全 文 ：文章编号:1000 － 0615(2010)05 － 0796 － 11 DOI:10. 3724 /SP. J. 1231. 2010. 06705
收稿日期:2009-11-14 修回日期:2010-01-25
资助项目:人才引进科研启动项目(KQ08001);江苏省海洋生物技术重点建设实验室开放课题(2008HS017);国家“十一五”科技支
撑计划(2006BAD09A01)
通讯作者:阎斌伦，E-mail:yanbinlun@ yahoo. com. cn
条斑紫菜提取物对 4 种赤潮微藻生长的抑制作用
孙颖颖1， 刘筱潇1， 阎斌伦1* ， 王长海2，3
(1.淮海工学院江苏省海洋生物技术重点实验室，江苏 连云港 222005;
2.烟台大学海洋学院，山东 烟台 264005;
3.大连理工大学环境与生命学院，辽宁 大连 116024)
摘要:研究条斑紫菜水溶性抽提液对前沟藻、中肋骨条藻、米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻等 4
种赤潮微藻生长的影响，在此基础上，利用甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和石油醚等有机溶剂浸
泡条斑紫菜干粉，经抑藻圈方法检测条斑紫菜水溶性抽提液的抑藻活性。通过测定藻细胞密
度和细胞体积，观察藻细胞形态，分析藻细胞内叶绿素、蛋白质和多糖等生理生化指标的变化，
对抑藻活性最大的提取物对前沟藻、米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻赤潮微藻生长
的抑制作用进行分析，并依次以石油醚、乙酸乙酯和正丁醇为提取溶剂，采用液液分离法对此
提取物做了进一步分离。结果表明，当条斑紫菜水溶性抽提液浓度超过 16 g /L时能显著抑制
4 种赤潮微藻的生长，尤其是对前沟藻和米氏凯伦藻具有很强的抑制作用。在 5 种有机溶剂
提取物中，甲醇提取物的抑制作用最为明显。进一步研究发现此提取物对 4 种赤潮微藻的生
长抑制显著且具有浓度效应，在 16 g /L 时，此提取物对前沟藻、米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔
玛亚历山大藻的生长抑制率分别为 70. 5%、79. 9%、67. 1%和 65. 1%。同时，致使米氏凯伦
藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻等 3 种赤潮微藻体积变小，运动能力下降，藻细胞出现空洞、
细胞破碎和色素减褪等现象;4 种赤潮微藻细胞内的叶绿素、可溶性蛋白质和多糖含量显著减
低。通过液液分离法甲醇提取物进一步分离为石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相等 4 种
提取物。其中，石油醚相和乙酸乙酯相具有较强的抑制作用。
关键词:条斑紫菜;赤潮微藻;生长抑制作用
中图分类号:Q 949. 2;X 55 文献标识码:A
海藻不仅能够净化水质，还能与赤潮微藻进
行营养竞争［1］，防止赤潮生物的爆发性增殖。同
时，它们还能向环境中分泌抑藻物质，抑制赤潮
微藻的生长［2 － 4］。例如，小珊瑚藻(Corallina
pilulifera)抑 制 多 环 旋 沟 藻 (Cochlodinium
polykrikoides)［5］、孔石莼(Ulva pertusa)抑制赤潮
异弯藻(Heterosigma akashiwo)和塔玛亚历山大藻
(Alexandrum tamarense)［6］、鼠尾藻 (Surgassum
thunbergii)、缘管条斑紫菜(Enteromorpha linza)和
石花菜(Gelidium amansii)抑制赤潮异弯藻［7 － 8］
