波吉卵囊藻對(duì)重金屬鉻的耐受性研究

董龍香，程俊茗，胡 鯤，楊先樂

(上海海洋大學(xué)，國家水生動(dòng)物病原庫，上海 201306)

波吉卵囊藻對(duì)重金屬鉻的耐受性研究

董龍香，程俊茗，胡 鯤，楊先樂

(上海海洋大學(xué)，國家水生動(dòng)物病原庫，上海 201306)

為了研究波吉卵囊藻對(duì)重金屬鉻的耐受性，向波吉卵囊藻(Oocystisborgei)培養(yǎng)液中加入不同質(zhì)量濃度的重鉻酸鉀，鉻(Ⅵ)濃度依次為：0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 mg/L。每天定時(shí)測定波吉卵囊藻藻細(xì)胞密度、葉綠素a含量以及藻蛋白含量。結(jié)果表明波吉卵囊藻在鉻濃度≤5.0 mg/L時(shí)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長，藻細(xì)胞密度、葉綠素a含量和蛋白含量均增加，且高于空白對(duì)照組指標(biāo)；波吉卵囊藻在鉻離子濃度5.0～7.5 mg/L時(shí)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長，藻細(xì)胞密度增多，葉綠素a含量增加;鉻離子濃度≤7.5 mg/L時(shí)，蛋白含量隨著鉻離子濃度的增加；也相應(yīng)增加；波吉卵囊藻在鉻離子濃度>10.0 mg/L時(shí)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長，藻細(xì)胞密度不變，葉綠素a含量與蛋白含量增加顯著小于空白組。實(shí)驗(yàn)得出低濃度鉻(Ⅵ)(≤5.0 mg/L)能夠促進(jìn)波吉卵囊藻生長，提高藻膽蛋白和葉綠素a含量，當(dāng)鉻(Ⅵ)濃度超過7.5 mg/L時(shí)，藻膽蛋白含量降低，波吉卵囊藻生長受到抑制，并且隨著鉻離子濃度的增加，抑制作用增大；總體而言，鉻離子對(duì)波吉卵囊藻生長表現(xiàn)為雙重作用，波吉卵囊藻對(duì)鉻有一定的耐受性。

波吉卵囊藻(Oocystisborgei)；重金屬鉻；耐受性；生長影響

Abstract：In order to study the tolerance ofOocystisborgeito heavy metal chromium,different concentration chromium (Ⅵ) (0,2.5,5.0,7.5,10.0,12.5 and 15.0 mg/L)was added to the medium.The indexes are recorded,such asO.borgeicell density,chlorophyll content and algal protein content everyday to explore the tolerance ofO.borgeito heavy metal chromium.The results showed that,when the chromium (Ⅵ) concentration under 5.0 mg/L,the indexes of algal density,chlorophyll content and protein content ofO.borgeiincreased with the increase of chromium (Ⅵ) concentration.When the concentration of chromium (Ⅵ) was 0.5～7.5 mg/L,the density of algal cells and the content of chlorophyll were all increased,.When the concentration of chromium (Ⅵ) was under 7.5 mg/L,the protein content ofO.borgeiincreased with the increase of chromium (Ⅵ) concentration.When the concentration of chromium (Ⅵ) was over 10.0 mg/L,the activity ofO.borgeiincreased with the increase of chromium (Ⅵ) culture (less than 5.0 mg/L),the growth ofO.borgeiwas promoted and the content of phycobiliprotein and chlorophyll was increased.The concentration of chlorophyll and protein increased significantly.When the concentration of chromium (Ⅵ) exceeds 7.5 mg/L,the content of phycobiliprotein decreased,the growth ofO.borgeiwas inhibited,and the inhibitory effect increased with the increase of chromium concentration.The low concentration of chromium (Ⅵ) (less than 5.0 mg/L) promoteO.borgeigrowth,improve theO.borgeiprotein and the content of chlorophyll,when the concentration of chromium (Ⅵ) is more than 7.5 mg/L,theO.borgeiprotein content is decreased,O.borgeigrowth is restrained,and with the increase of chromium concentration,the inhibition increase；For conclusion,chromium ion have two-sidedness to theO.borgeigrowth,O.borgeihas a certain tolerance to chromium.

