纳米TiO2和ZnO对杜氏盐藻氧化损伤机理的研究

作者分别研究了半致死浓度的纳米TiO2 (nTiO2)(50 mg/L)和纳米ZnO(nZnO)(5 mg/L)对杜氏盐藻超微结构、细胞活性、胞内ROS,以及HSP70和Mn-SOD基因表达的影响.结果显示:nTiO2和nZnO均能进入杜氏盐藻细胞内,使淀粉核和淀粉粒被氧化变黑、类曩体严重氧化断裂、线粒体肿大、细胞膜疏松,并使部分细胞器和细胞核发生了凋亡.FDA-PI双染显示,6～36 h内,胁迫组杜氏盐藻细胞活性均被明显抑制(P＜0.05),到72 h时,细胞活性完全恢复;48 h时,ROS对应的荧光值最高,且HSP70和Mn-SOD基因的表达在48 h时均明显上调(P＜0.01).由此推断,nTiO2和nZnO对杜氏盐藻的氧化损伤可能是由于氧化应激性引起了细胞内ROS的升高,使蛋白质变性、酶失活、基因表达受阻、细胞核凋亡、细胞器解体等,此外,nTiO2和nZnO的吸附性可对细胞产生损伤,但随着被吸附物的增多,其吸附能力下降的同时,也会导致纳米材料的光催化性能下降,从而降低对细胞的毒性效应.