等。随着海藻抑制微藻研究的逐渐深入，某些海
藻的抑藻物质已见诸于相关报道。从墨角藻
(Fucus vesiculosus)中分离出的聚酚能抑制陆兹单
鞭金藻(Monochrysis lutheri)的生长［9］;从 Ralfsia
spongiocarpa 中分离出的鞣酸对 Porphyrodiscus
simulans 和 Rhodophysema elegans 有强烈的抑制
作用［10］;Plocamium hamatum 产生的单萜［11］、川
蔓(Ruppia maritimea)产生的二萜［12］以及从小珊
瑚藻中分离出的溴仿［13］同样能够抑制某些微藻
的生长。从孔石莼体内也分离鉴定出能抑制赤
潮异弯藻的 9，12，15-十八碳三烯酸、6，9，12，
15-十八碳四烯酸和 5Z，8Z，11Z，14Z-二十碳四
烯酸等不饱和脂肪酸［14］。
目前，世界各地海岸普遍存在赤潮现象，对
5 期 孙颖颖，等:条斑紫菜提取物对 4 种赤潮微藻生长的抑制作用
近海水域生态环境、人类生活和沿海水产业的可
持续发展造成了极大的威胁。针对赤潮的频繁
发生，研究者提出了一些治理方法，如利用粘土
矿物［15］、季铵盐类化合物［16］以及病毒［17］、细
菌［18］等抑制或灭杀赤潮微藻。这些治理方法的
研究取得了一系列成果，但鉴于外来添加物质可
能对海洋生态系统产生可知或不可预见的影响，
利用海洋环境中的生物因子进行赤潮的防控已
经越来越引起人们的重视［19］。其中，利用海藻与
微藻间的抑制作用来预防或控制赤潮是一个新
的研究方向［20 － 22］。条斑紫菜(Porphyra yezoensis)
是江苏省近海养殖最普遍的一个经济种，具有较
高的商业价值［23］，它适应于高营养盐的环境，是
实现生物修复改善海洋环境的理想品种［24］。然
而，目前尚未见有关条斑紫菜对赤潮微藻生长影
响的报道。
本文以条斑紫菜为研究对象，首先分析条斑
紫菜水溶性抽提液对前沟藻 (Amphidinium
hoefleri)、米氏凯伦藻(Karenia mikimitoi)、中肋骨
条藻(Skeletonema costatum)和塔玛亚历山大藻
(Alexandrium tamarense)等 4 种赤潮微藻生长的
影响;随后，利用甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和石
油醚等有机溶剂浸泡条斑紫菜干粉，并采用抑藻
圈方法检测这些提取物的抑藻活性。在此基础
上，通过测定藻细胞密度和细胞体积，观察藻细
胞形态，分析藻细胞内叶绿素、蛋白质和多糖等
生理指标的变化，进一步分析抑藻活性最大的有
机溶剂提取物对 4 种赤潮微藻生长的影响。最
后，依次以石油醚、乙酸乙酯和正丁醇为提取溶
剂，采用液液分离法对此有机溶剂提取物进行分
离，并分析所获得的提取物对前沟藻、米氏凯伦
藻、塔玛亚历山大藻和中肋骨条藻生长的抑制作
用，以期为进一步研究条斑紫菜抑藻物质提供实
验基础和理论依据。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
前沟藻、米氏凯伦藻、塔玛亚历山大藻和中
肋骨条藻无菌株由中国海洋大学提供，经进一步
分离纯化后由烟台大学海洋生化工程研究所保
存，在 f /2 培养基［25］中培养，培养温度(20 ± 0. 1)
℃，光照强度 40 μmol /(m2·s)，光暗比 12∶ 12。
条斑紫菜来自于赣榆条斑紫菜养殖基地。
蒸馏水仔细冲洗后，用混合抗生素对藻体组织表
面作灭菌处理，再用灭菌海水漂洗 3 ～ 4 次，培养
于 f /2 培养基中，温度(23 ± 1)℃，光照强度 3
000 lx，光暗比 8∶ 16。
天然海水经过脱脂棉和 300 目筛绢过滤，煮
