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第一部分:β-CD叶绿素铜盐对蓝藻的杀灭作用及机理研究
治理蓝藻水华已成为当今世界面临的主要环境问题。当今治理水华主要有化学法、物理法、生物方法,而很少有涉及药物方面对藻类的作用。环糊精(CD)的安全性早已得到证明。日本药物配方手册(Japanese Pharmaceutical Excilaient)与美国Pharmacopeia Forum中都列出了β-CD专题,而且在食品工业中,β-CD被认为安全可用。这些表明,环糊精是一类有应用前景的药物赋型剂。为寻找低毒高效的新型杀藻剂,本文研究了β-环糊精包合(β-CD)的叶绿酸铜和叶绿酸铜铵盐对单细胞蓝藻模式藻株集胞藻(Synechocystis sp.PCC6803)的抑杀作用。结果表明,β-CD叶绿酸铜和叶绿酸铜铵盐对集胞藻的抑杀作用显著高于CuSO4,2种包合物在Cu2+浓度分别为2.5和1.5μmol·L-1时可完全抑制藻生长。β-CD叶绿酸铜和叶绿酸铜铵盐使集胞藻细胞叶绿素a荧光强度下降,硝酸还原酶活性降低,诱导碱性磷酸酶活性、抗氧化酶系统活性以及膜透性升高(P<0.05)。认为β-CD叶绿酸铜和叶绿酸铜铵盐与无机Cu2+对集胞藻的毒害机理相似。
第二部分:β-CD叶绿酸铁盐促绿藻生长及其机理研究
前期实验发现,叶绿酸铁盐对许多植物有促生长作用,为弄清其作用机理,并寻找更有效的筛选和评价β-CD包合物生物效应的方法,本文研究了β-CD包合叶绿酸铁和叶绿酸亚铁对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长和生理代谢的影响。实验结果表明,β-CD包合叶绿酸铁和叶绿酸亚铁在Fe浓度为20μmol·L-1时对蛋白核小球藻的生长有促进作用(以柠檬酸铁铵为对照),叶绿酸铁盐可促进光和呼吸速率显著提高,促进Chlα以及总蛋白含量增加,但对氮、磷代谢以及抗氧化酶系统均无明显作用。
在NaCl胁迫条件下,β-CD包合叶绿酸铁盐对蛋白核小球藻的生长依然表现为促进作用,研究表明,经过β-CD包合叶绿酸铁和叶绿酸亚铁处理的蛋白核小球藻抗氧化酶系统活性增加,降低了胁迫损伤。