藻类对苯胺和三唑磷的积累、降解和抗氧化酶反应

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苯胺是农药、染料和医药工业的重要原料,是我国水环境常见的工业污染物,并被列入中国环境优先污染物黑名单。三唑磷是我国常见的有机磷农药,而且用量在逐年增加,在环境中残效期较长,有一定水溶性而易于进入水环境,从而对水生态系统造成威胁。因此研究藻类对苯胺,三唑磷的富集、降解转化机理,对于评价其环境归趋和生态安全性具有意义,并可为植物修复的可行性分析提供依据。 以衣藻(Chlamydomonas reinhardtii),裸藻(Euglena gracilis)为材料,分析了苯胺,三唑磷对这两种藻的转化酶和抗氧化酶系统的活性的影响,实验发现:在0—50mg/L苯胺的条件下,衣藻体内的过氧化物酶(Peroxidase,POD)、N-乙酰基转移酶(N-acetyl-transferase,NAT)的活性都出现先上升(0—50mg/m)后下降(50—100mg/L)的趋势,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)与苯胺浓度呈正相关(p=0.0049);在自养条件下,裸藻POD、SOD的活性出现先上升(0—20mg/L),后下降(20—50mg/L)的趋势,NAT的活性出现先上升(0—30mg/L)后下降(30—50mg/L)的趋势;在异养条件下,裸藻POD的活性出现先上升(0—30mg/L)后下降(30—50mg/L)的趋势,SOD、NAT都表现为明显地随苯胺浓度增加而升高的现象。在三唑磷(0—20mg/L)的条件下,衣藻体内的POD、SOD的活性出现先上升(0—15mg/L)后下降(15—20mg/L)的趋势,有机磷水解酶(Organophosphorase,OPH)的活性出现先上升(0—10mg/L)后下降(10—20mg/L)的趋势;裸藻POD与三唑磷浓度呈正相关(p=0.0071);SOD、OPH的活性出现先上升(0—20mg/L)后下降(20—40mg/L)的趋势。衣藻、裸藻对苯胺、三唑磷的耐性较强(对苯胺的EC50分别为70,45mg/L;对三唑磷的EC50分别为11,22mg/L),以上抗氧化酶类和转化酶的诱导是藻细胞耐性的基础。 通过对衣藻,裸藻降解苯胺实验的研究表明:在苯胺初始浓度为10mg/L时,衣藻,裸藻对苯胺均具有降解能力,8天时间内,莱因衣藻、纤细裸藻对苯胺的积累分别为1.2%、0.6%(自养)、3%(异养),净降解率分别为24%、6%(自养)、52%(异养),细胞色素P450为代谢途径关键酶,降解产物均为乙酰苯胺。 以三种代表性淡水藻类—莱因衣藻、纤细裸藻和聚球藻为材料,分析了对三唑磷的降解和积累。结果显示,在初始浓度均为10mg/L的三唑磷浓度下,8天时间内,莱因衣藻、纤细裸藻、聚球藻三种藻对三唑磷的降解率分别为35.3%、44.6%、9.8%,三种藻对三唑磷的积累分别为32.3%、13.9%、20%,裸藻的生物降解符合一
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