沸、冷却，用玻璃纤维素膜(Whatman GF /C，0. 22
μm孔径)过滤后，将 pH 和盐度分别调节至 8. 5
和 30 备用(本文实验所用海水均做如上处理)。
1. 2 条斑紫菜水溶性抽提液的制备
新鲜条斑紫菜 40 g，加少许蒸馏水研磨成
浆，用灭菌海水离心 3 次，得 50 mL 水溶性抽提
液，浓度为 800 g FW/L(湿重)。将此水溶性抽提
液用灭菌海水稀释，依次得到浓度梯度分别为 2、
4、8、16 和 32 g FW/L的实验用液，每个浓度梯度
的实验用液体积为 1 000 mL，上述实验用液按照
f /2 培养基添加营养盐备用。
1. 3 条斑紫菜 5 种溶剂提取物的制备
新鲜条斑紫菜于室温下完全干燥 4 d，将其
粉碎为 0. 3 mm干粉。称取 250 g干粉，每份 50 g
置于 500 mL锥形瓶中，并分别加入 400 mL 石油
醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮和甲醇。超声波常温提
取 2 h后，用滤纸过滤除去残渣，并用 0. 22 μm有
机系滤膜除去颗粒物。40 ℃下蒸发除去溶剂，获
得浸膏，称其质量后，用二甲基亚砜(DMSO)定容
至 10 mL，获得 5 种浓度为 5 000 g DW/L(干重)
的浓缩液。在无菌条件下，将浓缩液经0. 22 μm
有机系滤膜除去微生物，于 4 ℃冰箱备用。
1. 4 条斑紫菜甲醇提取物的液液分离
通过活性检测，确定了甲醇提取物具有最大
抑藻活性。分析其对实验微藻的叶绿素、蛋白质
和多糖含量等生理生化指标的影响后，进行液液
分离。用 90%甲醇水溶液将其溶解，加入石油醚
萃取 3 次，减压蒸干得到石油醚相浸膏。萃余相
40 ℃下蒸发除去甲醇后，加入适量蒸馏水重新溶
解，然后加入乙酸乙酯萃取 3 次，减压蒸干得到
乙酸乙酯相浸膏。最后，加入适量正丁醇萃取 3
次，减压蒸干分别得到正丁醇相浸膏和水相浸
膏。4 种分离物分别溶解于适量的 DMSO 中，保
存于 4 ℃冰箱备用。
1. 5 抑藻实验
条斑紫菜水溶性抽提液的抑藻作用 移
取 150 mL 实验用液于 250 mL 锥形瓶内，同时，
设定新鲜海水配制的 f /2 培养基作为对照，每个
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水 产 学 报 34 卷
锥形瓶设定 3 个重复。将对数生长期微藻以藻
泥接种于锥形瓶内，前沟藻、中肋骨条藻、塔玛亚
历山大藻和米氏凯伦藻依次为 9 × 104 cells /mL、
13 × 104 cells /mL、9 × 104 cells /mL 和 8 × 104
cells /mL［26］(4 种赤潮微藻起始密度的确定是根
据文献所述赤潮发生时所能达到的最高密度)。
锥形瓶放置于 GXZ － 260B 智能光照培养箱内培
养 12 天，温度 20 ℃，光照强度 3 000 lx，光暗比 8
∶ 12。每日定时摇动锥形瓶 3 次，每隔一日采样 1
mL，用 Lugol 氏试剂固定后，计数藻细胞密度;并
且，取样后向每一个锥形瓶中加入 1 mL 150 倍 f /
2 培养基，以维持培养基体积恒定(如未特别说
明，后续实验培养条件相同)。
条斑紫菜 5 种溶剂提取物的抑藻作用
采用培养皿抑藻圈法［27］，检测 5 种有机溶剂提取
物对 4 种赤潮微藻生长的影响。f /2 培养基中加
入 1. 5%琼脂制成平板(90 mm)。在平板内，铺
设 30 mm的圆形滤纸片(已浸润对数生长期的 4
种实验微藻)，于滤纸中心滴加一定量提取物。
同时，以滴加相同体积的 DMSO 为对照组，每个
培养皿设定 3 个重复。将培养皿放置于智能光
照培养箱内培养，24 h 后观察抑藻圈的大小(抑
藻圈大小为平均值 ±方差表示)。
