低濃度硝態(tài)氮促進微囊藻累積多聚磷酸鹽*

陳 成，鄭超群，王夢夢，楊順清，楊柳燕

(南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院，污染控制與資源化研究國家重點實驗室，南京 210023)

2016年以來太湖水體總磷濃度高位波動而總氮濃度持續(xù)下降[1]，且伴隨著藍藻水華的大面積暴發(fā)[2-4]. 研究顯示，自2014年起太湖水體總氮濃度已低于2 mg/L[5-7]，尤其在夏季，由于水華藍藻介導(dǎo)的反硝化作用的存在[8-9]，水體總氮濃度最高下降了40.02%[9]，藍藻生長受到氮限制[10]，而總磷濃度則在0.08 mg/L左右波動[11]，導(dǎo)致全湖水體氮磷比持續(xù)下降[12]. 關(guān)于2016年后太湖總磷濃度升高的原因，研究人員提出了多種假設(shè)，其中內(nèi)源性磷釋放被認(rèn)為是最重要的磷來源. 水華藍藻從沉積物中泵吸磷[13]，使太湖水體中水華藍藻密度與湖體總磷[4]、顆粒態(tài)磷[11]和溶解態(tài)磷濃度[3]均呈現(xiàn)正相關(guān). 藍藻衰亡后將吸收的磷釋放到湖水中，這一過程是太湖總磷濃度維持較高水平的原因所在[13].

通常而言，生物細胞中PolyP含量維持在較低水平[16]，而當(dāng)細胞處于各種不利環(huán)境時，PolyP出現(xiàn)累積現(xiàn)象，使生物能適應(yīng)應(yīng)激環(huán)境. 目前已明確的脅迫條件包括：1)營養(yǎng)元素匱乏. Aksoy等[24]對萊茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)的研究發(fā)現(xiàn)，在硫缺乏條件下，萊茵衣藻胞內(nèi)酸性鈣體含量明顯增多，同時負責(zé)編碼多聚磷酸鹽聚合酶(polyphosphate polymerase)的相關(guān)基因表達顯著上調(diào)，表明PolyP在細胞適應(yīng)不利環(huán)境中發(fā)揮重要作用. 2)氧化應(yīng)激. 次氯酸鈉和雙氧水處理使大腸桿菌在短時間內(nèi)合成大量PolyP，研究者認(rèn)為PolyP作為一種分子伴侶與細胞內(nèi)具有重要功能的蛋白質(zhì)結(jié)合，防止其變性[16]. 3) 藻類生長處于穩(wěn)定期. 研究發(fā)現(xiàn)處于穩(wěn)定期的萊茵衣藻細胞內(nèi)有PolyP增多的現(xiàn)象[25-26]，但目前仍不清楚PolyP增多的原因是與營養(yǎng)元素缺乏有關(guān)，還是與細胞受到其他脅迫有關(guān). 4)重金屬離子中毒. 當(dāng)生物處于重金屬離子或過量微量元素離子環(huán)境中時，其體內(nèi)將合成大量PolyP，作為螯合劑與金屬離子結(jié)合，以降低重金屬離子毒性，PolyP含量與細胞對陽離子毒性的耐受程度存在顯著正相關(guān)[27]，在重金屬離子中毒的萊茵衣藻體內(nèi)就能觀測到大量與重金屬離子結(jié)合的PolyP儲存在酸性鈣體內(nèi)[28]. 藻類通過吸收磷酸鹽在胞內(nèi)合成PolyP，提高了藻類細胞內(nèi)磷含量，而當(dāng)藻類衰亡時，大量磷被釋放到水體中，導(dǎo)致水體總磷濃度提升.

