臭氧层位于大气平流层的顶部，平均厚度大约为0.3cm，能够吸收绝大多数的紫外线。近年来，由于人类活动的影响，大气臭氧层已遭到破坏。在南极上空，春季等臭氧持续的季节性下降，导致了到达地球表面的UV-B(280-315nm)射线不断增加。大量研究表明UV-B和较短波长的UV-A辐射能穿透自然水体到达20米的深度，并且对水生有机体的遗传和生理造成了损伤。 众所周知，能够在极端环境中生存的微生物在与极端环境的长期抗争与适应的过程中形成了许多普通微生物所没有的奇特特性，研究极端微生物不仅对了解生命的极限、微生物的进化与分类等很有理论价值，而且对治理环境污染、改造生态环境、开辟微生物新功能等应用研究具有重要实际意义。南极冰藻主要是指在南极极端环境海冰中生长的一大类微型藻类(以下简称冰藻)，严酷的极地环境造就了其特殊的生物学特征，是极地海洋生态系统中初级生产力的重要承担者之一。为适应紫外辐射，冰藻的众多生理机制之一就是生成抗紫外物质，这类物质能提供坚固的光保护性，在南极生态中具有重要的地位和作用。 本文从中国第十八次南极考察采集的南极海水和海冰中分离得到纯培养的微藻20种中，依据不同实验的目的，抽取具有代表性的4种(绿藻-L4、硅藻-F1、HF9、HF12)作为研究对象，通过利用f2培养基的培养，建立起一套成熟的培养基配置—接种—培养体系。 采用光学显微镜、透射和扫描电子显微镜对南极冰藻的形态和超微结构进行研究。对比辐射前后南极冰藻L4细胞形态和超微结构变化的观察发现，细胞向胞外分泌大量粘性物质，并包裹着细胞；构成细胞的多糖、脂肪和黑色颗粒物质等大量增加，这些物质与细胞的抗紫外辐射有着密切的关系。 对4种微藻进行UV-A(35μW·cm<-1>)+UV．B(35μW·cm<-1>)+PAR三种灯管结合的条件下的紫外线辐射诱导培养，分别照射0h、6h、12h。甲醇提取藻类所含物质，紫外分析提取混合物，发现绿藻和硅藻在所含抗紫外物质有很大差别，主要体现在MAAs(mycosporine like amino acids)的含有种类的不同。硅藻门下三种藻类所含物质差别比较小，主要体现在435nm附近carotenoid与475nm附近chlorophyll a的存在与否。 日光照射活所提取的活性物质，随照射时间的延长，提取物中的各种组分的降解速度并不相同；其中chlorophlyll a、caroteniods、phycocyanin降解速度相对较快，MAAs类化合物降解速度较为缓慢，而紫外吸收在260nm附近的物质几乎无变化。 采用Agilent 1100HPLC-MS液相色谱质谱联用仪系统，对四种南极冰藻的提取物以定性，结果表明，硅藻HF9主要存在七种抗紫外辐射物质(C<,12>H<,16>N<,2>O<,5>、C<,9>H<,12>NO<,2>、C<,30>H<,55>N<,5>O<,5>、C<,40>H<,68>N<,50>等)。 综上所述，南极冰藻由于其生存环境的特殊行而具有特异的抗紫外辐射活性物质，这些物质所具有对开发抗癌症、抗衰老药物具有很重要的应用价值，同时也为揭示南极冰藻抗紫外线机制的提供理论依据。