条斑紫菜甲醇提取物的抑藻作用 将甲
醇提取物的 DMSO溶液用灭菌海水稀释，获得浓
度分别为 1、2、4、8 和 16 g DW/L实验用液 1 000
mL，上述实验用液按 f /2 配方添加营养盐后，分
别移取 150 mL至 250 mL 锥形瓶内。同时，设定
添加相同体积 DMSO的新鲜海水配制的 f /2 培养
基为对照组，每个锥形瓶设定 3 个重复，4 种赤潮
微藻的起始密度和培养条件同上。此外，第 12
天，测定藻细胞叶绿素、蛋白质和多糖含量;并采
用测微物尺和测微目镜测定藻细胞大小，并用显
微照相(放大倍数 10 × 40)获得细胞形态照片。
条斑紫菜甲醇提取物的液液分离物的抑藻
作用 培养混合液总体积 50 mL，包括 f /2 培
养基、对数生长期的藻种液及甲醇提取物的 4 种
液液分离物，终浓度为 16 g /L，并设定添加相同
体积 DMSO的新鲜海水配制的 f /2 培养基为对照
组，每个锥形瓶设定 3 个重复。将锥形瓶置于智
能型光照培养箱中培养 12 d，培养条件同上。
1. 6 微藻的生理指标测定
叶绿素的测定 藻液 5 000 × g 离心 15
min，弃去上清液，加入 90%丙酮，4 ℃抽提 24 h。
离心后，测定上清液 630 nm，645 nm和 665 nm吸
光度，参照文献［28］计算叶绿素含量(以细胞干
重衡量，mg /g)。
蛋白质和多糖的测定 15 mL 藻液 2 000
g 转速下离心 10 min，弃去上清液。藻泥于
－ 20 ℃冻融破碎 3 次后，加入 3 mL PBS(磷酸氢
二钠和磷酸二氢钠的混合溶液)并充分振荡，离
心 10 min。上清液参照文献［29］测定可溶性蛋
白质和多糖含量(以细胞干重衡量，mg /g)。
1. 7 数据处理
实验数据采用 SPSS 11. 5 软件包进行独立样
本检验统计分析，P < 0. 05 为显著性差异，P <
0. 01为极显著性差异。
微藻生长抑制率，I =(1 － N /N0)× 100%，
式中，N 为处理组藻细胞密度;N0 为对照组藻细
胞密度。
2 结果
2. 1 条斑紫菜水溶性抽提液对 4 种赤潮微藻生
长的影响
较高浓度(16和 32 g /L)的条斑紫菜水溶性抽
提液能显著(P < 0. 05)抑制 4 种赤潮微藻的生长
(图 1)。第 12 天，32 g /L 条斑紫菜水溶性抽提液
对前沟藻、米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山
大藻的生长抑制率分别为 79. 4%、75. 8%、58. 1%
和 48. 5%。结果表明，条斑紫菜水溶性抽提液含
有能抑制 4种实验微藻生长的抑藻物质。同时，当
条斑紫菜水溶性抽提液浓度为 2 g /L和 4 g /L时，
其对前沟藻和米氏凯伦藻的生长表现出较为明显
的促进效应(P <0. 05);而此浓度范围的条斑紫菜
水溶性抽提液对中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的
生长并没有明显的影响(P >0. 05)。
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5 期 孙颖颖，等:条斑紫菜提取物对 4 种赤潮微藻生长的抑制作用
图 1 条斑紫菜水溶性抽提液对 4 种赤潮微藻生长的影响
Fig. 1 Effects of aqueous extracts from P. yezoensis on the growth of the four species of red tide microalgae
2. 2 条斑紫菜 5 种溶剂提取物对 4 种赤潮微藻
生长的影响
5 种溶剂提取物均有一定的抑藻效果。对于
同一种微藻而言，甲醇提取物的抑藻作用最为明
