相似文献
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大型经济海藻龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)在我国南北方海域广泛栽培,但其栽培周期与产量受到夏季高温天气的制约。植物激素脱落酸(ABA)在高等植物生长发育和抗逆胁迫中发挥了重要作用,但在藻类中研究较少。为揭示ABA对高温胁迫下龙须菜的保护作用及其潜在的作用机制,采用超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)研究了外源ABA对高温胁迫下龙须菜代谢产物的影响。结果表明,ABA处理72 h后龙须菜中104种代谢物发生变化,其中黄嘌呤、次黄嘌呤、芦丁、精氨酰琥珀酸等26种代谢物含量升高,而23种溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)和35种溶血磷脂酰胆碱(LPC)含量下降;嘌呤代谢、黄酮和黄酮醇合成以及抗坏血酸和醛酸盐代谢这3条代谢通路受ABA影响显著。最后,利用生理生化方法检测了黄嘌呤对高温胁迫下龙须菜生长速率和活性氧(ROS)的影响,以及ABA添加后两种溶血磷脂代谢酶活性、精氨酰琥珀酸合成酶及其基因表达的变化,发现藻的生长、酶活性或基因表达变化等与代谢组结果相吻合。可见,ABA可以通过激活嘌呤代谢、黄酮和黄酮醇合成以及抑制溶血磷脂合成等来保护高温胁迫下的龙须菜。研究结果丰富了藻类中植物激素抗逆胁迫的资料,为龙须菜耐高温品系选育提供了新的思路。 相似文献
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在全球变暖的背景下, 海水温度不断升高、海洋暖化逐渐加剧, 高温严重影响着海洋生物的各种生命过程, 但对于海洋双壳贝类如何应对热应激的研究仍然不足。为此, 开展了以18 °C (CT)为对照组在26 °C (ST)和33 °C (HT)下对厚壳贻贝消化腺组织进行了急性热胁迫下的代谢组学分析,以便于研究其代谢反应。采用LC-MS/MS技术, 并结合生物信息分析手段对差异代谢物进行筛选, 并分析确定相关的代谢通路的变化, 共有2 532种代谢物在厚壳贻贝消化腺中被鉴定。KEGG富集分析用于探索差异代谢物的潜在代谢途径, 共有29条代谢通路被显著富集, 与对照组相比, ST组显著富集于牛磺酸和次牛磺酸代谢、神经活性配体-受体相互作用、鞘脂类代谢和视黄醇代谢等代谢通路; HT组显著富集于酪氨酸代谢、亚油酸代谢、丙氨酸新陈代谢、酪氨酸代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢等代谢通路。研究结果显示, 厚壳贻贝消化腺主要通过调节色氨酸代谢、酪氨酸代谢、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢、氧化磷酸化, 脂肪酸、赖氨酸降解等信号通路应对热应激, 从而帮助维持身体内部环境的稳定状态。上述研究为多视角探究厚壳贻贝耐热机制与应对环境中温度变化的适应性进化提供理论基础。 相似文献
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目的：运用核磁共振代谢组学技术分析慢性不可预知温和刺激（CUMS）抑郁模型大鼠垂体组织中小分子化合物的代谢变化,探讨百合鸡子汤可能影响的相关代谢途径。方法：采用CUMS建立抑郁模型,取大鼠垂体组织进行核磁共振检测,采用代谢组学多元统计分析方法对相关差异代谢物进行可视化分析,并通过差异代谢物的含量变化来确定百合鸡子汤可能影响的代谢途径。结果：主成分分析表明组间差异明显,结合多元统计分析,筛选出乳酸、谷氨酰胺、胆碱等8种差异代谢物。相较于正常组,乳酸、丙氨酸、谷氨酸等代谢物的含量在模型组垂体中呈下降趋势（P<0.05或P<0.01）;相较于模型组,乳酸、丙氨酸、谷氨酸等代谢物的含量在百合鸡子汤中剂量组垂体中呈上升趋势（P<0.05或P<0.01）。结论：抑郁能够显著改变大鼠垂体组织的代谢物谱,百合鸡子汤可能通过丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸代谢,D-谷氨酸、D-谷氨酰胺代谢,精氨酸合成,牛磺酸、亚牛磺酸代谢等途径发挥抗抑郁作用。 相似文献
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The Manila clam Venerupis philippinarum is a good biomonitor/bioindicator to marine metal pollution and is frequently used in aquatic toxicology. Two dominant pedigrees (white and zebra) of clam are distributed in the Bohai Sea; however, little attention has been paid to potential biological differences between these two pedigrees. In this study, we tested the sensitivity of both pedigrees to marine metal (cadmium and zinc) pollution biomonitoring and marine environmental toxicology. Results demonstrate significant biological differences in gills of white and zebra clams based on metabolic profiles and antioxidant enzyme activities. In addition, we found that hypotaurine, malonate and homarine were relatively high in white clam gills, while alanine, arginine, glutamate, succinate, 4-aminobutyrate, taurine and betaine were high in zebra clam gills. Zebra clam gills were also more sensitive to a mixture of Cd and Zn, as shown by antioxidant enzyme activities and metabolic profiles, but white clam gills could accumulate more Zn. Therefore, we suggest that the white pedigree can be used as a biomonitor to marine Zn pollution, whereas the zebra pedigree can be used for toxicology studies on Cd and Zn mixed pollution. 相似文献
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海洋酸化是当前全球面临的最为紧迫的环境问题之一，已显现出对海洋生物的严重影响。贻贝是我国重要的经济贝类之一，但目前尚缺乏海洋酸化背景下厚壳贻贝的分子响应相关研究。为此，对厚壳贻贝外套膜组织开展了急性酸化条件下的代谢组学分析，以期了解厚壳贻贝在酸化条件下，其外套膜组织的代谢物组成和含量变化。采用超高压液相色谱-串联质谱技术，结合代谢物数据库搜索和鉴定，从厚壳贻贝外套膜中鉴定代谢物总计7882种。与对照组相比，酸化处理后的厚壳贻贝外套膜组织中共有497种代谢物含量发生显著变化(P<0.05)，其中，320种差异代谢物显著上调，177种显著下调。差异代谢物富集的代谢通路主要包括脂代谢、信号转导、维生素代谢、核酸代谢、氨基酸代谢以及ABC转运体。结合外套膜游离氨基酸组成分析以及抗氧化活性分析，推测厚壳贻贝通过激活尿素合成、增强细胞膜流动性以及加强渗透压调节和钙离子转运等方式来应对海洋酸化的威胁。上述研究为深入了解贻贝应对海洋酸化的分子策略，以及在海洋酸化大背景下的贻贝健康养殖奠定了基础。 相似文献
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