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利用差异代谢组学分析寻找海洋防污天然小分子

The search for natural small molecules for marine anti-fouling by differential metabolomics analysis

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海洋防污性能较好的涂层表面生物膜中是否含有某些代谢小分子,可以驱赶污损生物幼虫附着,值得持续探索.使用6种碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)和氯化橡胶防锈漆制备复合防污涂层,得到具有不同的防污性能的两类涂层.采集涂层表面生物膜样本,利用GC-MS和LC-MS/MS的非靶向代谢组学,发现较好涂层中有43种代谢物含量显著高于较差涂层,涉及的差异代谢通路主要包括β-丙氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、嘧啶代谢和精氨酸和脯氨酸代谢.选购5种(carnosine、1-hexadecanol、N-acetyl-L-phenylalanine、spermidine、glutaric acid)小分子添加到较差涂层中进行挂板试验,结果显示这些小分子并未显著提高防污性能;同时测定了几种主要污损生物(藤壶、牡蛎、海鞘、贻贝、草苔虫、管虫)的代谢组成分,发现主要污损生物代谢组数据中含量匮乏的5种小分子(A:D-glucose;B:glycine;C:L-alanine;D:chitosan;E:azithromycin dihydrate),作为涂层添加剂却可以起到提高防污性能的作用,其中CD、E和ACD的抑制率分别可达61.91％、58.41％和54.12％.本研究基于差异代谢组学技术寻找污损生物代谢组学成分中含量匮乏的小分子,发现了新的有潜力的防污试剂.

聂琦、黄婕、刘宗玄、吉鸿睿、潘雨声、张治洲

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哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院 威海264209

山东省海洋船舶防污工程技术研究中心 威海264209

哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院 深圳518000

海洋防污 碳纳米管 代谢组学 生物膜 代谢小分子

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2022

10.19675/j.cnki.1006-687x.2020.12032

应用与环境生物学报
中国科学院成都生物研究所

应用与环境生物学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.972
ISSN：1006-687X
年,卷(期)：2022.28(3)
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