显(P < 0. 05)，抑藻圈大于 3. 3 cm;丙酮和乙酸乙
酯提取物对前沟藻、米氏凯伦藻和中肋骨条藻等
3 种赤潮微藻也表现出较强的抑制作用，抑藻圈
超过 3 cm(图 2)。从整体趋势来看，5 种溶剂提
取物的抑藻强弱顺序为甲醇提取物 >丙酮提取
物 >乙酸乙酯提取物 >氯仿提取物 >石油醚提
取物。我们推测，这是因为 5 种溶剂极性差异导
致干粉提取物中抑藻物质的组成和含量不同，从
而对藻细胞的影响存在差异。同时，通过比较抑
藻圈大小还发现 5 种溶剂提取物对塔玛亚历山
大藻的抑制作用较弱，这与上述条斑紫菜水溶性
抽提液的抑藻效果相似。
2. 3 条斑紫菜甲醇提取物对 4 种赤潮微藻生长
的影响
条斑紫菜甲醇提取物对 4 种赤潮微藻的生
长抑制显著(P < 0. 05)且具有浓度效应(图 3)。
在 16 g /L时，甲醇提取物对前沟藻、米氏凯伦藻、
中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的生长抑制率分
别为 70. 5%、79. 9%、67. 1%和 65. 1%。同时，还
发现 1 g /L甲醇提取物对前沟藻和米氏凯伦藻的
生长表现出促进作用，在第 12 天甲醇提取物处
理组的细胞密度略高于对照组的细胞密度(P >
0. 05)，这与上述结果类似。
抑藻圈实验(图 2)表明，条斑紫菜甲醇提取
物具有明显的抑藻活性。通过培养液检测方法，
进一步确定了条斑紫菜甲醇提取物对 4 种实验
微藻生长的影响。除了明显降低藻细胞密度外，
条斑紫菜甲醇提取物还能影响米氏凯伦藻、中肋
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水 产 学 报 34 卷
图 2 条斑紫菜 5 种提取物对 4 种赤潮微藻生长的影响
Fig. 2 Effects of extracts with five solvents from P. yezoensis dry powder on the growth of
the four species of red tide microalgae
图 3 条斑紫菜甲醇提取物对 4 种赤潮微藻生长的影响
Fig. 3 Effects of methanol extracts of P. yezoensis dry powder on the growth of
the four species of red tide microalgae
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5 期 孙颖颖，等:条斑紫菜提取物对 4 种赤潮微藻生长的抑制作用
骨条藻和塔玛亚历山大藻等 3 种赤潮微藻的细
胞形态(图 4)，而对前沟藻细胞形态无明显影响。
培养 4 天后发现，甲醇提取物致使 3 种微藻的藻
细胞出现空洞、细胞破碎和色素减褪等现象，并
且随培养时间的延长，上述现象更加明显。同
时，表 1 表明，4 g /L甲醇提取物还使此 3 种微藻
(前沟藻除外)细胞体积明显(P < 0. 05)变小。
图 4 条斑紫菜甲醇提取物对 3 种赤潮微藻细胞形态的影响
a.对照组;b.加入甲醇提取物处理组;1.米氏凯伦藻;2.中肋骨条藻;3.塔玛亚历山大藻。
Fig. 4 Effects of methanol extracts of P. yezoensis dry powder on morphology of
the three species of red tide microalgae
a. control;b. tested group added methanol extracts of P. yezoensis;1. K. mikimitoi;2. S. costatum;3. A. tamarense.
