四種重金屬離子對曲殼藻生長情況和抗氧化酶活性的影響.pdf

1、重金屬來源廣泛，具有較強的富集性，對環(huán)境以及生命機體造成嚴(yán)重的損害，是當(dāng)今社會普遍關(guān)注的重點環(huán)境問題。硅藻對環(huán)境變化敏感，可以指示水體重金屬污染。以往研究主要集中在浮游藻類上，底棲硅藻生境與浮游藻類不同，要更全面的了解重金屬對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響，就需要對底棲硅藻進行研究。
　　本文通過純化培養(yǎng)淡水底棲硅藻曲殼藻(Achnanthes
　　kryophila)，使用重金屬進行單一和復(fù)合急性毒性實驗，并測量A.kryophila

2、的生長量、SOD活性、CAT活性及MDA含量并計算96h EC50值，通過分析，為A.kryophila作為工具對四種重金屬Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+的生物毒性進行評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。
　　本研究得出3項重要結(jié)果：
　　1.單一重金屬Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+對A.kryophila生長及抗氧化酶活性的影響
　　在Cd、Cu、Hg和Pb脅迫下，A.kryophila的96h EC50值分別為

3、:0.984 mg?L–1、1.589 mg?L–1、0.747 mg?L–1、12.916 mg?L–1， Cd2+和Hg2+對A.kryophila的毒性為極高毒，Cu2+對A.kryophila的毒性為高毒，Pb2+對A.kryophila的毒性為中毒，毒性大小依次排列為Hg2>Cd2+>Cu2+>Pb2+；四種重金屬對A.kryophila細胞生長起著低促高抑的作用，Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+濃度分別為0.1 mg?

4、L–1、0.02 mg?L–1、0.05 mg?L–1和0.5 mg?L–1時，細胞生長量達到最大值，出現(xiàn)顯著的毒性興奮效應(yīng)，在Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+濃度分別為大于0.15 mg?L–1、0.08 mg?L–1、0.1 mg?L–1和1.0 mg?L–1時，對藻類生長呈抑制作用；A.kryophila可溶性蛋白質(zhì)含量隨著脅迫濃度增大先升高后下降，Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+脅迫下最大值分別為4.6 mg?(5×

5、105 cells)–1、6.0 mg?(5×105 cells)–1、4.5 mg?(5×105 cells)–1、6.6 mg?(5×105 cells)–1；超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性在四種單一重金屬脅迫下，低濃度時變化幅度緩慢，之后隨著脅迫濃度的增大呈上升-下降的趨勢，Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+脅迫下SOD活性最高值分別為807.8 U?mg–1、1027.6 U?mg–1、1081.3 U?

6、mg–1、1193.9 U?mg–1，CAT活性最高值分別為1.3 U?mg–1、2.1 U?mg–1、1.4 U?mg–1、3.0 U?mg–1；丙二醛(MDA)含量隨著脅迫濃度增高逐漸增大，四種重金屬的變化趨勢大體相同， Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+濃度分別為9.6 mg?L–1、9.6 mg?L–1、20 mg?L–1和100 mg?L–1時，MDA含量最大分別為8.33 nmol?mg–1、12.56 nmol?mg–

7、1、7.76 nmol?mg–1、15.87 nmol?mg–1。
　　2.復(fù)合重金屬Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+對A.kryophila生長及抗氧化酶活性的影響
　　復(fù)合重金屬 Cd2+、Cu2+、Hg2+和 Pb2+聯(lián)合作用下，對 A.kryophila表現(xiàn)為協(xié)同作用，在脅迫濃度為4 TU時，最大抑制率為91.8％；復(fù)合重金屬對A.kryophila細胞生長起著低促高抑的作用，連續(xù)暴露4天后，復(fù)合污染濃度為0.

8、25 TU時，達到最大生長量101×104 cells?mL–1；A.kryophila藻細胞的可溶性蛋白質(zhì)含量、SOD、CAT、跟單一重金屬脅迫趨勢線基本相同，范圍值稍小，隨著脅迫濃度的增加先升高后下降，可以看出重金屬Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+無論是單一還是復(fù)合作用于A.kryophila，其毒性機制體現(xiàn)為藻細胞內(nèi)大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)和抗氧化系統(tǒng)遭受不同程度的破壞；MDA的含量隨脅迫濃度增加而增大，藻細胞受到嚴(yán)重的破損。

9、>　　3.A.kryophila分離純化
　　通過4種分離方法對比分析，水滴分離法和平板畫線法相結(jié)合容易分離得到純種藻，此方法雖然復(fù)雜，但可靠性高，在本實驗中使用水滴平板畫線法分離兩次就能得到純種的A.kryophila，再進行擴大培養(yǎng)得到試驗藻種。
　　本研究所得出的結(jié)論：
　　1.不同重金屬對A.kryophila的毒性不同，但是低濃度均表現(xiàn)出毒性興奮效應(yīng)。
　　2.在四種重金屬聯(lián)合脅迫下，呈協(xié)同抑制作用。<