微囊藻毒素异构体产生的调控因子及其在自然水体中分布的研究进展

微囊藻毒素(microcystins,MCs)是一种蓝藻细胞内次级代谢产物,在世界范围内广泛分布,根据其肽链的修饰或所含氨基酸的类型不同,已发现并命名了200多种异构体。各种异构体之间急性毒性差异较大,因此其组成和浓度决定了自然水体中MCs的最终毒性,影响MCs异构体产生的调控因子也成为了如今研究的热点。从遗传角度看,非核糖体肽合成酶的特性、基因重组和基因突变等导致的产毒基因(mcy)编码差异直接造成不同MCs异构体的产生;从环境角度看,光照、温度和营养元素等因子可能通过改变结合位点结构、引起氧化应激和影响藻类生长代谢等方式调控MCs异构体合成。本文根据国内外已有研究成果,对MCs异构体的分布特征以及调控因子的影响机制等方面的研究现状进行了总结归纳,并对未来研究方向进行了展望,以期通过正确认识MCs的产生及转化过程,从而更好地评价其造成的环境风险,为制定相应的消除或减低风险的规避策略提供理论依据。

生物质碳对土壤中微囊藻毒素生物有效性的影响

通过向土壤中添加水稻秸秆生物质碳(RSB)、玉米秸秆生物质碳(MSB)和鸡粪生物炭(CMB)来减少微囊藻毒素-LR(MC-LR)在生菜中的富集.结果表明,RSB、MSB和CMB在添加量为2%时,生菜叶片中MC-LR含量较空白分别降低了58.0%、49.5%和70.4%,使得每日估计摄入量降低到WHO的每日允许摄入量限值以下.CMB显著降低了土壤中MC-LR的总含量,而其他处理则无显著影响.3种生物质碳均显著降低了有效态MC-LR含量,且生菜根系和叶片中MC-LR的含量与土壤MC-LR有效态含量均呈显著正相关关系.所有添加生物质碳处理均对生菜生长无负面影响.

微囊藻毒素及其与其他环境污染物的联合毒性研究进展

微囊藻毒素(microcystins,MCs)是一种蓝藻代谢产物,在全球富营养淡水生态系统中广泛分布,高浓度的MCs不仅对水生生物造成负面影响,还会与水体中共存污染物发生相互作用,影响彼此在生物体内转化代谢和毒性效应。因此,开展MCs与多种环境污染物的复合污染对不同生物的毒性研究十分必要,其对水体复合污染风险评价和防控有着重要的意义。笔者综述了MCs在全球水体中的分布情况,并介绍了MCs与水体中其他典型污染物联合暴露时对不同生物的毒性作用,最后针对目前相关研究的不足进行了分析并提出几点展望。

基于P-IBI因子分析法评价生态修复后松雅湖水生态状况

松雅湖是湖南省最大的城市湖泊,为探究生态修复对松雅湖的改善效果,对松雅湖的水生态现状进行调研和评价.另外,结合浮游生物完整性(P-IBI)与因子分析,从生物完整性角度对各区域水生态状况进行排序.结果显示,2018年松雅湖各区域水体介于Ⅱ类与Ⅴ类水之间,全湖优于Ⅲ类水的出现频次占比27%,修复区内优于Ⅲ类水的出现频次占比为30%.修复区营养盐浓度与2013-2015年相比大幅下降,但生物多样性指数仍处于较低水平.松雅湖9月时水生态状况得分最低,其中以湖区中部水生态状况最差,存在局部水华的风险.除此之外,相关性分析研究显示水温、总磷(TP)、溶解氧(DO)以及化学需氧量(CODMn)等环境因子与表征松雅湖生态状况的公因子相关.本研究表明生态修复对松雅湖湖体水质起到了明显的改善作用,但生物多样性仍处于受损状态,控制外源营养盐输入、及时清除有机聚集体以及控制内源污染释放对进一步修复改善松雅湖水质及水生态状况具有积极意义.(图5表2参53)

土壤添加不同粘土矿物对微囊藻毒素在生菜中生物富集的影响

土壤-作物系统中微囊藻毒素的生物富集会对人类健康造成潜在威胁.本研究通过生菜(Lactuca sativa L. var.ramosa Hort.)种植实验比较了土壤添加不同比例的3种粘土矿物(凹凸棒石、蒙脱石和沸石)对微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)生物富集的影响,分析含10μg·L^-1 MC-LR溶液灌溉土壤50 d后,不同处理的MC-LR在生菜中累积量及土壤中的有效态含量和总含量.结果表明,3种粘土矿物能够不同程度有效减少MC-LR在生菜根系和叶片中的富集.5%的凹凸棒石和蒙脱石处理的生菜叶片中MC-LR含量分别较空白处理降低53.0%和52.3%,使得摄入量降低到WHO组织要求的日允许摄入限量范围.添加粘土矿物显著降低了土壤中MC-LR有效态含量.相关分析发现,生菜根系和叶片中MC-LR的含量与土壤MC-LR有效态含量均呈显著正相关.实验结果为蓝藻污染地区削减微囊藻毒素的作物富集提供了科学依据.