離子液體對集胞藻6803的毒性機制研究.pdf

1、離子液體作為新型功能材料被越來越廣泛應(yīng)用于有機合成、電化學、生物催化、納米技術(shù)、高分子材料和環(huán)保材料等領(lǐng)域，其對環(huán)境的污染問題也日益被人們所關(guān)注。目前越來越多的研究表明離子液體對生物具有一定的毒性效應(yīng)，但對淡水藍藻的毒性作用研究較少且毒性機理尚不明確。本文研究了[Bmim][Br]和[Bmim][Cl]這兩種離子液體對集胞藻6803的藻細胞密度、活性氧ROS含量、抗氧化酶活性、丙二醛MDA含量及葉綠素熒光參數(shù)指標的影響，為研究離子液體對

2、淡水藍藻毒性效應(yīng)及其機理提供依據(jù)。本文還研究了不同初始藻密度對離子液體毒性的影響，用以說明生態(tài)特性對離子液體毒性的影響。得出的結(jié)論主要有以下幾點:
　　 1)[Bmim][Br]和[Bmim][Cl]均對集胞藻6803的藻細胞的生長有抑制作用，且具有很強的時間-劑量效應(yīng)。離子液體[Bmim][Br]96h的EC50值的為1.133mM，而[Bmim][Cl]96h的EC50值為2.169mM，表明集胞藻6803對[Bmim][B

3、r]的敏感性高于對[Bmim][Cl]的敏感性。
　　 2)實驗研究了不同初始藻密度的集胞藻6803對[Bmim][Br]毒性的影響，發(fā)現(xiàn)隨著初始藻密度的增大，[Bmim][Br]對集胞藻6803的抑制作用減小。說明離子液體對集胞藻6803的抑制作用與集胞藻6803的初始藻密度有關(guān)，初始藻細胞密度可以影響外源脅迫對藻細胞的抑制作用。
　　 3)高濃度的離子液體會誘導(dǎo)集胞藻6803藻細胞內(nèi)超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶C

4、AT、過氧化物酶POD活性出現(xiàn)了不同程度的升高，以抵抗離子液體對集胞藻6803藻細胞的氧化作用。而過量積累的活性氧ROS會導(dǎo)致脂質(zhì)發(fā)生過氧化作用，造成丙二醛MDA的積累。
　　 4)這兩種離子液體分別處理集胞藻6803，藻細胞內(nèi)的葉綠素熒光參數(shù)Fv/Fm、Yield、rETR、Fv/Fo、qP隨著離子液體濃度的升高出現(xiàn)了不同程度的降低而葉綠素熒光參數(shù)NPQ卻出現(xiàn)不同程度的升高，表明藻細胞在離子液體的處理下，光合系統(tǒng)反應(yīng)中心的活性

5、降低，電子傳遞過程受阻，電子傳遞速率下降，熱耗散增加，碳同化受抑制，光合作用速率下降。
　　 綜上所述，集胞藻6803對離子液體具有濃度依賴性。集胞藻6803對[Bmim][Br]敏感性要大于對[Bmim][Cl]敏感性。這兩種離子液體均會誘導(dǎo)集胞藻6803藻細胞內(nèi)活性氧ROS產(chǎn)生，過量產(chǎn)生的活性氧ROS會使得藻細胞體內(nèi)氧化-抗氧化系統(tǒng)的平衡遭到破壞，產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化損傷。離子液體還會干擾藻細胞的光合作用中的電子傳遞使光合活性下降