雪衣藻叶绿素荧光特性及抗氧化系统对汞胁迫的响应

文章选用对汞(Hg)具有较强耐受性的雪衣藻(Chlamydomonas nivalis)为对象,探究藻细胞对汞胁迫的响应及其耐受机制。结果表明, Hg²⁺对藻细胞的胁迫具有明显的时间依赖的量效关系, 48h半数效应浓度EC₅₀为1.44 mg/L。与对照组相比, 1.0和1.5 mg/L Hg²⁺处理组能维持生长和光合活性; 2.0 mg/L Hg²⁺处理组生物量和色素含量在胁迫6h时无显著变化(P>0.05), 48h时均显著降低(P<0.05)。随着Hg²⁺浓度和暴露时间的增加,藻细胞最大光化学量子产率(F_v/F_m)、最大电子传递速率(ETR_max)、半饱和光强(I_k)及光能利用效率(α)均降低,OJIP快速荧光诱导动力学曲线和Q_A^-再氧化变化明显,光合电子传递受阻。Hg²⁺胁迫导致能量流的变化,藻细胞部分反应...     

普通小球藻对复合重金属镉和铬的生物吸附及影响因素

【背景】微藻对重金属具有极强的耐受性,而且有较高的吸附率,是一种优良的生物吸附剂。【目的】探究环境因素对小球藻吸附镉离子(Cd²⁺)和铬离子(Cr³⁺)的影响。【方法】以普通小球藻（Chlorella vulgaris）在不同条件下对重金属离子的吸附率为基准,利用CdCl₂·2H₂O和CrCl₃·7H₂O提供重金属离子,根据不同处理下小球藻吸附率的变化情况探讨重金属离子浓度、p H和温度等环境因素对普通小球藻吸附Cd²⁺和Cr³⁺的影响。【结果】在温度为30°C、p H值为5.5、Cd²⁺和Cr³⁺浓度分别为0.4 mg/L和4.0 mg/L及生物量为0.59 g/L的条件下,普通小球藻对复合Cd²⁺和Cr³⁺吸附率达到最大,吸附率分别达到84.5%和75.2%,同时发现普通小球藻对Cd²⁺的吸附率大于C...     

非生物胁迫对烟草悬浮细胞胞内和胞外ATP水平的影响

以烟草悬浮细胞BY-2(Nicotiana tabacum ‘Bright Yellow-2’)为材料,研究了NaCl、PEG(6000)、低温3种非生物胁迫对细胞内ATP(intracellular ATP,iATP)和细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)水平的影响。结果显示：50～200 mmol·L^-1 NaCl处理导致烟草悬浮细胞膜通透性显著增加(P<0.05),100和200 mmol·L^-1 NaCl处理时iATP和eATP水平显著降低(P<0.05)。随着PEG质量浓度的增加(50、100、200 g·L^-1),烟草悬浮细胞膜通透性和eATP水平逐渐增加,其中在200 g·L^-1 PEG处理时eATP水平显著增加至对照的3.4倍(P<0.05),而iATP水平则在200 g·L^-1 PEG处理时显著降低至对照的0.5倍(P<0.05)。0～10℃低温处理后,烟草悬浮细胞膜通透性和iATP水平呈不同程度增加,其中0℃处...     

多环芳烃(萘)与聚苯乙烯微球联合对普通小球藻的急性毒性效应

为了解多环芳烃类污染物与微塑料的联合毒性效应, 实验通过检测藻密度、叶绿素a含量(Chl.a)、总蛋白(TP)、丙二醛含量(MDA)、过氧化氢酶活性(CAT)和超氧化物歧化酶活性(T-SOD)等指标, 探究了环境中持久型污染物萘(Nap)和5 μm聚苯乙烯微塑料(MPs)联合胁迫对普通小球藻96h的急性毒性效应。结果表明: Nap和MPs单独和联合胁迫时对普通小球藻均有抑制作用, 单独胁迫时最高抑制率分别为68.26%和57.40%, 联合胁迫时最高抑制率为52.05%; 对Chl.a也均产生抑制作用, 与藻密度呈现出较好的一致性。在单独及联合胁迫下, TP含量均显著下降, MDA含量均显著上升。Nap单独胁迫时CAT和T-SOD活性均呈显著下降趋势; MPs单独胁迫和联合胁迫时, CAT和T-SOD活性均先上升后下降, 且联合胁迫实验组最终CAT和T-SOD活性均显著高于对照组。Nap和MPs对普通小球藻的EC₅₀-96h分别为81.35和383.3 mg/L, Nap较MPs对普通小球藻的毒性更强; Nap和MPs(毒性单位比1﹕1)对普通小球藻的EC₅₀-96h为1.320 TU, 联合毒性效应表现为拮抗作用。可见, MPs的存在降低了Nap的毒性, 在短期内体现出一定的保护作用。     