Keywords：Oocystisborgei；chromium；tolerance；growth affect

由于重金屬等的污染日益加劇，水資源安全每況愈下，鉻污染是重金屬污染中危害最大的污染之一，對(duì)土壤[1]、水域[2]、植物[3]、水產(chǎn)動(dòng)植物均存在不同程度的影響及其潛在的危害，且水體中鉻極易富集于藻體中，尤其對(duì)微藻脅迫效應(yīng)。高鉻引起斜生柵藻(Scenedesmusobliquus)放氧速率驟降、細(xì)胞內(nèi)CAT和T-AOC酶活升高、光合效率下降等影響[4]，黑藻(Hydrillaverticillata)在高鉻(Ⅵ)下葉綠素被破壞含量減少[5]；小球藻(Chlorellasp.)在高鉻存在下光合作用下降、產(chǎn)生嚴(yán)重的氧化損傷脅迫反應(yīng)[6]；鉻在16 μg/L時(shí)菱形硅藻(Nitzschia)和隱藻(Cryptomonasrostrata)生長顯著受抑制[7]；重金屬鉻對(duì)藻類毒害作用六價(jià)鉻最高，主要破壞葉綠素合成及其積累、激活甚至破壞藻細(xì)胞氧化酶、進(jìn)而阻礙藻類光合反應(yīng)過程，影響藻類生長。胡韌等[8]研究了Cr3+和Cr6+及其復(fù)合物對(duì)狐尾藻(Myriophyllumspicatum)的毒害作用，魏群等[9]的研究表明鉻對(duì)五種藻類均有不同程度的毒害作用。而對(duì)鉻的去除已有眾多研究，包括吸附法、化學(xué)去除法及利用農(nóng)林廢棄品等環(huán)保節(jié)約材料去除法，如改性核桃殼為基準(zhǔn)材料處理含Cr(VI)廢水的效果[10]，生物吸附法尤其藻類植物去除重金屬法得到眾多研究者青睞。

波吉卵囊藻(Oocystisborgei)屬于綠藻門卵囊藻屬，為單細(xì)胞或群體，群體中一般由2、4、8、16個(gè)等偶數(shù)的細(xì)胞共同組成，外層由部分膠化膨大的母細(xì)胞包被而成；細(xì)胞為卵形、橢圓形、長圓形、柱狀長圓形等近圓形幾何形態(tài)，胞壁平滑或兩端不規(guī)則增厚[11]。波吉卵囊藻在水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐上的良好使用反響與其巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值，使得對(duì)其研究日漸深入和重視。

