納米MgO對斜生柵藻的毒性效應(yīng)及其致毒機(jī)理.pdf

1、隨著納米科技的飛速發(fā)展，納米顆粒以其體積小、比表面積大、反應(yīng)活性高等多種獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，是一種重要的新興污染物，通過食物鏈最終進(jìn)入人體，具有廣泛而潛在的生態(tài)影響。近年來，納米氧化鎂(MgO)在工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用，使其進(jìn)入水生、陸地及大氣環(huán)境中成為可能，包括納米MgO在內(nèi)的納米材料的生物安全性問題也越來越引起全世界范圍的高度關(guān)注。
　　為探索納米MgO對藻類的毒性效應(yīng)及致毒機(jī)制，本文以斜生柵藻(Scenedesmusobliqu

2、us)為材料，考察了不同濃度納米MgO對藻細(xì)胞形態(tài)、生長，葉綠素、活性物質(zhì)（總蛋白、可溶性總糖含量）超氧化物歧化酶(SOD)活力和過氧化物酶(POD)活力等藻細(xì)胞生理生化指標(biāo)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低濃度(0.8 mg·L-1)納米MgO即對斜生柵藻產(chǎn)生毒性效應(yīng)，且納米顆粒濃度越高，產(chǎn)生的毒性效應(yīng)越明顯。高濃度納米MgO主要通過釋放大量ROS，對藻細(xì)胞產(chǎn)生氧化脅迫，導(dǎo)致藻細(xì)胞變形并抑制其生長;同時(shí)納米MgO團(tuán)聚并覆蓋在藻細(xì)胞表面，通過與藻細(xì)胞鞭

3、毛的相互作用使細(xì)胞聚集成團(tuán)，影響細(xì)胞的正常游動(dòng)及其對光能和營養(yǎng)的吸收利用。具體結(jié)果如下:
　　1.掃描電鏡發(fā)現(xiàn)，在斜生柵藻培養(yǎng)體系中納米MgO易發(fā)生團(tuán)聚，并附著在柵藻細(xì)胞表面。團(tuán)聚的納米MgO極易將柵藻細(xì)胞的鞭毛包裹起來，使細(xì)胞聚集成團(tuán)，限制了藻細(xì)胞的游動(dòng)，進(jìn)一步加劇了納米團(tuán)聚體對藻細(xì)胞的吸附作用。納米顆粒產(chǎn)生的遮光效應(yīng)可能是抑制藻細(xì)胞生長的原因之一。透射電鏡觀察，納米MgO沒有進(jìn)入藻細(xì)胞內(nèi)部。
　　2.當(dāng)濃度＞0.8 mg

4、·L-1時(shí)，納米MgO抑制斜生柵藻的生長及葉綠素的合成;此后隨著納米MgO濃度的升高，其對藻細(xì)胞生長及葉綠素合成的抑制越顯著;在高濃度納米MgO處理組中，藻細(xì)胞生長受到高度抑制，掃描電鏡圖顯示斜生柵藻細(xì)胞發(fā)生明顯變形，表明納米MgO對其具有明顯的機(jī)械性損傷效應(yīng)，對柵藻有明顯的毒性。
　　3.隨著納米MgO濃度的升高，培養(yǎng)體系中活性氧(ROS)增加，導(dǎo)致POD酶活性明顯升高，但不同濃度納米MgO對POD酶活性的影響差異不顯著。SOD