纳米银和银离子对2种微藻的急性毒性效应

于朋飞, 刘晖, 牟之健, 陆治学, 黎华寿, 张定煌, 贺鸿志. 纳米银和银离子对2种微藻的急性毒性效应[J]. 生态毒理学报, 2017, 12(6): 188-198. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170328001
引用本文: 于朋飞, 刘晖, 牟之健, 陆治学, 黎华寿, 张定煌, 贺鸿志. 纳米银和银离子对2种微藻的急性毒性效应[J]. 生态毒理学报, 2017, 12(6): 188-198. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170328001
Yu Pengfei, Liu Hui, Mou Zhijian, Lu Zhixue, Li Huashou, Zhuang Dinghuang, He Hongzhi. Acute Toxic Effects of Silver Nanoparticles and Silver Ion on Two Microalgae[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2017, 12(6): 188-198. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170328001
Citation: Yu Pengfei, Liu Hui, Mou Zhijian, Lu Zhixue, Li Huashou, Zhuang Dinghuang, He Hongzhi. Acute Toxic Effects of Silver Nanoparticles and Silver Ion on Two Microalgae[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2017, 12(6): 188-198. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170328001

纳米银和银离子对2种微藻的急性毒性效应

    作者简介: 于朋飞(1989-),男,硕士研究生,研究方向为污染生态学,E-mail:yupengfei0310@163.com
  • 基金项目:

    国家高技术研究发展计划(863)项目(2013AA102402);华南农业大学广东省大学生创新创业训练计划项目(201510564054);中山市科技计划项目(2014A2FC239);广东省渔业生态环境重点实验室开放课题(GDKFL2012-12)

  • 中图分类号: X171.5

Acute Toxic Effects of Silver Nanoparticles and Silver Ion on Two Microalgae

  • Fund Project:
  • 摘要: 为了探讨AgNPs对典型微藻的急性毒性效应及其机制,采用柠檬酸钠还原法制备AgNPs,以摇瓶实验法评估了不同浓度的AgNPs和Ag+对铜绿微囊藻和普通小球藻叶绿素a含量、形态结构和叶绿素荧光参数的影响。实验结果表明:AgNPs对普通小球藻和铜绿微囊藻的96 h-EC50分别为1.113 mg·L-1和0.697 mg·L-1,而Ag+对2种藻的96 h-EC50分别为0.106 mg·L-1和0.032 mg·L-1。扫描电镜结果表明:AgNPs处理使普通小球藻细胞表面出现褶皱,细胞变形甚至向内塌陷。对铜绿微囊藻部分细胞出现变形变得不规则,且出现某些胞外物质使细胞粘附在一起。透射电镜观察发现,高浓度Ag+处理使2种藻的细胞均发生质壁分离,部分细胞转变为孢子。而AgNPs处理使普通小球藻细胞蛋白核增大,蛋白核与类囊体区无明显连接通道。铜绿微囊藻拟核区膨大,类囊体和色素体被推向四周,部分类囊体断裂,同时,发现该藻可以分泌胞外物质在细胞周围吸附AgNPs颗粒。对于普通小球藻,0.6 mg·L-1 AgNPs处理后细胞光系统Ⅱ的最大光化学量子产率φP0相对于CK没有显著差异,但0.09 mg·L-1 Ag+处理使φP0显著增加。在高浓度AgNPs或Ag+处理时,φP0均显著降低。AgNPs未对普通小球藻光系统II性能参数PI_Abs造成影响,但不同浓度Ag+处理均使得该参数显著升高。对于铜绿微囊藻,2种毒物均使其φP0显著降低。而PI_Abs仅在2种毒物的最高浓度处理时显著降低。综上,AgNPs对2种藻的急性毒性远小于Ag+,而两者对铜绿微囊藻的毒性均大于普通小球藻。AgNPs胁迫使2种藻叶绿素a含量显著降低,并诱导2种藻在形态结构和光合生理方面发生了显著变化,造成不同程度的损伤,但与Ag+的毒性效应存在一定的差异。提高光吸收能通量补偿耗散能量和分泌胞外物质结合Ag+是微藻2种重要的解毒机制。
  • 加载中
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1102
  • HTML全文浏览数:  1102
  • PDF下载数:  39
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-28

纳米银和银离子对2种微藻的急性毒性效应

    作者简介: 于朋飞(1989-),男,硕士研究生,研究方向为污染生态学,E-mail:yupengfei0310@163.com
  • 1. 农业部华南热带农业环境重点实验室, 华南农业大学资源环境学院, 广州 510642;
  • 2. 中山市农产品质量监督检测研究所, 中山 528401
基金项目:

国家高技术研究发展计划(863)项目(2013AA102402);华南农业大学广东省大学生创新创业训练计划项目(201510564054);中山市科技计划项目(2014A2FC239);广东省渔业生态环境重点实验室开放课题(GDKFL2012-12)

摘要: 为了探讨AgNPs对典型微藻的急性毒性效应及其机制,采用柠檬酸钠还原法制备AgNPs,以摇瓶实验法评估了不同浓度的AgNPs和Ag+对铜绿微囊藻和普通小球藻叶绿素a含量、形态结构和叶绿素荧光参数的影响。实验结果表明:AgNPs对普通小球藻和铜绿微囊藻的96 h-EC50分别为1.113 mg·L-1和0.697 mg·L-1,而Ag+对2种藻的96 h-EC50分别为0.106 mg·L-1和0.032 mg·L-1。扫描电镜结果表明:AgNPs处理使普通小球藻细胞表面出现褶皱,细胞变形甚至向内塌陷。对铜绿微囊藻部分细胞出现变形变得不规则,且出现某些胞外物质使细胞粘附在一起。透射电镜观察发现,高浓度Ag+处理使2种藻的细胞均发生质壁分离,部分细胞转变为孢子。而AgNPs处理使普通小球藻细胞蛋白核增大,蛋白核与类囊体区无明显连接通道。铜绿微囊藻拟核区膨大,类囊体和色素体被推向四周,部分类囊体断裂,同时,发现该藻可以分泌胞外物质在细胞周围吸附AgNPs颗粒。对于普通小球藻,0.6 mg·L-1 AgNPs处理后细胞光系统Ⅱ的最大光化学量子产率φP0相对于CK没有显著差异,但0.09 mg·L-1 Ag+处理使φP0显著增加。在高浓度AgNPs或Ag+处理时,φP0均显著降低。AgNPs未对普通小球藻光系统II性能参数PI_Abs造成影响,但不同浓度Ag+处理均使得该参数显著升高。对于铜绿微囊藻,2种毒物均使其φP0显著降低。而PI_Abs仅在2种毒物的最高浓度处理时显著降低。综上,AgNPs对2种藻的急性毒性远小于Ag+,而两者对铜绿微囊藻的毒性均大于普通小球藻。AgNPs胁迫使2种藻叶绿素a含量显著降低,并诱导2种藻在形态结构和光合生理方面发生了显著变化,造成不同程度的损伤,但与Ag+的毒性效应存在一定的差异。提高光吸收能通量补偿耗散能量和分泌胞外物质结合Ag+是微藻2种重要的解毒机制。

English Abstract

参考文献 (0)

目录

/

返回文章
返回