如今規(guī)?；?、集約化、高密度養(yǎng)殖模式逐漸成為對(duì)蝦養(yǎng)殖的發(fā)展主流，而對(duì)水質(zhì)的健康調(diào)節(jié)及優(yōu)質(zhì)水質(zhì)的渴求是每個(gè)養(yǎng)殖者的熱切需求。養(yǎng)蝦先養(yǎng)水，波吉卵囊藻在對(duì)蝦養(yǎng)殖中有改善養(yǎng)殖水質(zhì)和增強(qiáng)對(duì)蝦抗病力的作用[12]。波吉卵囊藻生長較穩(wěn)定，生長速度較小球藻等藻類生長速度緩慢，且生長周期偏長，具有在前3～4 d藻細(xì)胞濃度增長緩慢，一周后仍持續(xù)生長的特點(diǎn)，可長期保持良好的水色藻類種群，保證對(duì)蝦的健康生長[13]，達(dá)到增產(chǎn)增效的效果。國內(nèi)對(duì)波吉卵囊藻的首次研究始于2002年，從對(duì)蝦高位池中分離出來，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行生長性能等方面的實(shí)驗(yàn)研究[12,14]，波吉卵囊藻逐漸為廣大的水產(chǎn)養(yǎng)殖從業(yè)者所認(rèn)識(shí)。波吉卵囊藻在對(duì)蝦養(yǎng)殖方面嶄露頭角的同時(shí)，也愈發(fā)顯現(xiàn)在對(duì)蝦工廠化及其露天養(yǎng)殖中的優(yōu)點(diǎn)。研究表明，波吉卵囊藻可有效去除養(yǎng)殖對(duì)蝦水體中的氨氮和亞硝酸鹽，改善水質(zhì)以促進(jìn)對(duì)蝦的健康生長[11,15]。藻類生長過程中，受多種因素影響，重金屬是影響藻類健康生長的重要因素之一。目前對(duì)重金屬的影響研究主要集中在波吉卵囊藻對(duì)銅鋅的吸附研究[16]，以及鐵離子對(duì)同為卵囊藻屬內(nèi)的單生卵囊藻的細(xì)胞組成的影響[17]。重金屬鉻對(duì)波吉卵囊藻的影響有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究，確定波吉卵囊藻對(duì)鉻(Ⅵ)的耐受性范圍，亦為波吉卵囊藻吸附處理含鉻離子廢水的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐應(yīng)用提供重要的參考價(jià)值與科學(xué)依據(jù)。

在眾多含鉻物質(zhì)中，六價(jià)鉻的毒性最強(qiáng)，對(duì)人和動(dòng)植物危害最大，因此，本研究選擇重鉻酸鉀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究六價(jià)鉻離子對(duì)波吉卵囊藻生長的影響，及確定藻對(duì)鉻(Ⅵ)的耐受性。從各個(gè)指標(biāo)研究了鉻(Ⅵ)對(duì)波吉卵囊藻的毒性效應(yīng)，鉻對(duì)藻生長的影響及其耐受性，為波吉卵囊藻的基礎(chǔ)研究及實(shí)踐應(yīng)用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)作用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 藻種來源及其培養(yǎng)方法

波吉卵囊藻藻種由廣東海洋大學(xué)藻類實(shí)驗(yàn)室黃翔鵠教授提供。藻種采用湛水-107-13培養(yǎng)液[18]進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)基配方如表1。

表1 波吉卵囊藻培養(yǎng)基(湛水-107-13培養(yǎng)液)Tab.1 Basic culture medium of O.borgei

1.1.2 實(shí)驗(yàn)用海水

實(shí)驗(yàn)所用海水均取自上海臨港東海海水，經(jīng)過沉淀砂濾、濾紙抽濾，121 ℃、15min 高壓蒸汽滅菌后靜置待用。

1.1.3 儀器藥品

表2顯示了部分儀器和藥品來源。

表2 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑Tab.2 Instruments and reagents of experiment

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 藻類培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)所用藻種為處于對(duì)數(shù)期的波吉卵囊藻藻種，藻液∶培養(yǎng)液=1∶2。參照鄭蓮等[19]對(duì)波吉卵囊藻的研究實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)用藥品均經(jīng)過高壓蒸汽滅菌，培養(yǎng)用具均用75%乙醇消毒，實(shí)驗(yàn)操作于無菌操作臺(tái)內(nèi)進(jìn)行。

藻種培養(yǎng)用1 000 mL錐形瓶，培養(yǎng)體積為600 mL；實(shí)驗(yàn)用錐形瓶為250 mL中加入150 mL培養(yǎng)液。藻液錐形瓶均用帶有濾膜的封口膜封口，以保證藻類生長所需無菌空氣進(jìn)出的流暢，并且每隔4 h充分搖勻一次。

