不同营养方式下蛋白核小球藻生长和砷富集代谢特点的比较研究
本文比较了自养、异养和混养3 种营养方式下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidesa)的生长规律以及探究不同营养方式对该藻As(Ⅲ)和As(V)吸收、富集和代谢的影响。异养和混养培养液添加40mg/L的葡萄糖作为碳源，异养实验组进行遮光处理，每天定时测定OD680值和pH值。在不同营养方式下进行浓度为0.8mg/L和8mg/L的As(Ⅲ)和As(V)处理，3d后测定各实验组的OD680值、pH值、砷富集量、砷吸收量和胞内砷形态及含量。混养条件下，小球藻生长出现对数期；自养和异养条件下，小球藻缓慢生长，但异养的生长曲线略高于自养的。自养、异养、混养条件下藻液pH值分别为10、7、7左右。在8mg/L As(Ⅲ)处理下的异养和混养小球藻生长受到明显抑制。不同形态和浓度的砷处理不影响藻液pH值。藻液pH值的升高有利于小球藻对As(Ⅲ)的富集和吸收；藻液pH的降低有利于小球藻对As(V)的富集和吸收。自养小球藻对砷氧化能力最强，异养小球藻对砷甲基化能力最强。这些数据可为阻断有害砷形态在食物链中的传递、降低砷对环境和人体健康的风险提供理论依据。
目录
摘要 1关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法 3
1.1 藻种和培养基 3
1.2 实验器材 3
1.3不同营养方式下小球藻的生长实验3
1.3.1 生长情况的测定 3
1.3.2 叶绿素的测定 3
1.4 不同营养方式下小球藻对砷富集和转化实验 3
1.4.1 总砷的测定 4
1.4.2砷形态提取及测定 4
2 实验结果与讨论 4
2.1 不同营养方式对蛋白核小球藻生长的影响4
2.1.1 营养方式对蛋白核小球藻培养基pH值的影响 4
2.1.2 营养方式对蛋白核小球藻生长特性的影响 5
2.1.3 营养方式对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响 6
2.2 不同营养方式下As(Ⅲ)和As(V)对蛋白核小球藻生长的影响6
2.2.1不同营养方式下As(Ⅲ)和As(V)对小球藻生长的影响 6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
2.2.2不同营养方式下As(Ⅲ)和As(V)对培养液pH值的影响 7
2.3不同营养方式对蛋白核小球藻As(Ⅲ)和As(V)富集和转化的影响8
2.3.1不同营养方式对蛋白核小球藻As(Ⅲ)和As(V)富集的影响8
2.3.2 不同营养方式对蛋白核小球藻胞内砷形态及含量的影响 8
3 结论 9
致谢 9
参考文献 10
不同营养方式下蛋白核小球藻生长和砷富集代谢特点的比较研究
林巧云
（大学资源与环境科学学院，南京 210095）
引言
微藻是一类广泛分布于海洋、陆地的，具有较高光合利用率、种类繁多以及含有丰富营养的自养植物。微藻细胞在营养方式上具有一定的多样性，即能够在以CO2或碳酸盐为唯一碳源的条件下进行自养生长的同时，部分微藻还可以进行混合营养或者异养生长[1]。在加入其它碳源的营养方式下，微藻的生长速率明显提高，生物量也明显增加。Chen等人在1996年研究证明了微藻异养营养方式克服了光自养过程中的光限制等问题，使得工业化大规模高密度培养微藻成为可能[2]。Gladueet等人在1994年的研究表明，一部分微藻可以通过异养培养或混养培养的营养方式，在遮光或有光的环境下利用有机碳源来进行自身的生长和营养积累[3]。
