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螺旋藻是一类营养价值很高的微藻,应用广泛。内蒙古地区螺旋藻养殖园区处于地下水高砷区,螺旋藻对重金属的富集作用使砷进入食物链,从而给人带来健康隐患。本研究以钝顶节旋藻Arthrospira platensis XJ007为实验材料,研究了螺旋藻对不同浓度As（Ⅲ）的生理应答和吸收代谢情况,从生理生化和细胞代谢层面初步研究了螺旋藻对砷的耐受机制和解毒代谢机制,研究结果如下:1.采用梯度浓度为0、0.5、2、10、20、50、80、100 mg/L As（Ⅲ）胁迫初始浓度OD560=0.2的A.platensis XJ007的生长过程。低浓度As（Ⅲ）对螺旋藻整个生长周期几乎没有影响;而高浓度As（Ⅲ）会显著抑制延滞生长期藻细胞的正常生长,甚至造成初始藻细胞大量死亡,从而降低藻体的初始生长速率并延长生长周期,最终导致生物量降低。随着螺旋藻的生长进入指数期,砷对螺旋藻的毒害作用逐渐降低,48h和336h时As（Ⅲ）对A.platensis XJ007的半数抑制浓度(IC50)分别为13.43 mg/L和35.73 mg/L。2.As（Ⅲ）对指数生长期A.platensis XJ007细胞内蛋白质、光合色素和多糖含量均有影响。低浓度As（Ⅲ）会促使螺旋藻细胞内的总蛋白、叶绿素a和多糖含量增加,说明螺旋藻可能通过促进活性物质的合成来响应低浓度砷胁迫;高浓度As（Ⅲ）胁迫对螺旋藻光合色素含量具有显著减少作用,而对蛋白质和多糖含量没有明显影响,表明光合色素的合成或分解受砷的影响更明显,而蛋白质和多糖的合成可能会加强螺旋藻对砷的耐受性。3.As（Ⅲ）对延滞生长期A.platensis XJ007光系统Ⅱ的光合机构和能量分配均有影响。As（Ⅲ）浓度≤10 mg/L时,PSⅡ各项荧光参数均没有显著变化,表明低浓度砷对延滞生长期螺旋藻PSⅡ整体光化学反应没有显著影响。As（Ⅲ）浓度高于20 mg/L时,Fv/Fm、PIabs、RC/CS和叶绿素荧光产量都显著降低,表明螺旋藻受高浓度砷胁迫初期PSⅡ反应中心活性和光化学反应都受到了显著的抑制作用。Vj值和Sm值分别随着As（Ⅲ）浓度增大而升高和降低,说明高浓度砷对螺旋藻PSⅡ受体侧电子传递体造成严重损伤,限制电子从QA向QB等电子受体的传递,阻碍电子传递链的正常运行。Wk值随着As（Ⅲ）浓度升高而逐渐降低,说明砷对螺旋藻PSⅡ受体侧的损伤远大于供体侧。As（Ⅲ）浓度高于30 mg/L时,螺旋藻PSⅡ反应中心用于还原受体QA、电子传递和产生荧光的能量显著降低,而热耗散掉的能量显著升高,从而维持螺旋藻细胞内的能量平衡。4.As（Ⅲ）对指数生长期A.platensis XJ007的抗氧化酶活性和膜脂过氧化程度均有影响。在050 mg/L浓度范围内,SOD和CAT的活性随着As（Ⅲ）浓度增大而先升高后下降,表明螺旋藻受到砷胁迫时会激发细胞内抗氧化酶的活性使得藻体受到的氧化损伤减少;而As（Ⅲ）浓度高于20 mg/L时藻细胞内活性氧的产生和清除难以维持平衡,螺旋藻细胞膜脂损伤程度加重,MDA含量显著增大。5.实验结果表明,A.platensis XJ007能快速吸收低浓度As（Ⅲ）,对高浓度As（Ⅲ）有较强的富集作用,并生成As（V）和DMA,还有少量的砷胆碱,初步表明氧化反应和甲基化反应是螺旋藻对砷的主要代谢解毒机制。螺旋藻细胞内砷含量随着胁迫时间延长而降低,推测螺旋藻还有其它砷代谢途径。本研究结果可为螺旋藻产品质量标准中砷含量及形态的指标设定提供科学依据,同时也为螺旋藻可用作生物吸附剂解决水体砷污染提供了数据支持。