1.2.2 藻類標(biāo)準(zhǔn)曲線

將已培養(yǎng)的藻液進(jìn)行梯度稀釋，分別對(duì)稀釋后的藻液進(jìn)行血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)以及對(duì)應(yīng)的吸光值測定。其中吸光值通過723分光光度計(jì)在660 nm處的OD值測定來確定，空白對(duì)照為不加藻種的培養(yǎng)液。結(jié)果表明藻類個(gè)數(shù)與吸光值一定程度上線性關(guān)系良好，如圖1所示，藻細(xì)胞OD值(660 nm處)-藻細(xì)胞密度之間線性標(biāo)準(zhǔn)曲線公式為：y=25.56x+0.490,其中，y：藻細(xì)胞濃度值，x：藻細(xì)胞在660 nm處OD值。

圖1 波吉卵囊藻標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of O.borgei

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

增值率K=(lgODt-lgOD0)/T×3.322。其中，ODt=培養(yǎng)后光密度值，OD0=初始光密度值，T=培養(yǎng)時(shí)間[20]。

1.2.4 藻細(xì)胞濃度測定

將培養(yǎng)后的藻液放于光照培養(yǎng)搖床中120 r/min搖勻20 min，利用DU-730紫外分光光度計(jì)測定藻液在660 nm處的吸光值，根據(jù)藻細(xì)胞OD值-藻細(xì)胞密度標(biāo)準(zhǔn)曲線，最終確定藻細(xì)胞密度。

1.2.5 葉綠素a含量測定

葉綠素a的測定參考文獻(xiàn)[21]，根據(jù)李慧敏等[22]方法的測定。即取 10 mL波吉卵囊藻藻液，在 4 000 r/min 轉(zhuǎn)速下離心 15 min，棄去其上清液，然后再加入10 mL的體積分?jǐn)?shù) 90%的甲醇，振蕩混勻。并將混勻的溶液于 4 ℃下黑暗萃取 6～8 h，重復(fù)離心 15 min，取其上清液，在分光光度計(jì)下測定其在 665 nm 處的吸光度值，并根據(jù)下列公式計(jì)算波吉卵囊藻藻體中葉綠素 a 的含量，依據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算[21]。公式如下：

C=13.9×OD665 nm

式中C代表葉綠素a的含量，單位為mg/L，OD665 nm代表藻液在 665 nm 處的吸光度值。

1.2.6 藻可溶性蛋白含量的測定方法

取10 mL波吉卵囊藻藻液于4 000 r/min離心15 min后棄去上清液，離心沉淀的藻細(xì)胞中加入0.05 mol/L 的 PBS(pH6.8)10.0 mL于濃縮的藻細(xì)胞中，并將兩者混合均勻后 4 000 r/min 轉(zhuǎn)速下離心 15 min，上清液用于藻蛋白含量的測定，采用南京建成生物工程有限公司蛋白試劑盒測定總可溶性蛋白質(zhì)量濃度(g/L)。

計(jì)算公式：藻蛋白含量(g/L)=(ODx-OD0/ODs-OD0)×0.563(g/L)。其中，ODx=藻類樣品OD值，OD0=空白對(duì)照值，ODs=標(biāo)準(zhǔn)品OD值，通過考馬斯亮藍(lán)方法進(jìn)行測定。

1.3 鉻離子對(duì)波吉卵囊藻生長影響

首先，預(yù)實(shí)驗(yàn)確定重鉻酸鉀的質(zhì)量濃度范圍，預(yù)實(shí)驗(yàn)中，重鉻酸鉀鉻離子濃度范圍分別為0.001、0.01、0.1、1.0、10、50、100 、200、300、400、500 mg/L，以不添加Cr(Ⅵ)作對(duì)照，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組加入的藻類盡量初始OD值相等，每組兩個(gè)平行，每天早上8:00～9:00定時(shí)測定藻密度，最終確定重鉻酸鉀鉻離子濃度為1～10 mg/L之間。

重金屬鉻對(duì)波吉卵囊藻的生長影響實(shí)驗(yàn)中，重鉻酸鉀中鉻離子質(zhì)量濃度分別為2.5、5.0、7.5、10、12.5、15.0 mg/L，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組設(shè)兩個(gè)平行，以不添加鉻的相同藻液作為對(duì)照組。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同鉻離子生長條件下的藻細(xì)胞濃度

