納米MgO對斜生柵藻的毒性效應及其致毒機理.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、反應活性高等多種獨特的物理化學性質(zhì)，是一種重要的新興污染物，通過食物鏈最終進入人體，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)模應用，使其進入水生、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對藻類的毒性效應及致毒機制，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)活力等藻細胞生理生化指標的影響，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，且納米顆粒濃度越高，產(chǎn)生的毒性效應越明顯。高濃度納米MgO主要通過釋放大量ROS，對藻細胞產(chǎn)生氧化脅迫，導致藻細胞變形并抑制其生長;同時納米MgO團聚并覆蓋在藻細胞表面，通過與藻細胞鞭

3、毛的相互作用使細胞聚集成團，影響細胞的正常游動及其對光能和營養(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)生團聚，并附著在柵藻細胞表面。團聚的納米MgO極易將柵藻細胞的鞭毛包裹起來，使細胞聚集成團，限制了藻細胞的游動，進一步加劇了納米團聚體對藻細胞的吸附作用。納米顆粒產(chǎn)生的遮光效應可能是抑制藻細胞生長的原因之一。透射電鏡觀察，納米MgO沒有進入藻細胞內(nèi)部。
　　2.當濃度＞0.8 mg

4、·L-1時，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，藻細胞生長受到高度抑制，掃描電鏡圖顯示斜生柵藻細胞發(fā)生明顯變形，表明納米MgO對其具有明顯的機械性損傷效應，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