湖泊水體藍藻生長主要脅迫因子包括營養(yǎng)鹽缺乏、氧化脅迫以及藻類生長處于穩(wěn)定期等. 研究顯示，在淺水湖泊中由于氮素自凈作用的增強，藍藻生長受到氮限制[29]. 同時，湖泊水體總氮中一般以硝態(tài)氮為主，由于反硝化作用使硝態(tài)氮被大量還原為氮氣[30]，水華藍藻的生長進一步受到低氮濃度的限制. 低硝態(tài)氮作為一種脅迫因子對藍藻吸收磷和合成多聚磷酸鹽的影響以及其生理機制有待深入研究. 因此，本研究采用太湖野外水華藍藻和純銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)進行低硝態(tài)氮濃度室內(nèi)培養(yǎng)，測定其細胞內(nèi)各種形態(tài)磷含量和生理生化指標(biāo)，探索其累積多聚磷酸鹽的過程和機制，有助于探明太湖近期總磷濃度高位波動的原因.

1 材料與方法

1.1 藍藻及其培養(yǎng)

野外水華藍藻采自太湖，于24 h內(nèi)送至實驗室進行試驗，水華藍藻中微囊藻占藻類總細胞量的80%以上；銅綠微囊藻來自本實驗室，在(25±1)℃、光照強度30 μmol photons/(m2·s)、光照周期10 L∶14 D的條件下，采用BG-11培養(yǎng)基培養(yǎng)[31].

所有試驗藻液先在無氮磷的BG-11培養(yǎng)基中進行3 d的饑餓培養(yǎng). 隨后以不同硝態(tài)氮濃度的BG-11培養(yǎng)基(硝態(tài)氮濃度分別為0、2、10、60和120 mg/L)培養(yǎng)野外水華藍藻或銅綠微囊藻，作為實驗組；使用完全營養(yǎng)的BG-11培養(yǎng)基(含硝態(tài)氮250 mg/L)培養(yǎng)野外水華藍藻或銅綠微囊藻作為對照組. 實驗組和對照組均設(shè)置3個平行. 在實驗處理30 h后，取實驗組及對照組藻液，測定各項指標(biāo).

1.2 藻細胞生物量測定

野外水華藍藻及銅綠微囊藻生物量分別采用每升藻液中藻細胞干重表征[32].

1.3 藍藻中各形態(tài)磷含量測定

取1 mL水華藍藻或銅綠微囊藻藻液，加0.8 mL 5%過硫酸鉀溶液于121℃消解，消解液采用鉬銻抗分光光度法測定磷含量[33]，并計算藻細胞胞內(nèi)總磷(CTP)含量. 取3 mL藻液，使用1.5 mL 10%的三氯乙酸溶液抽提藻細胞內(nèi)磷酸鹽，提取液采用鉬銻抗分光光度法測定磷含量，并計算藻中磷酸鹽磷(Pi-P)含量.

目前廣泛使用DAPI染色法定量測定細胞內(nèi)PolyP含量[34]，然而該方法應(yīng)用于光合生物中具有一定的局限性[35]. 因此，本研究采用堿性次氯酸鈉溶液抽提胞內(nèi)PolyP，水解后采用鉬銻抗分光光度法測定多聚磷酸鹽磷(PolyP-P)含量[32].

1.4 銅綠微囊藻多聚磷酸鹽顆粒電鏡觀察

取10 mL銅綠微囊藻培養(yǎng)液離心濃縮，重懸于1 mL 電鏡固定液中，室溫放置2 h后于4℃固定保存及運輸，送至武漢塞維爾生物科技有限公司(武漢，中國)進行電鏡觀察. 采用透射電鏡觀察銅綠微囊藻胞內(nèi)多聚磷酸鹽顆粒位點及數(shù)量特征[26].

1.5 銅綠微囊藻生理生化活性測定

通過葉綠素?zé)晒庾兓碚縻~綠微囊藻的光合活性[36]，用Water-PAM Ⅱ 藻類葉綠素?zé)晒鈨x(WALZ，Germany)測定其葉綠素?zé)晒鈪?shù). 超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、總蛋白(total protein)含量和熱休克蛋白(HSP)含量均使用商業(yè)試劑盒(南京建成生物工程研究所，南京，中國)測定，操作方法分別見其說明書.

