黃酮類化合物抑制水華藍藻生長繁殖的研究.pdf

1、藍藻水華暴發(fā)對水環(huán)境生態(tài)和人類健康都造成巨大威脅，植物化感物質(zhì)是極具前景的水華暴發(fā)生態(tài)防治辦法之一，黃酮類化感物質(zhì)作為對抑制水華藍藻生長繁殖具有良好效果的化合物受到人們的廣泛關(guān)注。本研究選取一系列結(jié)構(gòu)上具有代表性的黃酮類物質(zhì)，研究其對于藍藻水華代表性優(yōu)勢物種銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)和阿氏浮絲藻（Planktothrix agardhii）的抑制作用，分析黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)特點與抑藻活性之間的聯(lián)系，并通過

2、生化分析手段考察黃酮類化合物抑藻的微觀作用機理，為黃酮類化合物在實際藍藻水華治理中的應(yīng)用提供理論支撐。本研究取得的主要結(jié)論如下:
　　(1)8種黃酮類化合物均對銅綠微囊藻的生長表現(xiàn)出明顯的抑制作用，抑制效果隨著濃度的增加有所增強;且不同種化合物之間的抑藻率存在較大差異，其抑制效果從弱到強依次為白楊素＜高良姜素＜芹菜素＜黃芩素＜榭皮素≈楊梅素＜山柰酚＜木犀草素;木犀草素和山柰酚在濃度為10 mg·L-1時可以抑制培養(yǎng)體系中75％以上

3、的銅綠微囊藻，兩種黃酮苷新橙皮苷和柚皮苷的抑藻能力（以μM計）均優(yōu)于其對應(yīng)的苷元。
　　(2)發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物分子結(jié)構(gòu)中羥基的數(shù)目和位置都對銅綠微囊藻的抑藻效應(yīng)有較大的影響。在本研究中，擁有4個羥基的黃酮類化合物具有最好的抑藻活性;總羥基數(shù)較少時，3位羥基的存在可增強黃酮類化合物的抑藻能力，而總羥基數(shù)較多時，3位羥基的存在反而會削弱黃酮類化合物的抑藻能力;擁有4'位羥基的黃酮類化合物具有較好的抑藻性能，且其抑藻性能隨著B環(huán)上羥基數(shù)

4、目的增加而增強，6位羥基的存在也可以增強黃酮類化合物的抑藻活性。
　　(3)同時發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物對阿氏浮絲藻也有良好的抑制作用，四種黃酮類化合物對阿氏浮絲藻的抑制強弱順序為木犀草素（11.07μM）＞5，4’-DHF(16.91μM)＞槲皮素（20.38μM）＞山柰酚（24.35μM）。但由于阿氏浮絲藻生長緩慢，同種黃酮類化合物對阿氏浮絲藻的抑制作用要弱于對銅綠微囊藻的抑制作用，但差異較小。這表明黃酮類化合物有潛力成為一種高效而廣

5、譜的對抗HABs的手段，但需要注意避免抑藻過程中釋放的藻毒素造成二次污染。
　　(4)發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物通過影響藍藻光合系統(tǒng)、抗氧化系統(tǒng)和破壞細胞膜等方式來抑制藍藻的生長。黃酮類化合物的存在會降低藍藻細胞的葉綠素a含量，抑制其光合作用的電子傳遞過程，降低藻細胞的光能利用率而影響其光合作用而影響其光合作用;低濃度黃酮類化合物導(dǎo)致藍藻細胞內(nèi)MDA的上升，且隨著黃酮濃度的增大，MDA含量產(chǎn)生幅度降低，而當濃度過高時，藻細胞會開始死亡，并使