波吉卵囊藻在不同鉻(Ⅵ)濃度條件下的生長情況見圖2，圖中可以總結(jié)出波吉卵囊藻生長經(jīng)歷適應(yīng)期、緩慢生長期、對(duì)數(shù)生長期及平衡期，即培養(yǎng)前4 d，波吉卵囊藻生長速度較緩慢(P>0.05)；隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，鉻離子較低濃度(0～5 mg/L)下，波吉卵囊藻生長較快，且生長速度大于沒有添加鉻的空白對(duì)照組；當(dāng)鉻離子濃度5.0～7.5 mg/L時(shí)，波吉卵囊藻的生長相對(duì)緩慢，生長速度略小于對(duì)照組(P>0.05)；當(dāng)鉻離子濃度大于7.5 mg/L時(shí)，波吉卵囊藻藻密度減少，顯著低于對(duì)照組(P<0.01)。當(dāng)波吉卵囊藻培養(yǎng)至10 d后，總體藻類的藻細(xì)胞濃度上升遲緩，藻細(xì)胞生長速度下降；高濃度鉻離子(>7.5 mg/L)時(shí)，藻細(xì)胞濃度減少。培養(yǎng)12 d的波吉卵囊藻在鉻濃度為5.0 mg/L時(shí)，藻細(xì)胞密度最大，在鉻濃度最大量15.0 mg/L時(shí)藻含量最小。

圖2 不同鉻濃度條件下波吉卵囊藻藻細(xì)胞密度Fig.2 Cells density of O.borgei under various Cr6+ concentrations

2.2 不同鉻離子生長條件下的葉綠素含量

圖3顯示的是連續(xù)培養(yǎng)12 d，不同濃度鉻離子下的每天測定的葉綠素a含量，總體趨勢為葉綠素a含量不同程度有所增加，具體表現(xiàn)為：鉻離子濃度在0～5.0 mg/L時(shí)，隨著鉻離子濃度的增加，葉綠素含量增加，且鉻離子在2.5 mg/L和5.0 mg/L兩個(gè)濃度下，培養(yǎng)12 d后的葉綠素含量高于對(duì)照組葉綠素含量，在鉻離子濃度高于12.5 mg/L時(shí)，葉綠素含量基本沒有增加(P>0.05)；培養(yǎng)12 d后的葉綠素含量從高到低對(duì)應(yīng)的鉻離子濃度實(shí)驗(yàn)組依次為：Cr6+(5.0 mg/L)>Cr6+(2.5mg/L)>Cr6+(0 mg/L)>Cr6+(7.5 mg/L)>Cr6+(10.0 mg/L)>Cr6+(12.5 mg/L)>Cr6+(15.0 mg/L)。

圖3 不同鉻濃度條件下波吉卵囊藻葉綠素含量Fig.3 Chlorophyll content of O.borgei under various Cr6+ concentrations

2.3 不同鉻離子生長條件下的藻蛋白含量

從圖4中可以看到，波吉卵囊藻連續(xù)培養(yǎng)12 d，不同濃度鉻離子下的每天測定的蛋白質(zhì)含量。具體表現(xiàn)為：鉻離子濃度在≤7.5 mg/L時(shí)，隨著鉻離子濃度的增加，蛋白質(zhì)含量增加，且鉻離子在2.5 mg/L和5.0 mg/L兩個(gè)濃度下，培養(yǎng)12 d后的蛋白質(zhì)含量高于對(duì)照組蛋白質(zhì)含量(P<0.05)，在鉻離子濃度高于7.5 mg/L時(shí)，培養(yǎng)12 d后的蛋白質(zhì)含量顯著高于對(duì)照組蛋白質(zhì)含量(P<0.01),且在此濃度下藻蛋白含量達(dá)到最高值；當(dāng)鉻離子濃度大于7.5 mg/L時(shí)，蛋白質(zhì)含量顯著下降(P<0.01)；培養(yǎng)液中鉻離子濃度添加量增加到10.0 mg/L時(shí)，藻蛋白含量顯著(P<0.05)低于空白對(duì)照組的藻蛋白含量，且隨著鉻離子濃度增加，藻蛋白含量不斷下降，鉻離子濃度為最大15.0 mg/L時(shí)，藻蛋白含量達(dá)到最低值。培養(yǎng)12 d后的蛋白質(zhì)含量從高到低對(duì)應(yīng)的鉻離子濃度實(shí)驗(yàn)組依次為：Cr6+(7.5 mg/L)>Cr6+(5.0 mg/L)>Cr6+(2.5 mg/L)>Cr6+(0 mg/L)>Cr6+(10.0 mg/L)>Cr6+(12.5 mg/L)>Cr6+(15.0 mg/L)。

