五倍子水提液抑制蓝藻水华效应及机理研究

目前，富营养化已成为全球关注的问题，由富营养化引发的蓝藻水华会进一步加重水体的污染。水华不仅导致水产养殖业蒙受经济损失，同时也破坏水域生态景观，导致生态系统失衡，危害人体健康。植物化感物质被认为能在自然条件下降解，生态安全性好，将化感物质应用于有害藻类控制具有良好的应用前景。申请人前期对大量水产养殖业常用中草药进行抑藻实验的基础上，筛选出含有化感物质五倍子酸的五倍子水提液具有十分显著的抑藻效果。本研究拟对五倍子水提液的抑藻效应、机理及生态安全性进行综合研究，通过EC50、LC50及五倍子酸含量等数值的测定，明确五倍子水提液抑藻的有效抑制浓度，明确五倍子水提液在水环境中的生态安全浓度；通过抑藻过程中藻细胞在形态、数量、生理及显微结构的变化，探讨五倍子水提液抑藻作用的机理。本研究为取材广泛、作用迅速、易降解、环境友好天然抑藻剂的开发提供科学依据，为水环境净化及富营养化水体的生态治理提供新途径。

由富营养化引发的蓝藻水华会进一步加重水体的污染。水华不仅导致水产养殖业蒙受经济损失，同时也破坏水域生态景观，导致生态系统失衡，危害人体健康。.本研究利用植物化感作用，从水产养殖业常用中草药对铜绿微囊藻和水华鱼腥藻的抑制实验入手，筛选出抑藻能力最佳的五倍子，并进行了五倍子水提液及其化感物质没食子酸对铜绿微囊藻和水华鱼腥藻抑制效应、机理及生态安全性等方面的研究，结果表明：.1 不同浓度和不同处理时间五倍子水提液对铜绿微囊藻和水华鱼腥藻的抑制试验，结果表明五倍子浓度各水平对藻液中叶绿素a含量的影响差异极显著（P＜0.01），处理时间各水平对藻液中叶绿素a含量影响差异极显著（P＜0.01），呈现出明显的量-效关系和时间-效应关系。五倍子对铜绿微囊藻96hEC50为13.603 mg/L，五倍子对水华鱼腥藻96hEC50为46.540mg/L。.2 没食子酸对铜绿微囊藻和水华鱼腥藻的抑制试验，没食子酸浓度各水平、处理时间各水平、处理浓度与处理时间各水平互作对藻液中叶绿素a含量影响差异极显著（P＜0.01），呈现出明显的量-效关系和时间-效应关系。没食子酸对铜绿微囊藻96hEC50为11.706 mg/L，没食子酸对水华鱼腥藻96hEC50为27.928mg/L。.3 采用高效液相色谱法（HPLC）法测定本实验所用五倍子中没食子酸含量为38.7%，采用磷钼钨酸-干酪素法测定测定五倍子鞣质含量为41.7%。.4 五倍子对铜绿微囊藻和水华鱼腥藻抑制机理的试验表明：藻细胞的叶绿素和蛋白质的合成能力下降，MDA含量和SOD酶活力测定提示藻细胞受到胁迫，细胞膜的透性增加。扫描电镜观察，藻细胞表面出现轻微褶皱或局部突起，或细胞出现破裂，随着五倍子浓度增加细胞壁塌陷，细胞膜破损，藻细胞结构解体。透射电镜观察藻细胞类囊体变得分散，并有部分断裂，依附于类囊体片层的藻胆体减少，出现了明显的质壁分离的现象，拟核区出现大片空洞。.5 通过生态安全性评价，五倍子对水生动物（尾草履虫、多刺裸腹溞、斑马鱼）均属低毒。五倍子水提液对尾草履虫的24 h安全浓度为42.640 mg/L，对多刺裸腹溞96 h安全浓度为17.75 mg/L，对斑马鱼的96h安全浓度为20.17 mg/L。.本研究为环境友好型天然抑藻剂的开发提供科学依据，为富营养化水体的生态治理提供新的途径。