节球藻毒素诱导草鱼巨噬细胞氧化应激的机理研究

试验以鱼草(Ctenopharyngodon idellus)巨噬细胞为研究目标,进行体外诱导试验,研究节球藻毒素(nodularin,NOD)浓度变化对草鱼巨噬细胞的氧化应激和还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)解毒性能的影响。结果表明NOD会促进草鱼巨噬细胞内自由基产生,导致胞内脂质过氧化,并且在这过程中会抑制超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,进一步促进巨噬细胞的氧化应激效应,致使活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)水平和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量相比对照组分别升高2倍和3.8倍。此外,NOD抑制谷胱甘肽-S转移酶(glutathione S-transferase,GST)活性,降低GSH与NOD的结合能力。同时,降低谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)活性至对照组56%,提高谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性至对照组3.3倍,促进GSH朝GSSG转变,从而达到降低GSH含量。因此,NOD会作用于鱼巨噬细胞,造成细胞内氧化应激加剧,GSH的解毒能力降低,最终导致巨噬细胞凋亡。     

桉木APMP预浸废水抽出物对铜绿微囊藻抑制效果的研究

采用乙酸乙酯和甲基叔丁基醚两种有机溶剂对桉木APMP预浸渍废水进行抽提,提取其中化感物质并应用于抑制铜绿微囊藻的研究。采用GC-MS分析2种化感物质的组分,结果表明:乙酸乙酯抽出物种类为32种,抽提得率为174 mg/L,甲基叔丁基醚抽提物种类为29种,抽提得率为88 mg/L。2种溶剂抽出物主要成分为有机酸,其中乙酸乙酯抽出物中有机酸为55%,甲基叔丁基醚抽出物中有机酸为66%,其余为醇类、酯类、醚类和胺类物质。将乙酸乙酯抽提的化感物质浓度设为50,100 mg/L,对铜绿微囊藻进行抑藻研究,其最高抑藻率分别为21.62%和27.65%,抑藻效果显著。     

切应力对铜绿微囊藻活性的影响

水动力是影响藻类生长的重要因素。为研究切应力对藻细胞生长的影响,利用自制实验装置,以铜绿微囊藻为研究对象,分别对藻细胞施加0(对照组),0.29,0.44,0.59,0.74,0.97 Pa的切应力,观察各组生长状况,并对实验结果(各时期的TN、TP和细胞数目)进行统计分析,以期获得具有普遍适用性和可移植性的水体富营养化和水华预防与治理的规律和方法。结果显示,0.29,0.44 Pa组长势要好于对照组(其中0.29 Pa组长势最快,0.44 Pa组次之);0.59 Pa组的藻细胞出现生长抑制;0.79 Pa,0.97 Pa组藻细胞呈负增长,0.97 Pa的切应力在24 h内导致所有铜绿微囊藻细胞死亡。表明,切应力是影响藻细胞活性的直接因素,对铜绿微囊藻的生长影响表现为低切应力可促进生长,高切应力抑制生长,过大的切应力则导致藻细胞死亡。但切应力作用不会影响铜绿微囊藻生长期的长短。     

营养盐恢复对氮磷饥饿铜绿微囊藻生长的影响

在自然水体中微囊藻经常经历营养盐的限制和再补充,营养盐浓度的波动影响着微囊藻的生长和暴发.本文利用14C标记和荧光定量PCR研究了营养盐恢复对氮磷饥饿的铜绿微囊藻细胞生理和光合作用相关基因表达的影响.结果表明经过氮磷饥饿的铜绿微囊藻在补充营养盐后,都能快速生长,氮饥饿的藻细胞生长更快,但其经过快速增长期后很快开始衰亡.补充营养盐后,经过磷饥饿的藻细胞固碳能力和光合作用相关基因表达很快恢复至未经饥饿藻细胞的水平,而经过氮饥饿的藻细胞其固碳能力和相关基因虽然有很大提升,却难以恢复至未经饥饿的藻细胞的水平.这可能也是氮饥饿的藻细胞在饥饿解除后虽然能暂时地快速生长,但很快又进入衰亡的原因之一.     

多重扰动对湖泊内源磷迁移转化的影响

为了阐明多重扰动因素对内源磷迁移转化的影响,以太湖梅梁湾沉积物为研究对象,借助Rhizon间隙水采样技术、Unisense微电极系统等技术,研究了扰动下泥水两相间溶解氧、不同形态磷、铁离子等变化规律.结果表明,与对照实验相比,河蚬的出现致使沉积物内部溶解氧含量降低.扰动致使间隙水中DIP的峰值区域由3~4 cm迁移至4~5 cm,暗示了摇蚊幼虫和河蚬的引入使得DIP再生的"活跃区域"更深入泥层.并且,河蚬和藻类的出现进一步降低了间隙水中DIP的含量,其主要来源于NH_4Cl-P的释放,去向为上覆水和形成Fe/Al-P.随着扰动因素的增加,NH_4Cl-P转化为Fe/Al-P的比重也逐渐增加(由44%增至59%).     