圖4 不同鉻濃度條件下波吉卵囊藻蛋白質(zhì)含量(μg)Fig.4 Content of protein of O.borgei under various Cr6+ concentrations(μg)

3 討論

通過對(duì)波吉卵囊藻藻細(xì)胞密度、蛋白含量、葉綠素含量的指標(biāo)測定，數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析總結(jié)得出鉻離子(Ⅵ)對(duì)波吉卵囊藻生長的影響總體表現(xiàn)為雙重作用，即低濃度下促進(jìn)藻類的生長，但當(dāng)鉻離子達(dá)到一定的濃度后，逐漸表現(xiàn)為抑制作用。鉻離子濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，直到完全抑制藻類生長，甚至引起波吉卵囊藻藻細(xì)胞的死亡。胡韌等在Cr3+和Cr6+及其復(fù)合物對(duì)狐尾藻的毒害研究中發(fā)現(xiàn)，低濃度(<1 mg/L)促進(jìn)生長，高于一定濃度(>1 mg/L)則抑制藻的生長。張少斌等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，鉻離子對(duì)螺旋藻藻膽蛋白的影響表現(xiàn)為雙重作用，具體表現(xiàn)為：低濃度鉻離子(< 10 mg/L)能促進(jìn)螺旋藻藻膽蛋白含量的積累，對(duì)螺旋藻的生長有一定的促進(jìn)作用；但當(dāng)鉻離子濃度大于10 mg/L時(shí)，螺旋藻藻膽蛋白含量明顯減少，螺旋藻生長受到較強(qiáng)的抑制作用。黃翔鵠等[16]研究過波吉卵囊藻對(duì)重金屬銅和鋅的耐受性作用，發(fā)現(xiàn)重金屬銅和鋅均對(duì)波吉卵囊藻表現(xiàn)為低促高抑作用，當(dāng)銅含量在0.001 mg/L時(shí)，明顯促進(jìn)藻類生質(zhì)，0.01～0.1 mg/L時(shí)，表現(xiàn)為輕微的抑制，當(dāng)銅含量高于1 mg/L時(shí)，顯著抑制波吉卵囊藻生長，10 mg/L時(shí)完全抑制其生長；波吉卵囊藻對(duì)重金屬鋅的耐受性是對(duì)銅的耐受性的10倍之多，即當(dāng)鋅為0.01 mg/L時(shí)促進(jìn)藻細(xì)胞生長，當(dāng)濃度在0.1 mg/L時(shí)，表現(xiàn)為輕度抑制，當(dāng)鋅濃度在10 mg/L時(shí)則抑制程度較高(抑制率=41.78%)，當(dāng)鋅含量到達(dá)較高濃度100 mg/L時(shí)，明顯超出波吉卵囊藻藻細(xì)胞耐受范圍，部分藻細(xì)胞開始死亡。而波吉卵囊藻對(duì)重金屬鉻的耐受性顯著大于銅，藻對(duì)鉻的耐受性大小與鋅的作用范圍相近，總體而言波吉卵囊藻對(duì)重金屬鉻具有較高的耐受性。