表 1 条斑紫菜甲醇提取物对 3 种赤潮微藻细胞体积的影响
Tab. 1 Effect of methanol extracts of P. yezoensis dry powder on cell volume of
the three species of red tide microalgae
实验组
test groups
米氏凯伦藻
K. mikimitoi
中肋骨条藻
S. costatum
塔玛亚历山大藻
A. tamarense
对照 control (13. 13 ± 1. 55)×(13. 00 ± 1. 31) (11. 88 ± 0. 99)×(11. 88 ± 1. 41) (11. 50 ± 0. 93)×(11. 63 ± 1. 06)
甲醇提取物
methanol extracts of
P. yezoensis dry powder
(7. 63 ± 2. 32)×(7. 63 ± 2. 32) (7. 88 ± 1. 80)×(8. 50 ± 2. 31) (9. 50 ± 0. 53)×(8. 75 ± 0. 53)
注:表中数据为平均值 ±方差。
Notes:The data are presented ad means ± SD (n = 3).
4 种实验微藻细胞内的叶绿素、可溶性蛋白
质和多糖的含量同样受到条斑紫菜甲醇提取物
的影响(图 5)。所有实验组微藻细胞内叶绿素含
量随甲醇提取物浓度的增加而显著(P < 0. 05)降
低。与对照组相比，当甲醇提取物浓度为 16 g /L
时 4 种微藻细胞内叶绿素含量降低了 47% ～
60%;条斑紫菜甲醇提取物对可溶性蛋白质和多
糖含量的影响与其对叶绿素含量的影响类似，即
随着甲醇提取物浓度的增加，4 种微藻细胞内可
溶性蛋白质和多糖含量均出现明显(P < 0. 05)的
降低。
图 5 条斑紫菜甲醇提取物对 4 种赤潮微藻叶绿素、蛋白质和多糖含量的影响
Fig. 5 Effects of methanol extracts of P. yezoensis dry powder on the contents of chlorophyll，
proteins and polysaccharides of the four species of red tide microalgae
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水 产 学 报 34 卷
2. 4 条斑紫菜甲醇提取物的液液分离物对 4 种
赤潮微藻生长的影响
在上述实验基础上，依次以石油醚、乙酸乙
酯和正丁醇为溶剂，采用液液分离萃取法进一步
分离条斑紫菜的甲醇提取物(图 6 和表 2)，结果
表明，石油醚相和乙酸乙酯相分离物均能显著(P
<0. 05)抑制前沟藻、米氏凯伦藻、中肋骨条藻和
塔玛亚历山大藻的生长。第 12 天，它们对 4 种赤
潮微藻的生长抑制率超过 44%。其中，石油醚相
分离物对 4 种赤潮微藻生长的抑制作用更为强
烈。鉴于此，选定石油醚相和乙酸乙酯相为后续
分离纯化的目标物。目前，石油醚相和乙酸乙酯
相的分离纯化和组成鉴定工作正在进行中。
图 6 条斑紫菜甲醇浸膏的液液分离物对 4 种赤潮微藻生长的影响
Fig. 6 Effects of extracts prepared from the methanol extracts of P. yezoensis dry powder using
different organic solvent on the growth of the four species of red tide microalgae
表 2 条斑紫菜甲醇浸膏液液分离物对 4 种赤潮微藻的生长抑制率
Tab. 2 The growth inhibition of extracts prepared from the methanol extracts of P. yezoensis dry power
using different organic solvent for the four species of red tide microalgae
分离物
four kind of
fractionaction
生长抑制率(%) growth inhibition
前沟藻
Amphidinium hoefleri
米氏凯伦藻
Karenia mikimitoi
中肋骨条藻
Skeletonema costatum
塔玛亚历山大藻
Alexandrium tamarense
石油醚相 petroleum ether phase 64. 9 60. 4 69. 7 48. 8
乙酸乙酯相 ethyl acetate phase 54. 3 55. 8 53. 4 44. 2
正丁醇相 n-butanol phase 33. 3 34. 8 30. 2 25. 6
水相 distilled water phase 22. 8 25. 5 23. 2 20. 9
注:表中数据为 3 个重复的平均值。
Notes:Each data is the mean of three replicates.
