全 文 ：两种藤壶B a al 皿 5 H a m e r i, B a la im s
C r en at su 的胶粘质的生化成分
对两种亚潮间带藤壶 B . h a m e r i和 B . C r o n at su 的胶拈质进行 了生化分析研究 。
两种藤壶的胶拈质中蛋 白质几乎包括 全部有机物质 ( 90 % ) , 而类脂物和碳水合物
微量 。 两种胶拈质 的氛基 酸分析 呈现 出相 同的外形 。 仔细 分析 了构成胶拈质的其他
重要成分无机物质 , 发现硅 、 钙 、 铝和铁等是主要 元素并形成致密的缔合物 。
序 言
成体藤壶依靠排放到基板上或强制在基板下的分泌物固着在物体表面上 。 这种分泌物叫
做藤壶胶粘质 。 C a r d e r e l l i ( 一9 6 5 ) 由粗糙的实验推算出藤壶 B a l a n u s e b u r n e u s的固着强度
超过 5 0 , 。。。磅 /时 2 , 但是除这一研究工作外 , 没有其他有关藤壶胶粘质粘附 特 性 的 资料 。
C a r d e r e l l i ( 1 9 6 5 )
、
S a r o y a n 等 ( 1 9 7 0 ) 和 C o o k ( 1 9 7 0 ) 对胶粘质的生化成分进行 了 较
多的研究 , 但结果稍有点矛盾 。
为了弄清藤壶胶粘质的成分 , 最近对两种亚潮间带藤壶 B . ha m e r i和 B . o r e n at us 的胶粘
质生化成分进行了研究 。 研究中特别注意收集胶粘质的方法 , 以便试验和避免有机物或环境
污染的可能性 。
材 料 和 方 法
胶粘质的收集
用手术刀把两种藤壶从贻贝壳上取下。 只使用健壮无损的藤壶 , 弃去基部或壳板损坏的
那些藤壶 。 经彻底冲洗后 , 每个藤壶都配备一条塑料带 , 在壳基缘周围形成不透水密封 。 然
后把塑料带牢固地压在玻璃板上 , 与玻璃板一起组成一个不透水密封空间 。 再把玻璃板与已
附着的藤壶一起浸在盛有海水的池中。 由于藤壶基部和下层玻璃之间有一充气空间 , 分泌的
所有胶粘质都悬在藤壶基部 , 像些乳白色小滴 。 每 2一 3周 , 把胶粘质小滴取下 , 在除去离子
的水中简单冲洗 , 然后冻干 。 两种样品都在冷藏橱中密封贮藏 , 直到进行分析 。
分析方法
所有分析都是使用上述方法获得的冻干胶粘质 。
元素分析 : 元素 ( C , H , N , S ) 分析是在牛津卡尔顿罗德微量分析实验室用微量燃 烧 法
进行的 。
蛋白质总量 : 用 T h o m p s o n 和 M or r is o n 的基耶达微量测定法估计有 机 氮 ( 1 9 5 1) 。 胶
粘质的粗蛋 白质含量是 由蛋白质换算为等量的氮值乘以转换系数 6 . 25 求出。 蛋白质总量也是
根据微量燃烧法分析获得的氮值计算 。
氨基酸 : 样品 3一 5毫克在 6 N 一 H CI 溶液中真空条件下 1 1 0 0 C 时水解 26 小时 。 水解产物 中
的氨基酸含量用 Te ch n i c on 氨基酸自动分析器测量 。
类脂化合物总量 :先利用 H o l l an d和 G ab t ot (9 1 7 1) 提 出的方法处理 4一8毫克样品 ,
然后根据 M盯 s h和W e i sn et in ( 1 9 6 6 ) 的方法 , 用氯仿中的三棕搁精作为标准 , 测定类脂 化
合物 。
碳水化合物 : 样品 ( 8 一 12 毫克 ) 在真空 1 0 0 O C的 4 N 一H CI 溶液中水解 4 小时释出氨基
糖 ( G o t t s e h a lk , 1 9 6 6 ) 。 用 L e e 和 M o n t g o m e r y ( 1 9 6 2 ) 的苯酚硫 (磺 ) 酸处置法测定氨
基糖的存在 。 用 5%三氯醋酸中的糖原作标准 。
无机余渣总量 : 样品 ( 1一 8毫克 ) 在蒙俘炉中6 0 0 O C灰化 3 小时 , 灰渣重量即为 无 机 余