重金属铅与两种淡水藻的相互作用

为了研究重金属铅与淡水藻类之间的相互作用,采用不同Pb2+浓度处理铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa Kutz.)和斜生栅藻[Scenedesmus obliquus(Turp.)Kutz.],分别对两种藻的生物量、藻液电导率、O-·2含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及藻对Pb2+的吸收作用等进行了测定,并通过扫描电镜观察了不同Pb2+浓度处理下两种藻细胞的表面结构。结果显示:(1)Pb2+浓度低于3 mg/L促进铜绿微囊藻生长,高于9 mg/L抑制其生长;但在3—12 mg/L范围内,Pb2+均明显抑制了斜生栅藻的生长,说明斜生栅藻对Pb2+毒性的敏感程度要高于铜绿微囊藻。(2)受到铅离子的胁迫,两种藻细胞膜通透性均有一定改变,扫描电子显微镜的照片观察,两种藻细胞表面的絮状物随着Pb2+的升高而增多,尤其是斜生栅藻细胞结构改变明显,多数细胞变形破裂;同时,O-·2含量升高,POD、CAT活性早期均可随Pb2+的增加而上升,表明氧自由基的产生增多以及由其引起的细胞生理生化改变可能是铅离子作用于藻细胞的主要机制。(3)两种淡水藻对Pb2+均有吸收作用,单位量藻细胞内,斜生栅藻对Pb2+的吸收能力好于铜绿微囊藻。所有结果提示:斜生栅藻不仅可以作为对重金属敏感的指示生物来监测水体Pb2+污染程度;同时由于斜生栅藻比铜绿微囊藻具有更好的Pb2+吸收能力,因此还可以利用斜生栅藻作为处理水体Pb2+的生物材料。     

普通小球藻对不同浓度镉胁迫的生理应答

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为研究材料探讨不同镉浓度对小球藻生理生化特性的影响。研究结果表明: 在5—40 μmol/L的Cd2+胁迫下, 普通小球藻的蛋白质、多糖和叶绿素含量均表现为随着Cd2+浓度的增加呈现逐渐增加的趋势, 30 μmol/L略高于对照组后又逐渐降低; 小球藻细胞中SOD活性及过氧化氢(H₂O₂)含量表现出先增加后减弱的趋势, 35 μmol/L时达到最大; 而小球藻中MDA含量随着Cd2+浓度的升高一直增加。这说明在重金属镉胁迫下小球藻会通过不同的生理应答来维持自身的正常生长代谢。     

热带普通小球藻培养模式的筛选及其培养基的优化

【背景】从海南热带海区中分离得到一株微藻,其生长速度快、适应力强,经鉴定该微藻为普通小球藻。【目的】提高热带普通小球藻的生长速率。【方法】以"宁波大学3#微藻培养液配方"为基础培养液,分别添加有机碳(C6H12O6和CH3COONa)对热带普通小球藻进行自养、兼养及异养培养,获得促进热带普通小球藻快速生长的培养方式。在"宁波大学3#微藻培养液配方"的基础上对热带普通小球藻的兼养培养基配方进行优化,并用优化兼养培养基与"宁波大学3#微藻培养基"对比培养热带普通小球藻。【结果】添加6 g/L CH3COONa的兼养模式促进热带普通小球藻生长效果最好;优化的兼养培养基配方为:6 g/L CH3COONa,20 mg/L(NH4)2SO4-N,5 mg/L Na H2PO4-P,3 mg/L Fe SO4-Fe,1 mg/L Vitamin B1和0.000 5 mg/L Vitamin B12。对比培养实验结果显示,培养第6天,兼养培养液收获的生物量(细胞密度)达4.20×107 cells/m L,是"宁波大学3#配方微藻培养液"的2.30倍。【结论】兼养培养模式为热带普通小球藻的最佳培养模式,优化的兼养培养基极显著地提高了热带普通小球藻的生物量(P0.01)。     