水稻秸秆浸泡液对蓝藻和绿藻生长选择性抑制作用

运用流式细胞仪研究了水稻秸秆浸泡液(RSE)对藻类生长、形态学特征(细胞大小)和生理参数(叶绿素荧光强度)的影响.RSE对有毒、无毒铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、有毒水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)、鱼害微囊藻(Microcystis ichthyoblabe)这4种蓝藻和羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)这3种常见绿藻生长的抑制作用具有选择性.RSE浓度为2.0~10.0 g·L~(-1)时,可以显著抑制蓝藻的生长,同时强烈影响了藻细胞的叶绿素荧光强度和细胞大小.有毒水华鱼腥藻、鱼害微囊藻、有毒和无毒铜绿微囊藻的7d EC50分别为1.72、2.21、2.92和5.72 g·L~(-1).暴露于RSE的蛋白核小球藻和斜生栅藻,细胞生长被促进了并观测到有群体形成;而对羊角月牙藻来说,当RSE浓度为1.0~4.0 g·L~(-1)时月牙藻生长和叶绿素荧光强度被抑制,但是当RSE浓度为8.0~10.0g·L~(-1)时,月牙藻生长被显著促进.总之,RSE对蓝藻生长的抑制效果强于羊角月牙藻、蛋白核小球藻和斜生栅藻,蓝藻光合系统Ⅱ反应中心的敏感性和绿藻群体的形成可能是造成两者对水稻秸秆敏感性不同的重要原因.     

阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻的化感作用

通过对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的藻液D680、叶绿素a、电导率(EC)值以及超氧阴离子自由基O.2-含量的测定,研究了不同浓度的阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻的生长抑制作用及其机制.结果表明,阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻的生长均产生"低促高抑"作用,浓度高于100 mg.L-1的阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻表现出明显的抑制作用,200 mg.L-1的阿魏酸和香豆素第6 d的平均抑藻率分别为80.3%和58.0%.在高浓度阿魏酸和香豆素抑制作用下,铜绿微囊藻的叶绿素a含量迅速降低、EC值和O.2-含量明显增大,说明化感物质可能通过破坏细胞膜、增加O.2-含量、降低叶绿素a含量等作用抑制藻细胞的生长.此外,种子发芽实验结果表明,阿魏酸较香豆素毒性小.     

微小亚历山大藻对黑鲷早期生长发育的毒性效应

通过微小亚历山大藻（Alexandrium minutum）对黑鲷（Sparus macrocephalus）胚胎及仔鱼的急性和亚急性毒性的实验,研究了微小亚历山大藻其藻细胞液和细胞破碎液对黑鲷幼体的生物毒性效应.结果表明,微小亚历山大藻对黑鲷胚胎的孵化产生不利影响,影响程度随藻细胞浓度的增加而增加.在仔鱼96h的急性毒性实验中,微小亚历山大藻对仔鱼的96h理论半致死浓度分别为1.0×105 cell·mL-1 (藻细胞破碎液)、8.0×104 cell·mL-1 (藻细胞液),而在7d的亚急性实验中,高浓度藻细胞液对仔鱼的生长发育有一定的抑制作用,且相同浓度下,藻细胞液产生的毒性较藻细胞破碎液大.     

一株溶铜绿微囊藻真菌的分离与鉴定

从土壤中分离得到一株具有溶藻能力的真菌,命名为J20。经形态学和18srDNA序列对比分析鉴定,J20菌株属于青霉属(Peniciliium)。研究了J20菌株对铜绿微囊藻DS的溶藻效果,初步探讨了其溶藻方式及溶藻物质。结果表明:该菌株对铜绿微囊藻DS有一定的去除效果,实验第3天时,试验组比对照组的叶绿素a减少达82%;该菌株培养物的最低有效抑藻效应浓度为1∶100(即向100mL藻液中加入1mL菌液);该菌株通过分泌胞外产物的方式溶解铜绿微囊藻且溶藻物质主要为具有热稳定性的非蛋白类物质。     

微囊藻毒素降解菌的分子鉴定和特性研究

在成功筛选出1株能够降解微囊藻毒素(Microcystins,MCs)菌株的基础上,利用16S rDNA的PCR扩增和序列分析对其进行了分子鉴定。由BLAST序列比对及进化树分析可将该菌株定属至鞘氨醇单胞菌USTB-01(Sphingopyxissp.USTB-01),这是我国首次筛选出高效降解MCs的鞘氨醇单胞菌。在鞘氨醇单胞菌USTB-01降解MC-RR和MC-LR活性研究方面发现,温度30℃和pH7.0条件下该菌降解MCs的速率最大,日均降解MC-RR和MC-LR分别达到了23.4mg/L和7.9mg/L,在进一步去除水体中的MCs的基础和应用研究方面都具有非常重要的意义。