【摘要】：銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)水華的發(fā)生,導(dǎo)致養(yǎng)殖水環(huán)境惡化、對養(yǎng)殖對象造成危害,破壞水體生態(tài)環(huán)境平衡,為此本文研究了中草藥對銅綠微囊藻的抑制作用及機理,為研制高效環(huán)保的銅綠微囊藻抑制劑提供參考。本文通過一系列的抑制銅綠微囊藻毒性實驗,篩選出抑藻能力較強的中草藥黃連,并就其主要成分生物堿對室內(nèi)外銅綠微囊藻、模擬微生態(tài)系統(tǒng)及主要環(huán)境因子對抑藻效果的影響進行實驗研究,并對生物堿抑制銅綠微囊藻的機理從藻類光合作用、抗氧化系統(tǒng)及超微結(jié)構(gòu)等方面進行了深入系統(tǒng)的研究。獲得以下有價值的研究結(jié)果: (1)首次篩選出高效的銅綠微囊藻抑制劑中草藥黃連。室內(nèi)毒性實驗結(jié)果表明,黃連對銅綠微囊藻的有效抑制濃度為0.100%(W/V),96 h抑制率達到95.15%,線性方程為Y = 1 .6510?4.5192×C?0.008×T(Y:藻細胞密度,C:黃連濃度,T:作用時間)。 (2)揭示了黃連對銅綠微囊藻的抑制是通過其主要成分生物堿的化感作用完成的。實驗結(jié)果表明,無論是從黃連中提取的還是工業(yè)合成的小檗堿對室內(nèi)培養(yǎng)及天然生長的銅綠微囊藻均有很好的抑制效果,其中0.020%的小檗堿96 h時對室內(nèi)培養(yǎng)及天然生長的銅綠微囊藻的抑制率均達90.00%以上。小檗堿對模擬微生態(tài)系統(tǒng)水體主要水化指標(biāo)和其它浮游生物雖然也有不同程度的影響,但總體對養(yǎng)殖對象草金魚(Carassius aurutus)的成活并沒有產(chǎn)生明顯的不良影響(p 0.05)。 (3)比較系統(tǒng)地揭示了生物堿抑制銅綠微囊藻的機理。生物堿處理銅綠微囊藻細胞后,生物堿通過與銅綠微囊藻細胞DNA結(jié)合,破壞DNA結(jié)構(gòu),使銅綠微囊藻細胞超微結(jié)構(gòu)受到不同程度損傷,藻細胞的類囊體及藻膽體數(shù)目減少,藻青素顆粒、質(zhì)體小球及多磷酸鹽體增多,銅綠微囊藻細胞膜及細胞壁出現(xiàn)破裂,使細胞膜選擇通透性發(fā)生改變,藻膽蛋白各組分相對百分含量發(fā)生變化,Ca~(2+)Mg~(2+)-ATPase酶活性受到抑制,光合作用受到影響,同時藻細胞MDA含量和O_2~-活性隨生物堿濃度升高和處理時間延長而增加。低濃度的生物堿使SOD活性和GSH含量升高,高濃度的生物堿SOD活性降低,進而引起藻細胞氧化損傷。由此可見,生物堿可以破壞銅綠微囊藻細胞DNA和超顯微結(jié)構(gòu),改變藻細胞膜離子通透性,抑制Ca~(2+)Mg~(2+)-ATPase活性,使光合作用無法正常進行,引起O_2~-活性升高,降低SOD活性,破壞抗氧化酶防御系統(tǒng),進而導(dǎo)致膜脂質(zhì)過氧化,使新陳代謝過程受抑制,最終導(dǎo)致藻細胞死亡。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X173

【引證文獻】

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1 畢相東;張樹林;張波;邢克智;;微宇宙法分析小檗堿對模擬池塘生態(tài)系統(tǒng)的影響[J];南開大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年05期

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2 郝中n\;十種常見藥用植物對銅綠微囊藻生長抑制效果的研究[D];揚州大學(xué);2013年

本文編號：2806826