渣的总量 。
原子吸收光谱测定 : 把已灰化的干样品灰放在稀硝酸中 , 在 U in c a m S P 90 A 级 2原 子
吸收分光光度计上分析 。 钙 、 锌 、 镁 、 和惚发生吸收作用 , 钠产生发射作用 。
电子显微镜分析 : 把胶粘质制成球挂在铝棍上 。 然后涂上一层脱水碳并在 15 千瓦和 25 千
瓦的 J e ol 型 X射线微量分析器上测量 。 从藤壶上割下分泌胶粘质小滴 , 用除去离子的水冲洗
和冻干 , 然后把上部的胶粘质小滴挂在铝棍上 , 涂上脱水碳进行分析 。 采用 以下步骤 : a ,
用固定的电子束检验 X 射线的发射 以测定存在的各元素 , b , 电子束用分光光度计按照各预
选的谱线扫掠 , 在分光光度计上预先调准铝 、 硅 、 钙 、 磷和硫的频率 , 根据这些谱线可以测
定出各元素相对数量 , C , 扫掠电子束测出在全部样品上各元素的定性分布。
结 果
微量燃烧分析的数字 (表 1 ) 表明两种藤壶胶粘质中的高含氮量 。 由这些氮值推算出蛋
白质总量是 B . h a m e r i为 5 5 . 8 7% , B . C r e n a t u S为 8 4 . 4 3% 。
这些百分数值比用 T h o m p s o n 和 M or r i s o n 方法估计有机氮得出的那些百分数小 ( 见表
2 )
, 因此很可能是最小值 。 显然 , 几乎整个胶粘质都是由蛋白质组成的 。 在酸水解产物中
两种胶粘质的 17 种氨基酸除 B . h a m e r i的脯氨酸高得多外都呈现相同的外形 。
把 C o o k ( 1 9 7 0 ) 和 S a r o y a n等 ( 1 9 7 0 ) 关于 B . e r e n a t u s 胶粘质的各个数字列在表 3 中
作比较 , 因为有藤壶胶粘质的圆满的氨基酸分析 。 虽然一般说来四种外形是相同的 , 但是在
本文研究 中B . c e n at us 的数字与 C o k研究 中的那些数字相比较似乎更恰当 , 因为他也是使用
取皿M e n ia 海峡的样品 。
特别有趣的是在 B . h a m e r i和 B . c r e n at us 两种胶粘质中的胧氨酸的高数量级 , 从表 1 中
硫的数字反映出来 ( 表 1 ) 。
类脂化合物和碳水化合物的含量很低 ( 约 1% ) ( 表 2 ) , 因此无机余渣 (灰 量 值 ) 是
胶粘质成分中唯一残留的比较重要的捐助因素 ( 表 2 ) 。 原子吸收分光光度计测定表明 , 在
B
.
c
er
n at u s 胶粘质的无机余渣中钙占 4 8 . 8% , 其他元素 ( 镁 、 铭 、 锌和钠 ) 都小于 1% 。
在单独测定 B . h a m e r i 的胶粘质中 , 钙 占无机余渣的 48 . 8% , 其他元素与 B . c r e n at su 的 相
近 。 这些数字表明 , 大部分无机余渣是不溶解的 , 因此 , 可以应用电子显 微 镜 分 析 。 铝 、
铁 、 硅 , 钙 、 磷和硫是用这种技术测定的 。 B . c r e n at su 的胶粘质的元素分布表 明各种 元 素
都是分散着的 , 而很多铁 、 硅和铝结合成一些聚合体 。 通过胶粘质的谱线扫掠证实了铁 、 硅
和铝的峰值在同一位置上 , 钙有时也被结合 。 硫和磷也很少与这些元素一致 , 但它们的含量
一般是比较接近的 。 很明显 , 铁 、 硅 、 钙和铝一起成为胶粘质中无机物的主要部分 , 而且铁 、
硅和铝形成复合体 。 两种藤壶的钙质基部除钙以外还含有硅 、 磷和硫 , 但缺乏铝和铁 。
表 1 . 两种藤壶胶粘质的微量燃烧分析
_ 卫亨 2二卜 嗦 芝
_
元 素 厂 一— 目 7 J 十 n , 入O 。 C r e n a t U S I 〕 , n a 工D e T I
C 4 4
.
