《表2 通过E50研究虚幻球藻细胞对UV–C辐照的响应机制》

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《UV–C辐照对RTV涂料绝缘子着生虚幻球藻的灭活效果》

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通过计算UV–C对藻细胞数密度的半数抑制剂量I50和对破胞率、裂解率、光合活性和叶绿素a质量浓度的有效抑制剂量E50，比较UV–C辐照后7d内各指标损伤和恢复的先后顺序，计算出现典型抑制效果的辐照剂量500 mJ/cm2对细胞各项指标的抑制率r500，用于进一步分析除藻机制（表1和表2）。对比相同时间点各指标的E50，其所需剂量越低则表示该指标越容易受到抑制。结果表明，光合活性最先受到抑制，第0.1 d的E50为291 mJ/cm2，色素水平、破胞率和细胞密度的下降相对滞后，半数损伤所需剂量分别为1 469、1 052、1 460 mJ/cm2，说明光合系统最易受到UV–C损伤。已有研究表明，UV–C辐照直接影响藻细胞光合作用中的光电转换过程，引起光合活性迅速降低[11，22]。叶绿素a质量浓度的滞后变化表明，在光合活性显著降低的同时藻细胞仍然具有捕获光能的能力。叶绿素吸收光能后，从基态变为激发态，但高能叶绿素分子向电子受体传递高能电子的过程受阻。为淬灭能量，藻细胞将高能电子的能量传递给氧分子，产生如单线态氧等活性氧组分[11]。藻细胞内自由基数量增多，胞内氧化压力增大，对胞内蛋白、DNA、脂质等大分子产生氧化损伤，导致细胞破胞，乃至裂解成碎片化（图9）。本研究中具体表现为在辐照处理后的3 d内500 mJ/cm2剂量引起色素水平、破胞率和细胞密度的损伤程度逐渐加剧。因此，UV–C辐照杀灭虚幻球藻的机制是迅速引起藻细胞光合活性降低，进而造成胞内氧化性损伤，引起藻细胞在辐照后2～3 d内发生细胞膜破裂乃至完全裂解。光合活性指标对UV–C辐照的敏感性高于细胞数和破胞率。首先，辐照处理后2 h内光合活性出现迅速降低，较细胞数和破胞率的变化早2～3 d。其次，辐照处理3 d后低剂量组光合活性率先出现升高趋势，表明光合活性的恢复早于残余藻细胞数量的增长。最后，光合活性指标的检测速度较快。采用调制荧光方法检测单个样品藻细胞光合活性所需时间不足1 min，但细胞计数和破胞率的测定至少需要10～30 min。因此，光合活性可作为杀灭绝缘子着生虚幻球藻的指示指标，用于预警藻细胞恢复生长的趋势。