【摘 要】
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随着纳米科技迅猛发展,越来越多的纳米颗粒(NPs)在生产、使用和废弃过程中进入水环境,危害水生植物如藻类,影响水生生态系统的安全。藻类能分泌出一类胞外高聚物(exopolymeri
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随着纳米科技迅猛发展,越来越多的纳米颗粒(NPs)在生产、使用和废弃过程中进入水环境,危害水生植物如藻类,影响水生生态系统的安全。藻类能分泌出一类胞外高聚物(exopolymeric substances,EPS),与NPs相互作用,影响NPs的生物效应,但具体作用机制尚不清晰。本文提取并表征了小球藻(Chlorella Pyrenoidosa)的EPS,研究了 EPS对银纳米颗粒(AgNPs)和二氧化钛纳米颗粒(TiO2-NPs)的小球藻生物富集和毒性效应的影响及机制,得到以下结论:(1)小球藻EPS主要由蛋白质和多糖组成,含有大量氨基、羧基、羟基等活性官能团,能与AgNPs、TiO2-NPs结合,改变其物化性质,如AgNPs的紫外光谱、AgNPs的银离子溶出、TiO2-NPs的zeta电位和水力学粒径。(2)NPs不仅能吸附在藻细胞表面,也能被吸收进入藻细胞内部。藻细胞表面的EPS能增加藻细胞对NPs的吸附,但会抑制藻细胞对NPs的吸收内化。(3)EPS能与AgNPs和Ag+结合,抑制其进入藻细胞,进而缓解AgNPs对小球藻的毒性。相比金红石Ti02-NPs,锐钛矿Ti02-NPs与藻细胞的接触团聚作用更强,因而对藻细胞的氧化损伤和毒性作用更强。EPS能阻碍TiO2-NPs与藻细胞壁/膜的直接接触和吸收内化,降低其对小球藻的氧化胁迫和毒性效应。
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