紅藻門、褐藻門和綠藻門對(duì)重金屬有一定的吸附性，常用于重金屬的吸附。重金屬與藻細(xì)胞結(jié)合是重金屬對(duì)藻類產(chǎn)生抑制或促進(jìn)的前提，而藻類能否吸附重金屬關(guān)鍵在于藻類細(xì)胞壁的存在與否及其成分組成。藻類細(xì)胞壁骨架一般是以纖維素微纖絲或木糖醇、甘露聚糖組成，與蛋白質(zhì)結(jié)合成糖蛋白，豐富的多糖細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)使得藻類具有較好的金屬結(jié)合能力[23]，而糖蛋白則是重金屬的結(jié)合位點(diǎn)；藻類結(jié)合重金屬的功能基團(tuán)主要包括醇酮等含氧官能團(tuán)、氨基等含氮硫基團(tuán)和磷酸鹽等[24]，除此之外，藻類能否吸附重金屬還需考慮到共價(jià)交聯(lián)、空間位阻和相應(yīng)的構(gòu)象變化等因素，并且不同吸附條件下會(huì)有不同的吸附效果，不適的條件甚至阻斷金屬離子的吸附[25]。

一般而言，金屬陽離子更易短時(shí)間內(nèi)附著在藻細(xì)胞細(xì)胞壁上[9]；除此之外，重金屬對(duì)藻類作用的差異受多種因素影響，眾多研究表明，同一種藻類對(duì)不同重金屬表現(xiàn)出不同的耐受性，同種重金屬對(duì)不同藻類亦存在不同的作用效果[9]。主要是由于藻類對(duì)金屬的親和力不同差異造成了金屬離子對(duì)藻類的抑制作用大小，藻類對(duì)金屬的親和力不止表現(xiàn)在富集效率上，同時(shí)也體現(xiàn)在對(duì)不同離子的選擇性上，即與水合離子的半徑、靜電引力有關(guān)[26]。通過相關(guān)研究可以推論波吉卵囊藻對(duì)鋅和六價(jià)鉻的水合半徑相近，靜電大小相似。重金屬對(duì)波吉卵囊藻的研究目前國內(nèi)還停留在對(duì)重金屬銅、鋅的等個(gè)別金屬的研究，對(duì)于波吉卵囊藻更全面的開發(fā)和利用，需要對(duì)其重金屬影響方面做更加深入和全面的實(shí)驗(yàn)研究。

4 結(jié)論

重金屬鉻對(duì)波吉卵囊藻的生長具有低促高抑作用，低濃度下促進(jìn)藻細(xì)胞和葉綠素含量的增多，同時(shí)促進(jìn)藻蛋白的增加。但高濃度下的鉻離子會(huì)不同程度抑制波吉卵囊藻的生長。

[1]陳 政.小龍蝦殼制備甲殼素—膨潤土復(fù)合生物吸附材料及其脫除鉻的研究[D].武漢：武漢工程大學(xué),2014.

[2]衛(wèi)新來,鮑孝瑩,吳 克,等.改性棉鈴殼吸附含鉻廢水研究[J].水處理技術(shù),2016，(8):36-39.

[3]王愛云,黃姍姍,鐘國鋒,等.鉻脅迫對(duì)3種草本植物生長及鉻積累的影響[J]. 環(huán)境科學(xué),2012，(6):2028-2037.

[4]楊國遠(yuǎn).斜生柵藻對(duì)重金屬鉛、鉻脅迫的生理生化響應(yīng)及其解毒效應(yīng)[D].廣州：暨南大學(xué),2014.

[5]侯雪妮,徐艷玲,馬曉寧,等.鉻(Ⅵ)對(duì)黑藻的毒害作用[J]. 廣州化工,2015，(21):148-150.

[6]宋淑芳.銅和鉻對(duì)小球藻的致毒機(jī)理及解毒方法研究[D].杭州：浙江大學(xué),2012.

