综述：水生环境中藻类与邻苯二甲酸酯的相互作用：研究综述与展望

这篇综述系统阐述了藻类与邻苯二甲酸酯（PAEs）在水环境中的多向性互作关系，揭示了PAEs作为内分泌干扰物（EDCs）对藻类生理的毒性效应，同时指出藻类可通过生物降解（biodegradation）清除PAEs，部分藻种甚至能天然合成PAEs作为化感物质（allelochemicals）。文章为PAEs的环境风险评估与藻类生物修复（bioremediation）应用提供了重要理论依据。

　　

摘要

水生环境中，藻类通过产氧和有机质维持生态平衡，而邻苯二甲酸酯（PAEs）作为塑料增塑剂被列为优先污染物。最新研究表明，藻类与PAEs的相互作用呈现三重特性：藻类易受PAEs毒性影响，却能降解甚至合成这类物质。PAEs可改变藻类密度、细胞组分和生理功能，而部分藻种通过酯酶（esterases）和细胞色素P450（CYP450）等酶系高效降解PAEs。值得注意的是，藻源性PAEs具有抗菌和药用价值，提示其不仅是污染物，更是潜在生物活性资源。

引言

PAEs作为PVC等塑料的核心增塑剂，全球年产量超800万吨。这类物质因非共价结合特性易从塑料迁移至水体，欧盟REACH法规将DEHP、DBP等列为高关注物质。尽管饮用水DEHP限值为6-8 μg dm^-3，但突尼斯海岸曾检测到168 μg dm^-3的峰值。传统污水处理工艺对长链PAEs（如DEHP）去除率不足，而藻类凭借碳固定能力和酶降解系统成为新兴生物修复载体。

研究方法

基于Scopus数据库1959-2024年的166篇文献，筛选涉及19种PAEs（主要为DBP、DEHP）与30余种藻类的关键研究。数据涵盖绿藻（如小球藻）、硅藻和蓝藻的毒性响应、降解效率及PAE合成途径。

PAEs对藻类的毒性效应

1. 生理干扰：10 μg dm^-3 DBP即可抑制三角褐指藻光合系统II（PSII）活性，DEHP在100 μg dm^-3时引发微拟球藻氧化应激（ROS升高2.3倍）。

2. 群落影响：PAEs与微塑料协同作用使硅藻丰度下降40%，而蓝藻占比上升，可能引发水华。

3. 种间差异：莱茵衣藻对DBP的EC₅₀为15.7 mg dm^-3，远高于敏感种（如中肋骨条藻EC₅₀ 0.3 mg dm^-3）。

藻类对PAEs的降解机制

1. 酶系统：铜绿微囊藻通过CYP450将DEHP转化为邻苯二甲酸（PA），72小时降解率达92%。

2. 吸附转化：大型海藻（如孔石莼）表面多糖可吸附DIBP，经酯酶水解后作为碳源利用。

3. 环境增效：藻菌共生体系使DBP半衰期从30天缩短至4天。

藻源性PAEs的生物活性

1. 天然合成：念珠藻产生的二丁酯（DBP）含量达1.2 μg g^-1，具有显著抑菌（金黄色葡萄球菌MIC 50 μg mL^-1）和抗肿瘤活性。

2. 应用潜力：从红藻分离的DEP（二乙酯）可作为化妆品乳化剂，其安全性高于合成PAEs。

未来展望

亟需开展三方面研究：

1. 建立符合实际环境浓度的PAEs混合暴露实验模型；

2. 筛选兼具PAE抗性和降解能力的藻种（如栅藻LX56株）；

3. 开发藻类-光催化耦合处理技术，将DEHP去除成本降低40%。

该领域研究将重新定义PAEs的双重属性——从环境风险分子到潜在药物先导化合物，为蓝色生物经济开辟新路径。