斜生栅藻对灿烂绿染料的生物转化途径、生长抑制及生化响应：生物修复应用启示

这篇研究揭示了淡水微藻斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）对阳离子染料灿烂绿（BGD）的去除机制与耐受极限。通过96小时生长抑制实验证实，BGD浓度与藻类生长抑制率呈正相关（EC50=33.7 mg/L），其去除效率达87%-99%，遵循生物降解>生物累积>生物吸附的级联机制。研究首次鉴定出6种BGD生物转化产物，并发现低浓度BGD（5 mg/L）可刺激藻体蛋白质（498 mg/L）和脂质（728 mg/L）合成，为耦合染料污染修复与高附加值生物质生产提供了科学依据。

　　

Highlight

本研究全面解析了活体斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）对灿烂绿染料（Brilliant Green Dye, BGD）的毒性响应与去除效能。作为纺织和医疗行业广泛使用的三苯甲烷类阳离子染料，BGD的高水溶性（100 g/L）和致突变性对水生生态系统构成严重威胁。

Scenedesmus obliquus-生长抑制测试

遵循OECD标准开展的96小时急性毒性实验显示，BGD浓度梯度（5-50 mg/L）导致藻类生长抑制率从17%递增至57%，通过概率分析推得半最大效应浓度（EC₅₀）为33.7 mg/L。有趣的是，当BGD浓度超过EC₅₀时，莫诺动力学模型中的半饱和常数显著上升，暗示藻细胞代谢通路可能发生适应性重编程。

结论

斜生栅藻展现了三阶段清除BGD的"三重防御"机制：细胞壁官能团（羟基/羰基）介导的快速生物吸附、跨膜转运驱动的生物累积（占比<10%），以及酶催化主导的生物降解（贡献率84-97%）。在5 mg/L低浓度下，藻体启动"逆境增益"效应——蛋白质和脂质合成分别飙升至498 mg/L和728 mg/L，这为同步实现染料解毒与生物精炼提供了创新思路。