[7]孫秉一,葉 霖,史致麗,等.鉻(VI)對(duì)浮游植物生長率的影響(英文)[J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1990，(4):5-12.

[8]胡 韌,林秋奇,張小蘭.Cr3+,Cr6+及其復(fù)合污染對(duì)狐尾藻的毒害作用[J]. 生態(tài)科學(xué),2003,22(4):327-331.

[9]魏 群,胡智泉,李根保,等.鉻離子對(duì)藻類生長的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境,2008，(1):12-15.

[10]常愛香,安 燕,胡鳴鳴,等.改性核桃殼處理含Cr(Ⅵ)廢水的效果[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,47(2):267-272.

[11]翁建中,徐恒省.中國常見淡水浮游藻類圖譜[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,2010.

[12]黃翔鵠,李長玲,鄭 蓮,等.固定化微藻對(duì)改善養(yǎng)殖水質(zhì)和增強(qiáng)對(duì)蝦抗病力的研究[J]. 海洋通報(bào),2005，(2):57-62.

[13]張少斌,穆 楊,劉 慧,等.重金屬離子鉻(Ⅵ)對(duì)螺旋藻生長的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,24(2):145-146.

[14]黃翔鵠,李長玲,劉楚吾,等.波吉卵囊藻培養(yǎng)的生態(tài)條件[J]. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2002,22(3):8-12.

[15]李昊翔.螺旋藻對(duì)重金屬的耐受性和吸附研究[D].杭州：浙江大學(xué),2005.

[16]黃翔鵠,魏少紅,周美華,等.波吉卵囊藻對(duì)Cu2+、Zn2+耐受力和吸附作用的研究[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2012,21(3):374-381.

[17]黃旭雄,嚴(yán)佳琦,黃征征,等.培養(yǎng)液鐵離子濃度對(duì)單生卵囊藻和月牙藻細(xì)胞組成的影響[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2014，23(2):306-312.

[18]陳明耀.生物餌料培養(yǎng) (海水養(yǎng)殖專業(yè)用)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,1995.

[19]鄭 蓮,黃翔鵠,劉楚吾.波吉卵囊藻的固定化培養(yǎng)及利用[J]. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2005,25(1):17-20.

[20]周汝倫,孫愛淑,楊 震.金藻8701培養(yǎng)的生態(tài)條件研究[J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1994，(2):181-186.

[21]董龍香,胡利靜,胡 鯤,等.大蒜對(duì)銅綠微囊藻的化感抑制作用[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2016,38(6):1167-1173.

[22]李慧敏,李玉華,武佃衛(wèi),等.Cu2+對(duì)柵藻和魚腥藻增殖的影響[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2007,7(3):13-16.

[23]Romera E,González F,Ballester A,et al.Biosorption with algae:A statistical review[J]. Crit Rev Biotech,2006,26(4):223.

[24]Bohumil V.Biosorption and me[J]. Water Res,2007,41(18):4017-4029.

[25]Adhiya,Jagat,Xiao H,et al.Binding of aqueous cadmium by the lyophilized biomass ofChlamydomonasreinhardtii[J]. Coll Surf Physicochem Engin Aspect,2002,210(1):1-11.

[26]Warren L J.Contamination of sediments by lead,zinc and cadmium:A review[J]. Environ Pollut,1981,2(6):401-43.

AnalysisofheavymetalchromiumtoleranceofOocystisborgei

DONG Long-xiang,CHENG Jun-ming,HU Kun,YANG Xian-le

(StateCollectionCenterofAquaticPathogen,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)

2017-03-28；

2017-05-18

公益性農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)(201203085)；國家水產(chǎn)種質(zhì)資源平臺(tái)項(xiàng)目

董龍香(1990- )，女，碩士研究生，專業(yè)方向?yàn)樗a(chǎn)微生態(tài)制劑研發(fā)。E-mail：lxdong0718@163.com

楊先樂。E-mail：xlyang@shou.edu.cn

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1000-6907-(2017)05-0072-07