球等鞭金藻生长抑制物对藻细胞的抑制效应及抗氧化剂对抑制效应的抵制作用

以球等鞭金藻为材料,研究生长抑制物GI对藻细胞生长、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响;同时研究4种抗氧化剂(抗坏血酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸二钠和3-叔丁基-4-羟基-苯甲醚)对GI抑制效应的抵制作用.结果表明,0.10mg/LGI处理组藻细胞密度、SOD和POD活性明显低于对照组,而MDA含量明显高于对照组.且随着GI浓度的继续增大,细胞密度、SOD和POD活性急剧降低,而MDA含量进一步升高.GI浓度为0.30mg/L时,处理组藻细胞密度、SOD和POD活性以及MDA含量分别为对照组藻细胞密度的0.05倍、SOD活性的0.56倍、POD活性的0.59倍和MDA含量的2.2倍.4种抗氧化剂均能有效地抵制GI对藻细胞的抑制效应,使细胞密度、SOD活性和POD活性提高,MDA含量降低.添加抗氧化剂处理组的藻细胞密度为对照组细胞密度的1.38～1.90倍、SOD和POD活性分别为对照组活性的1.49～2.12倍和1.55～2.13倍,而MDA含量比对照组含量降低57.7%～87.9%.生长抑制物的胁迫使球等鞭金藻细胞体内积累了过量的活性氧,而抗氧化剂通过清除藻细胞体内积累的活性氧,减轻了膜脂过氧化伤害,从而抵制了生长抑制物对藻细胞的抑制效应.     

粗甘油优化污泥脱水液培养小球藻过程的研究

污泥脱水液为污泥压缩过程产生的污水,因其含有N、P等营养物,可用于微藻的培养。但污泥脱水液碳氮比低,可利用碳源有限,影响微藻生长。本研究考察外加不同浓度(1 g/L,2 g/L,4 g/L,6 g/L)生物柴油副产物-粗甘油对污泥脱水液培养小球藻过程的影响。结果表明:1 g/L、2 g/L粗甘油浓度能促进小球藻生长,藻生物量为1.29 g/L、1.45 g/L;2 g/L粗甘油浓度下氨氮、总氮去除率达99.32%和97.52%。粗甘油被分解后易使培养体系pH降至7以下,使总磷去除率比对照组略低。外加1 g/L、2 g/L粗甘油组的COD去除量分别为553.00 mg/L和405.00 mg/L。藻细胞元素和傅里叶红外光谱分析表明补加粗甘油后藻细胞中C元素和H元素相对含量均明显增加,C元素含量约为对照组的1.5倍;2 g/L粗甘油组的蛋白质与脂类物质含量均高于对照组。MPBR半连续培养小球藻过程中,HRT为5 d时藻生物量维持在1.99~2.21 g/L,大约为批次生物量的1.50倍;氨氮、总氮、总磷、COD的去除率分别在96.26%~99.20%、92.44%~94.04%、53.63%~58.58%、59.44%~65.57%。     

氮限制对普通小球藻积累油脂过程中生化组成与光合生理的影响

以产油普通小球藻(Chlorella vulgaris Beijierineck)为材料,通过设置不同的初始硝酸钠浓度,研究不同程度的氮素限制对普通小球藻生长、生化组成及光合生理的影响。结果显示,在实验设置的4个氮素浓度下(18.0、9.0、4.5、3.6 mmol/L),普通小球藻生物量无显著差异,但较低的初始氮浓度明显促进了其油脂积累,其中4.5 mmol/L组藻细胞的总脂含量和总脂产率最高,分别达到干重的48.32%及0.0931 g·L-1·d-1,显著高于18.0 mmol/L的正常氮组(P0.05)。4个氮浓度组藻细胞内碳水化合物及可溶性蛋白的含量均有下降,油脂积累量逐渐升高,2个低氮组(4.5 mmol/L和3.6 mmol/L)在培养初期藻细胞内可溶性蛋白大量降解,油脂及碳水化合物有所积累,但碳水化合物随后逐渐转化为油脂。PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、实际光能转化效率(Yield)以及相对电子传递效率(ETR)在培养过程中均呈下降趋势,77 K低温荧光结果显示,培养初期,2个光系统之间存在光能调配和状态转化。代表固碳能力的Rubisco活性表现为在较高氮浓度组先上升后下降,而在2个低氮组呈下降趋势;4个氮浓度组Rubisco的活化程度均呈先下降后上升的趋势。该研究表明适宜氮素限制促进普通小球藻油脂积累的过程中碳素分配和光合生理存在协同调控。     

Effects of arsenate (AS5+) on growth and production of glutathione (GSH) and phytochelatins (PCS) in Chlorella vulgaris

