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为探究 PCBs 对底栖硅藻的影响,研究人员以从塞瓦斯托波尔湾(黑海)PCB 污染沉积物中分离的梭形筒柱藻(C. closterium)为对象,开展 9 天暴露实验。发现其可耐受 0.0003 - 10 mg/L PCBs,高浓度(100 mg/L)抑制生长,且暴露下脂质、岩藻黄质含量及脂肪酸组成改变,为 PCB 生态毒理研究提供依据。
背景:自 20 世纪中叶以来,多氯联苯(PCBs)已成为水生环境中主要的人为有机污染物之一。筒柱藻属(Cylindrotheca)的微藻底栖藻类常被用于实验室评估沉积物毒性的实验。最近,从塞瓦斯托波尔湾(黑海)沿海地区受 PCB 污染的沉积物中鉴定并表征出一种筒柱藻属的底栖硅藻新菌株。该藻类具有高生物量生产力、合成岩藻黄质(fucoxanthin)和多种脂肪酸(fatty acid)的能力。梭形筒柱藻(Cylindrotheca closterium)能够代谢底部沉积物中的有机污染物。
目的:本研究旨在通过为期 9 天的实验,研究 PCBs 对梭形筒柱藻(C. closterium)生长模式和生理反应的影响,使微藻暴露于 0.0003 至 100 mg/L 不同浓度的 PCBs 中。
结果:实验表明,梭形筒柱藻(C. closterium)可在含有 0.0003 至 10 mg/L 浓度 PCBs 的环境中生长,表明其对中等水平的 PCB 暴露具有抗性。在 PCB 暴露下,梭形筒柱藻(C. closterium)中还观察到适应性生物化学过程。值得注意的是,在实验的第 6 天,培养物进入静止生长期,总脂质含量相比对照组增加 1.6 倍,岩藻黄质(fucoxanthin)增加 4.6 倍。然而,在 PCB 浓度为 100 mg/L 时,培养物生长明显下降,同时总脂质和岩藻黄质(fucoxanthin)含量减少,这表明梭形筒柱藻(C. closterium)的耐受阈值在 10 至 100 mg/L PCB 浓度之间。此外,在 PCB 暴露下,梭形筒柱藻(C. closterium)的脂肪酸谱发生变化,其特征是多烯含量减少,单烯脂肪酸增加。
结论:该研究强调了梭形筒柱藻(C. closterium)对中等 PCB 浓度的抗性,并突出了其对 PCB 暴露引发的复杂生理反应和适应机制。研究结果有助于理解 PCBs 对梭形筒柱藻(C. closterium)的毒性作用,并为这些作用背后的潜在机制提供了见解。