小球藻（Chlorella sp.）是单细胞藻类，绿藻纲小球藻科。它的生长繁殖速度快，应用价值很高。周华伟等人在2005年研究表明小球藻含有较高的均衡的营养价值，主要包括含有丰富的蛋白质及氨基酸、脂肪酸、碳水化合物、纤维素、维生素、矿物质、色素、核酸和多种生物活性物质[4]。小球藻还具有解毒、抗氧化、抗肿瘤、抗辐射、降血压、降血脂、增强免疫力等保健功效 ,是优质健康的绿色食品和良好的医疗保健品[5]。Samejimae等人研究表明了多种小球藻都可以在遮光的条件下利用外源有机物为能源和碳源进行异养生长[6]。由于小球藻具有极高的营养价值，因此对于小球藻生长特性、代谢机理的研究也不少。小球藻是光合自养生物，所以其培养方式基本是自养，国内外对异养、混养的关注不多，特别是自养、异养、混养三者之间的比较则几乎没有报道。
砷广泛存在于自然界中的土壤、水体以及大气层，是一种常见的、毒性强且无色无味的污染物。在自然界中存在的形态有：As(Ⅲ)（砷化氢）、As(0)（砷元素）、As(Ⅲ)（亚砷酸盐）和As(V)（砷酸盐）。在自然水体中，常以As(Ⅲ)和As(V)的形态存在。近年来，环境中的砷污染已日益加剧，除了本身的自然来源，再加上人类活动造成的包括含砷农药的制造和使用、采矿等导致砷污染的范围日益加大。砷或者砷化物通常可以通过大气、水和农产品等方式侵入人体，威胁人体健康。元素砷的毒性极低，但是砷化物都具有毒性，并且三价砷比其他砷化合物的毒性更强。砷中毒轻者食欲不振或呕吐、衰弱等，重者则会引起肾功能衰竭，出现昏迷，中枢神经病变等严重症状。
作为水生生态系统的初级生产者，对于维持水生生态系统的平衡和稳定方面，藻类起着很重要的作用。多种藻类能够较好地降低砷污染水体中砷的含量。由于藻类本身具有生长速度快，周期短、易于分离培养、容易观察中毒症状等特点，因此在生态毒理学的研究中，藻类测试是不可缺少的。李研丽等[7]研究表明不同的微型绿藻对于不同浓度的砷的耐受性及吸附情况也不同，也表明了藻类在治理砷污染的废水和作为指示性植物具有良好的应用前景；李研丽等[8]人又分析了不同价态的砷对于小球藻生长的影响情况，表明As(Ⅲ)的毒性及抑制小球藻生长强度比As(V)的大。已有很多报道用多种微藻来处理含重金属污染水体的例子，但是在研究绿藻对砷吸收、富集及代谢影响的例子中，研究不同营养方式对其作用的影响的报道很少。本文以蛋白核小球藻为例，研究并比较了在自养、异养、混养三种不同营养方式下的小球藻对于As(Ⅲ)和As(V)的吸收、富集和代谢的影响。
1 材料与方法
目录
摘要 1关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法 3
1.1 藻种和培养基 3
1.2 实验器材 3
1.3不同营养方式下小球藻的生长实验3
1.3.1 生长情况的测定 3
1.3.2 叶绿素的测定 3
1.4 不同营养方式下小球藻对砷富集和转化实验 3
1.4.1 总砷的测定 4
1.4.2砷形态提取及测定 4
2 实验结果与讨论 4
2.1 不同营养方式对蛋白核小球藻生长的影响4
2.1.1 营养方式对蛋白核小球藻培养基pH值的影响 4
2.1.2 营养方式对蛋白核小球藻生长特性的影响 5
2.1.3 营养方式对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响 6
2.2 不同营养方式下As(Ⅲ)和As(V)对蛋白核小球藻生长的影响6
2.2.1不同营养方式下As(Ⅲ)和As(V)对小球藻生长的影响 6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
2.2.2不同营养方式下As(Ⅲ)和As(V)对培养液pH值的影响 7
2.3不同营养方式对蛋白核小球藻As(Ⅲ)和As(V)富集和转化的影响8
