水体重金属污染已成为当今世界上较严重的环境问题,不仅对水生植物、动物产生严重危害,并可能通过食物链影响到人类健康。其中，镉( Cd )是水体中污染最严重的元素之一,能破坏植物体光合器官和叶绿体结构,抑制叶绿素的生物合成。

学者通过研究，表明Cd2+胁迫下铜藻( Sargassum horneri )岩藻黄素和褐藻多酚的含量明显下降,且活性成分随Cd2+胁迫浓度的增加而减少。研究显示,四尾栅藻( Scenedesmus quadricauda )色素含量随Cd2+质量浓度增加而降低,可溶性蛋白含量随Cd2+浓度增加呈现出先上升后下降的趋势。研究指出,生长在含镉培养液中的四尾栅藻，叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性酚含量下降。上述研究表明Cd对水生生物生理指标的影响并不是线性的,且不同水生生物对Cd的响应不同。

钝顶螺旋藻( Spirulinap latensis )属蓝藻门，丝状藻,藻丝宽4~5μm ,长400~600μm ,易附着在基质上形成生物膜体系,有利于污水的分离。有研究报道,钝顶螺旋藻对污水中的氮磷具有较强的去除能力,并对水体中Cd2+表现出较强的吸附和富集能力。这表明其可能在利用污水中氮、磷等营养物质生长的同时有效地去除污水中的重金属,对处理复合污水具有较好的潜力。

虽然国内外大量研究从抗氧化层面研究了微藻对重金属胁迫的响应,但缺乏响应机理的生理学层面分析,这使钝顶螺旋藻在水处理和水污染修复领域的应用受到限制。系统研究钝顶螺旋藻的耐Cd特性及其生理响应可为响应机理的研究提供重要参考。

研究钝顶螺旋藻在不同浓度镉离子胁迫下,细胞生长、形态、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性的变化,探讨其对重金属镉的耐受性，旨在为进一步处理。重金属的废水提供科学依据。

01  实验材料和方法

取适量对数生长期的钝顶螺旋藻藻液过滤，并用超纯水清洗3次,收集藻细胞,将藻细胞接种到不同浓度重金属培养液中振荡培养。根据预实验的结果,设定Cd2+的浓度分别为0、5、10、20、40、80mg/L ,初始藻生物量取OD560=0.1 ( 干重浓度0.1g/L) , 控制培养条件一致,实验周期为4d ,每天定时取样测定生物量浓度。每个梯度设定3个平行,结果取平均值。通过对蛋白质及酶活性的测定、藻细胞的形态等数据的反馈，得出结果。

02 实验结果

实验结果从不同Cd2+浓度对钝顶螺旋藻生长的影响、不同Cd2+浓度对钝顶螺旋藻中可溶性蛋白的影响、不同Cd2+浓度对钝顶螺旋藻中抗氧化酶活性的影响三个层面分析，得出实验结果。

03 结论

虽然重金属镉对钝顶螺旋藻有一定的毒害作用，但在低浓度的镉(低于20mg/L )胁迫下,钝顶螺旋藻可调节藻细胞内可溶性蛋白含量及抗氧化酶( SOD、POD及CAT )活性来抵御外界重金属的毒害作用以保证其正常生长;钝顶螺旋藻对低浓度镉具有良好的适应性和耐受性，可为钝顶螺旋藻应用于污水处理提供一定的理论参考。

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文献出处：

[1] 彭方,胡超.钝顶螺旋藻耐Cd性能及其生理响应[J].湖北工程学院学报,2021,41(06):37-41.

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