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5 期 孙颖颖，等:条斑紫菜提取物对 4 种赤潮微藻生长的抑制作用
3 讨论
目前，某些海藻水溶性抽提液的抑藻现象已
被 报 道。 例 如，在 龙 须 菜 (Gracilarialem
aneiformis)对旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)
和椎状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)的生长抑制
实验中，刘婷婷等［30］发现 2. 5 g /L 水溶性抽提液
能明显抑制此 2 种微藻的生长。王仁君等［7］指
出，当鼠尾藻浓度超过 16 g /L 时，其水溶性抽提
液对赤潮异弯藻和中肋骨条藻的生长有明显的
抑制作用。王兰刚等［31］也发现，0. 3 ～ 0. 7 g /L范
围内的条浒苔(Enteromorpha clathrata)水溶性抽
提液能显著抑制三角褐指藻(Phaeodactylum
tricornutum)的生长。上述研究表明，不同种属海
藻的抑藻能力不同。本文中，条斑紫菜水溶性抽
提液浓度超过 16 g /L 时可表现出明显的抑藻作
用。
通过比较，发现不同种属的微藻对条斑紫菜
水溶性抽提液的敏感程度不同。条斑紫菜水溶
性抽提液对前沟藻和米氏凯伦藻的抑制作用较
为强烈，而对中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的抑
制作用较弱。我们认为这与它们的细胞结构有
关。前沟藻和米氏凯伦藻为裸甲藻，无细胞壁，
细胞的外层是一种赤裸裸的细胞膜，而中肋骨条
藻细胞连成长链并外有胶质外壳［32］，塔玛亚历山
大藻细胞外也涵盖一层坚硬的外壳［33］。因此，赤
潮微藻细胞外层结构的差异导致了它们对条斑
紫菜水溶性抽提液有不同的反应。Kakisawa
等［34］也报道褐藻 Cladosiphon okamuranus 能产生
一些对有害赤潮藻包括赤潮异弯藻有抑制作用
的物质。他们发现这些物质对无细胞覆盖的浮
游植物起作用，而对具有坚硬细胞壁的浮游植物
不起作用。此外，还发现条斑紫菜水溶性抽提液
对前沟藻和米氏凯伦藻生长的“低促高抑”现象，
在其它海藻抑藻实验中，研究者也发现了类似现
象［7 － 8，35］。
通过条斑紫菜水溶性抽提液的抑藻实验，我
们获知条斑紫菜体内含有抑藻物质。在陆生植
物的化感作用研究中，为了从植物中更快更多地
提取该化感物质，采用有机溶剂浸提的方法是可
行的［36］;并且，Jin 等［37］利用有机溶剂浸泡孔石
莼获得的提取物具有一定的抑制活性。鉴于此，
本文采用甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和石油醚等
5 种溶剂浸泡条斑紫菜干粉，以期获得具有抑制
活性的提取物。图 2 表明，5 种溶剂提取物中甲
醇提取物对 4 种实验微藻具有强烈的抑制作用。
因此，在后续分离纯化中可以利用甲醇进行条斑
紫菜抑藻物质的初步提取。
在铜绿微囊藻研究中，洪喻等发现芦竹
(Arundo donax L.)的有机溶剂提取物能使藻细
胞出现空洞、破碎以及细胞聚集抱团现象［27］。我
们也发现甲醇提取物致使米氏凯伦藻、中肋骨条
藻和塔玛亚历山大藻等 3 种赤潮微藻体积变小，
藻细胞出现空洞、细胞破碎和色素减褪等现象
(表 1 和图 4)。通常认为，外界环境导致藻细胞
体积减小是因为，(1)藻细胞进入主动的程序性
死亡过程［38］;(2)藻细胞可能形成孢子耐受不利
环境的影响，以保证部分个体生存［39］;(3)细胞
体积变化与细胞内外离子浓度差有密切关系，离
子通道开放紊乱导致渗透压改变［40］。由于本文
未进行相关实验，故还有待进一步实验来研究甲
醇提取物致使藻细胞体积变小的原因。此外，我
们还观察到甲醇提取物明显地降低了 4 种实验
微藻的运动能力。Nagayama 等［41］也发现孔石莼
提取物、海带提取物和褐藻昆布提取物能够减低
多环旋沟藻和塔玛亚历山大藻等赤潮微藻细胞
的运动能力。
同时，我们发现甲醇提取物不仅能降低藻细
胞密度，而且还能够抑制藻细胞内叶绿素、可溶
性蛋白质和多糖等生理指标的合成(图 5)。目
前，在陆地和淡水生态系统化感作用的机理研究
中，已经证实植物化感物质能降低植物的叶绿素
含量、影响蛋白质合成以及酶活等生理指标。条
斑紫菜体内的抑藻物质是否也具有这种作用机
制还有待研究。
最后，通过液液分离法对甲醇提取物进一步
分离，获得的石油醚相和乙酸乙酯相能显著抑制
前沟藻、米氏凯伦藻、塔玛亚历山大藻和中肋骨
条藻的生长。综上所述，条斑紫菜抑制赤潮微藻
生长的能力还值得进一步研究。
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水 产 学 报 34 卷
The growth inhibition of the four species of red tide microalgae by
the extracts from Porphyra yezoensis
SUN Ying-ying1，LIU Xiao-xiao1，YAN Bin-lun1* ，WANG Chang-hai2，3
(1. Jiangsu Key Laboratory of Marine Biotechnology，Huaihai Institute of Technology，Lianyungang 222005，China;
2. School of Ocean，Yantai University，Yantai 264005，China;