2.3.1不同营养方式对蛋白核小球藻As(Ⅲ)和As(V)富集的影响8
2.3.2 不同营养方式对蛋白核小球藻胞内砷形态及含量的影响 8
3 结论 9
致谢 9
参考文献 10
不同营养方式下蛋白核小球藻生长和砷富集代谢特点的比较研究
林巧云
（大学资源与环境科学学院，南京 210095）
引言
微藻是一类广泛分布于海洋、陆地的，具有较高光合利用率、种类繁多以及含有丰富营养的自养植物。微藻细胞在营养方式上具有一定的多样性，即能够在以CO2或碳酸盐为唯一碳源的条件下进行自养生长的同时，部分微藻还可以进行混合营养或者异养生长[1]。在加入其它碳源的营养方式下，微藻的生长速率明显提高，生物量也明显增加。Chen等人在1996年研究证明了微藻异养营养方式克服了光自养过程中的光限制等问题，使得工业化大规模高密度培养微藻成为可能[2]。Gladueet等人在1994年的研究表明，一部分微藻可以通过异养培养或混养培养的营养方式，在遮光或有光的环境下利用有机碳源来进行自身的生长和营养积累[3]。
小球藻（Chlorella sp.）是单细胞藻类，绿藻纲小球藻科。它的生长繁殖速度快，应用价值很高。周华伟等人在2005年研究表明小球藻含有较高的均衡的营养价值，主要包括含有丰富的蛋白质及氨基酸、脂肪酸、碳水化合物、纤维素、维生素、矿物质、色素、核酸和多种生物活性物质[4]。小球藻还具有解毒、抗氧化、抗肿瘤、抗辐射、降血压、降血脂、增强免疫力等保健功效 ,是优质健康的绿色食品和良好的医疗保健品[5]。Samejimae等人研究表明了多种小球藻都可以在遮光的条件下利用外源有机物为能源和碳源进行异养生长[6]。由于小球藻具有极高的营养价值，因此对于小球藻生长特性、代谢机理的研究也不少。小球藻是光合自养生物，所以其培养方式基本是自养，国内外对异养、混养的关注不多，特别是自养、异养、混养三者之间的比较则几乎没有报道。
砷广泛存在于自然界中的土壤、水体以及大气层，是一种常见的、毒性强且无色无味的污染物。在自然界中存在的形态有：As(Ⅲ)（砷化氢）、As(0)（砷元素）、As(Ⅲ)（亚砷酸盐）和As(V)（砷酸盐）。在自然水体中，常以As(Ⅲ)和As(V)的形态存在。近年来，环境中的砷污染已日益加剧，除了本身的自然来源，再加上人类活动造成的包括含砷农药的制造和使用、采矿等导致砷污染的范围日益加大。砷或者砷化物通常可以通过大气、水和农产品等方式侵入人体，威胁人体健康。元素砷的毒性极低，但是砷化物都具有毒性，并且三价砷比其他砷化合物的毒性更强。砷中毒轻者食欲不振或呕吐、衰弱等，重者则会引起肾功能衰竭，出现昏迷，中枢神经病变等严重症状。
作为水生生态系统的初级生产者，对于维持水生生态系统的平衡和稳定方面，藻类起着很重要的作用。多种藻类能够较好地降低砷污染水体中砷的含量。由于藻类本身具有生长速度快，周期短、易于分离培养、容易观察中毒症状等特点，因此在生态毒理学的研究中，藻类测试是不可缺少的。李研丽等[7]研究表明不同的微型绿藻对于不同浓度的砷的耐受性及吸附情况也不同，也表明了藻类在治理砷污染的废水和作为指示性植物具有良好的应用前景；李研丽等[8]人又分析了不同价态的砷对于小球藻生长的影响情况，表明As(Ⅲ)的毒性及抑制小球藻生长强度比As(V)的大。已有很多报道用多种微藻来处理含重金属污染水体的例子，但是在研究绿藻对砷吸收、富集及代谢影响的例子中，研究不同营养方式对其作用的影响的报道很少。本文以蛋白核小球藻为例，研究并比较了在自养、异养、混养三种不同营养方式下的小球藻对于As(Ⅲ)和As(V)的吸收、富集和代谢的影响。
1 材料与方法
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