4 9 4 5
.
0 2
H 6
.
4 5 6
.
4 4
N 1 3
.
5 1 1 3
.
7 4
5 2
.
0 4 0
.
5 7
表2 . 两种藤壶胶粘质的生化成分
要 素
蛋白质总量
干重百分数
B
.
e r e n a t u s B
.
h a m e r i
8
úa5UO OUtlfldo一ó
.…ùa5C11刀任On八U月.1几J一105只ù月任Ré6八1ù…,.dù内白八曰11)住nooda
. 由微量燃烧分析推算
b
. 由T h o m p s o n 和 M o r r i s o n 法 ( 2 9 5 1 ) 推算
类脂化合物总量
碳水化合物总量
灰 (无机余渣 )
表 3 . 两种藤壶胶粘质的氨基酸成分 ( 编 )
B
.
e r e n a t u s
氨 基 酸 B . h e m e r i B . e r e n a t u s 一一一一一一
C o o k ( 19 70 )
一~ ~ ~ 一一
S
o ro y a n ( 19 7 0 )
5 4一8 0
3 8一6 6
4 0一5 7
6 4一9 1
3 3一4 9
3 9一6 3
2 9一4 6
3 7一 5 4
2一3
2 9一4 0
4 4一6 2
5一3 9
5 8一3 8
5 5一5 7
7一 7
5 3一 6 9
0孚U以创5(一、量发即熨翻61湘li-微268039邪邵74182674051639
2 1
.
6 1
6 1
.
3 4
1364打87村25的378651390327458天冬氨酸苏氨酸
丝氨酸
谷氨酸 `
脯氨酸
甘氨酸
丙氨酸
撷氨酸
胧氨酸
蛋氨酸
异白氨酸
白氨酸
酪氨酸
苯基丙氨酸
赖氨酸
组氨酸
精氨酸
讨 论
最近研究发现 B . h a m e r i和 B . c r e n at us 的胶粘质的有机组分几乎全部是 由 蛋 白 质 组 成
的。 这与S a r o y a n等 ( 1 9 7 0 ) 对 B . e r e n a t u s的研究结果相一致 , 但与 C a r d e r e l l i ( 1 9 6 5 ) 的
结果不同 , 他认为 B . m ub il s的胶粘质是由多搪组成的 。 C 。 。 k报导的在 B . c r e n at su 的胶粘质
中高类脂物部分 ( 27 . 4 8% ) 是不确实的 。 Sar o y a n 等在胶粘质的组织化学研究中也 不 能表
2 1
明在三种藤壶 (包括B .h a m。 r i )的胶粘腺分泌物中存在类脂化合物 。
最近研究揭示出了两种藤壶胶粘质中无机余渣的重要含量 。 可 以说 , 这些无机物很可能
是胶粘质收集时不可避免地混进藤壶基部的小碎片所致 。 可是 , 电子显微分析表明藤壶基部
没有铝和铁 , 因此可以认为这些元素在胶粘质中存在不是 由于藤壶基部污 染。 钙 、 硫和磷在
胶粘质中均匀分布表明这些元素成为胶粘质矩阵的主要部分 , 而在一些小部位发 生 聚 集 的
硅 、 铝和铁可以认为是些污染物质 。 虽然在研究中胶粘质收集时尽量避免受基质 和 海 水 污
染 , 但所有的胶粘质都不污染是不可能的 。
译自 ( J o u r n a l M a r i n e B i o l o g i e a l A s s o e i a t i o n U . K . 》
1 9 7 2 , V o l
.
5 2 , N o
.
2 , P
.
4 2 9一 4 3 5 0