3. School of Environmental and Biological Science and Technology，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China)
Abstract:A kind of aqueous extracts of Porphyra yezoensis was extracted with distilled water，and its
inhibitory activity against four species of red tide microalgae，Amphidinium hoefleri，Karenia mikimitoi，
Skeletonema costatum and Alexandrium tamarense was tested. The extracts were extracted with five solvents
(methanol，acetone，ethyl acetate，chloroform and petroleum ether)，respectively，to probe their inhibitory
effects on the growth of those microalgae. Based on the observation of microalgal morphology and density，cell
size and the contents of some key physiological indicators (chlorophyll，proteins and polysaccharides)，the
inhibitory effect of the solvent extract that had strongest inhibition on all tested microalgae was investigated.
Thereafter，the extracts mentioned above were separated again with petroleum ether phase，ethyl acetate
phase，n-butanol phase and distilled water phase by the method of liquid-liquid fractionaction. The results
showed that the growth of the four microalgae was significantly inhibited by the aqueous extracts of P.
yezoensis at the concentration of 16 g /L. The inhibitory effect of the aqueous extracts of P. yezoensis for A.
hoefleri and K. mikimitoi was stronger than that for A. tamarense and S. costatum. The methanol extracts of P.
yezoensis dry powder had the strongest effect，and at the concentration of 16 g /L its growth inhibitory effect on
A. hoefleri，K. mikimitoi，A. tamarense and S. costatum was 70. 5%，79. 9%，67. 1% and 65. 1% on day 12，
respectively. At the same time，the cell size and athletic ability of the cells decreased，and cavities，pieces
and pigment faded in cells were caused. The further investigation found that under the effect of the methanol
extracts the contents of chlorophyll，proteins and polysaccharides in the cells of those microalgae significantly
decreased. The methanol extracts were partitioned to petroleum ether phase，ethyl acetate phase，n-butanol
phase and distilled water phase by liquid-liquid fractionaction，among which those extracted with petroleum
ether and ethyl acetate had the strongest effect.
Key words:Porphyra yezoensis;red tide microalgae;growth inhibition
Corresponding author:YAN Bin-lun. E-mail:yanbinlun@ yahoo. com. cn
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