The effect of arsenate (As5+) on growth and chlorophyll a production in Chlorella vulgaris, its removal by C. vulgaris and the role of glutathione (GSH) and phytochelatins (PCs) were investigated. C. vulgaris was tolerant to As5+ at up to 200 mg/L and was capable of consistently removing around 70% of the As5+ present in growth media over a wide range of exposure concentrations. Spectral analysis revealed that PCs and their arsenic-combined complexes were absent, indicating that the high bioaccumulation and tolerance to arsenic observed was not due to intracellular chelation. In contrast, GSH was found in all samples ranging from 0.8 mg/L in the control to 6.5 mg/L in media containing 200 mg/L As5+ suggesting that GSH plays a more prominent role in the detoxification of As5+ in C. vulgaris than PC. At concentrations below 100 mg/L cell surface binding and other mechanisms may play the primary role in As5+ detoxification, whereas above this concentration As5+ begins to accumulate inside the algal cells and activates a number of intracellular cell defense mechanisms, such as increased production of GSH. The overall findings complement field studies which suggest C. vulgaris as an increasingly promising low cost As phytoremediation method for developing countries.     

镉对大型溞摄食能力和相关生理指标的影响

为了探究镉处理对大型溞(Daphnia magna)摄食能力的影响及其机制, 实验设置了3个镉浓度组(0.01、0.05和0.09 mg/L)、1个空白对照和2个处理时间(24h、48h), 研究镉处理对大型溞摄食率与滤水率、体内镉的蓄积量、总抗氧化能力(T-AOC)和脂质过氧化水平(MDA含量)以及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响。结果显示, 摄食率和滤水率均随着镉处理浓度的增加而逐渐降低, 当镉浓度为0.09 mg/L, 处理48h时, 摄食率和滤水率均显著或极显著低于对照组(P<0.05,P<0.01), 且摄食率与对照组相比降低了43.89%; 镉在大型溞体内的积累量随镉处理浓度的增加而逐渐升高; T-AOC和MDA含量随着镉浓度的增加而增高, 镉浓度0.09 mg/L时, T-AOC和MDA含量与对照组相比有显著性差异(P<0.05), 且T-AOC与摄食率之间呈负相关性, 相关系数R2分别为0.9521、0.9389; AChE活性随着镉浓度的增加而降低, 镉浓度为0.05、0.09 mg/L时AChE活性显著低于对照组(P<0.05)。这表明镉在体内的蓄积不仅造成了大型溞的氧化损伤, 而且引起了神经系统传导功能的异常, 导致了大型溞摄食能力受到抑制。     

Dietary enzymatically-treated Artemisia annua L. supplementation could alleviate oxidative injury and improve reproductive performance of sows reared under high ambient temperature

The medicinal plant Artemisia annua L. is well known for its antimalarial compound artemisinin and the antioxidant capacity of its active ingredients. However, low bioavailability of Artemisia annua L. limits its therapeutic potential, fermentation of Artemisia annua L. can improve its bioavailability. This study was aimed to investigate the effects of dietary supplementation of enzymatically-treated Artemisia annua L. (EA) on reproductive performance, antioxidant status, milk composition of heat-stressed sows and intestinal barrier integrity of their preweaning offspring. 135 multiparous sows of average parity 4.65 (Landrace × large white) at day 85 of pregnancy were randomly distributed into 3 treatments. Sows in the control group were housed at control rooms (temperature: 27.12 ± 0.18 °C, temperature-humidity index (THI): 70.90 ± 0.80) and fed the basal diet. Sows in the HS, HS + EA groups were fed the basal diet supplemented with 0 or 1.0 g/kg EA respectively, and reared at heat stress rooms (temperature: 30.11 ± 0.16 °C, THI: 72.70 ± 0.60). Heat stress increased the malondialdehyde (MDA) content, reduced the activities of total antioxidant capacity (T-AOC) and total superoxide dismutase (T-SOD) of sows and piglets, and seriously compromised the antioxidant capacity of the sows and the intestinal integrity of their offspring. However, dietary supplementation of 1.0 g/kg EA reduced the MDA content, increased the activities of T-SOD and T-AOC in serum, colostrum, and milk of heat-stressed sows, and increased colostrum yield and 14-d milk fat content. EA supplementation also increased piglet weaning weight and the activities of T-SOD and T-AOC in serum. In addition, the abundances of intestinal tight junction proteins claudin-1 and occludin were up-regulated in piglets in EA-supplemented group. In conclusion, dietary EA supplementation at 1.0 g/kg can alleviate the oxidative stress in heat-stressed sows, improve the antioxidant capacity in both sows and their offspring, and promote the intestinal barrier integrity in their offspring. EA may be a potent dietary supplement that ameliorates oxidative stress in livestock production by improving the antioxidant capacity.     

