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为探究乳制废水对微藻光合机制的影响,研究人员开展了莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)在合成乳制废水(SDWW)中的研究。发现 SDWW 抑制细胞生长及 PSII 电子传递,却诱导 Y (NPQ) 能量耗散保护机制,揭示废水胁迫与微藻适应性的关联。
光合适应是指光合机构在不同环境条件下发生的组成和功能适应性变化,这些适应涉及光合色素以及构成光系统和捕光复合体的蛋白质的动态改变。本研究将莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)细胞培养于合成乳制废水(SDWW)中,并与在对照磷酸三乙酸盐(TAP)培养基中培养的细胞进行比较,评估了 SDWW 对藻细胞生长、光化学效率和光系统 II(PSII)结构完整性的影响。结果表明,在 SDWW 条件下,细胞生长和生物量显著减少。色素分析显示,暴露于 SDWW 的细胞总叶绿素含量发生改变。叶绿素 a 荧光瞬变和 PSII 活性的生物物理测量表明,PSII 供体侧和受体侧的能量转移受损,这表明在 SDWW 中生长的微藻细胞电子传递受到干扰。然而,Y (NPQ) 的增加表明能量耗散受到控制,提示存在保护 PSII 的机制。类囊体膜的圆二色性(CD)光谱显示蛋白质复合体的宏观组织发生变化,表明存在显著的结构破坏。免疫印迹分析进一步表明,核心 PSII 蛋白表达下调,而参与细胞对应激适应性反应的关键蛋白 LhcSR3 的表达上调。这些发现指出,乳制废水可能对微藻光合机制产生胁迫影响,同时损害细胞完整性和电子传递,同时触发适应反应以减轻损伤。