维生素E对青鱼幼鱼生长、免疫及抗氨氮胁迫能力的影响

以初始体质量(7.270.40) g的青鱼为研究对象, 采用维生素E(VE)有效含量分别为14.36(对照组)、25.14、37.66、62.97、113.92和210.45 mg/kg 6种等氮等能的实验饲料, 饲养青鱼幼鱼8周后, 根据生长情况选取对照组、62.97和210.45 mg/kg VE组进行24h氨氮胁迫(20 mg/L), 研究VE对青鱼幼鱼生长、免疫及抗氨氮胁迫能力的影响。结果表明: 以特定生长率为指标, 折线模型分析表明青鱼有效维生素E需要量为45.00 mg/kg。肌肉、肝脏和血清VE含量与饲料中VE含量呈明显正相关, 当饲料VE含量超过113.92 mg/kg时, 肌肉和肝脏VE含量均达到饱和。VE对鳃丝Na+/K+-ATP酶活性(NKA)和血清皮质醇(COR)无显著影响, 但随着饲料VE含量的升高, 过氧化氢酶(CAT)和总超氧化物歧化酶活性(T-SOD)呈上升趋势, 丙二醛含量(MDA)呈下降趋势。氨氮胁迫对各处理组肌肉VE含量和血清CAT活性无影响, 但肝脏VE含量均显著降低(P0.05), 且62.97和210.4 5 mg/kg VE组血清VE水平有所升高。在胁迫后, 对照组血清T-SOD、鳃丝NKA活性显著降低, 皮质醇含量显著增加(P0.05)。与对照组相比, 62.97和210.45 mg/kg VE组T-SOD、NKA活性和皮质醇含量在胁迫前后无显著变化。各处理组MDA含量在胁迫后虽均显著升高, 但210.45 mg/kg VE组在胁迫后MDA含量仍显著低于对照组(P0.05)。以上结果说明, 青鱼幼鱼获得最大生长的有效维生素E需求量为45.00 mg/kg, 且较高VE能有效提高青鱼机体免疫力, 缓解氨氮胁迫对青鱼机体的负面影响。       

Intervention of Selenium on Chronic Fluorosis-Induced Injury of Blood Antioxidant Capacity in Rats

This study was conducted to further explore the effects of selenium on the blood antioxidant capacity in rats exposed to fluoride to find out the optimal dosage level of selenium. Animals were divided into prevention sequence (Selenium?→?NaF, water?→?NaF) and treatment sequence (NaF?→?Selenium, NaF?→?water) (sodium fluoride 50?mg/L; sodium selenite 0.375, 0.75, 1.5?mg/L). The exposure time was 12?months. Then, the fluidity of erythrocyte membrane by electron spin resonance was analyzed, and the blood was collected for GSH-Px and SOD activity, total antioxidant capacity (T-AOC) and uric acid assay, sialic acid and MDA content. The results showed that, compared with control group, GSH-Px activity and T-AOC level increased significantly (P??0.05). The fluidity of erythrocyte membrane showed significant increase (P?相似文献   

产油微藻的分离、筛选及自养培养氮源、碳源的优化

从云南滇池的水样中分离筛选得到一株自养产油小球藻(Chlorella vulgaris,C.vulgaris),其油脂产率可达28.6mg/(L·d),进一步考察了不同氮源、氮源浓度和添加无机碳源对其自养生长和油脂积累的影响。结果表明,硝酸钠为优化氮源,氮元素的优化浓度为123mg/L,油脂含量随氮元素浓度升高而降低;添加NaHCO3显著提高了C.vulgaris生物量产率和油脂产率,其优化浓度为800mg/L。在氮源和碳源的优化浓度下,C.vulgaris的最大生物量产率和油脂产率可达332.8mg/(L·d)和100.2mg/(L·d),分别是对照组的3.6和3.4倍。     

镉胁迫小海绵羊肚菌氧化损伤及其抗氧化防御

羊肚菌Morchella是全球广泛分布的食药用真菌,重金属镉(Cd)在羊肚菌中的积累受到越来越多的关注。然而,羊肚菌镉积累的机理尚不清楚。本研究通过在0–5.0mg/LCd浓度环境中培养小海绵羊肚菌Morchella spongiola,测定Cd胁迫下其菌丝生长速率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)及细胞Cd积累量等生理生化指标,旨在明晰小海绵羊肚菌响应Cd毒害的抗氧化防御响应机理。结果表明随着Cd浓度的增加,小海绵羊肚菌菌丝生长呈现出“升-降-升-降”的双峰响应变化,其中0.15、0.90和1.50 mg/L为菌丝生长Cd浓度关键拐点。Cd胁迫导致的氧化损伤与其初始浓度呈现正相关,胁迫3 d时MDA和H₂O₂含量显示出较大提升,5.0 mg/L处理组MDA和H₂O₂含量比对照组分别高出5.80倍和6.08...