2 結(jié)果

2.1 低濃度硝態(tài)氮對水華藍藻吸收磷的影響

在不同硝態(tài)氮濃度下培養(yǎng)太湖野外水華藍藻，測定水華藍藻各形態(tài)磷含量變化趨勢. 結(jié)果顯示，在不同硝態(tài)氮濃度下培養(yǎng)30 h后，水華藍藻生物量并未發(fā)生顯著變化(圖1A)，仍與初始生物量(0.40 g/L)相當(dāng)，表明在此期間水華藍藻并無顯著的生長或衰亡，處于遲滯期. 但與對照組相比，當(dāng)培養(yǎng)基中硝態(tài)氮濃度低于2 mg/L時，單位干重水華藍藻中磷含量顯著增加(P<0.05). 其中，當(dāng)培養(yǎng)基中硝態(tài)氮濃度下降為2 mg/L，水華藍藻細胞內(nèi)CTP和PolyP-P含量分別為(0.35 ± 0.08)和(0.07 ± 0.02) mg/g，顯著高于對照組水華藍藻細胞內(nèi)相應(yīng)形態(tài)磷含量(P<0.05，圖1B、D). 同時，處于缺氮培養(yǎng)(硝態(tài)氮濃度為0 mg/L)時水華藍藻CTP、Pi-P以及PolyP-P含量分別為(0.35±0.02)、(0.23±0.03)和(0.09±0.003) mg/g，也顯著高于對照組水華藍藻相應(yīng)形態(tài)磷含量(P<0.05，圖1B、C、D). 綜上可知，在低硝態(tài)氮濃度下，水華藍藻過量吸收磷并累積PolyP.

2.2 低濃度硝態(tài)氮對銅綠微囊藻吸收磷的影響

從太湖采集的水華藍藻以微囊藻屬為主，因此，以銅綠微囊藻為模式生物進行研究，測定了不同硝態(tài)氮濃度下銅綠微囊藻細胞內(nèi)CTP、Pi-P以及PolyP-P含量，結(jié)果如圖2所示. 低硝態(tài)氮濃度(0及2 mg/L硝態(tài)氮)下，銅綠微囊藻生物量與初始接種量相比(50 mg/L)無顯著差異；而與對照組相比，當(dāng)?shù)獫舛冉抵?0、2及0 mg/L時，微囊藻生物量顯著低于250 mg/L硝態(tài)氮濃度下(P<0.05)，分別為對照組的77.4%、53.1%和42.3%，低硝態(tài)氮培養(yǎng)液中銅綠微囊藻生長受到抑制. 同時，隨著培養(yǎng)液中初始硝態(tài)氮濃度下降，銅綠微囊藻細胞內(nèi)CTP和Pi-P含量均顯著升高(P<0.05)，特別是當(dāng)硝態(tài)氮濃度低于2 mg/L時，銅綠微囊藻細胞內(nèi)PolyP-P含量較對照組顯著累積(P<0.05)，其結(jié)果與太湖水華藍藻吸收磷的趨勢一致. 比較圖1和圖2可看出，在低濃度硝態(tài)氮條件下，銅綠微囊藻和太湖水華藍藻細胞內(nèi)CTP、Pi-P及PolyP-P的絕對含量存在較大的差異，太湖水華藍藻各種形態(tài)磷含量可達到純銅綠微囊藻的20～50倍.

圖1 不同硝態(tài)氮濃度對水華藍藻干重(A)以及胞內(nèi)總磷(B)、磷酸鹽磷(C)和多聚磷酸鹽磷(D) 含量的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，n=3. *表示實驗組與對照組間存在顯著差異(P<0.05))Fig.1 Effect of different nitrate-nitrogen concentrations on the dry weight (A) and the total phosphorus (B), phosphate-phosphorus (C) and polyphosphate-phosphorus (D) contents in cells of blooming cyanobacteria (mean ± standard deviation,n=3. * indicates a significant difference with P<0.05 between the experimental and control groups)

圖2 不同硝態(tài)氮濃度對銅綠微囊藻生物量(A)以及胞內(nèi)總磷(B)、磷酸鹽磷(C)和多聚磷酸鹽磷(D) 含量的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，n=3. *表示實驗組與對照組間存在顯著差異(P<0.05))Fig.2 Effect of different nitrate-nitrogen concentrations on the biomass (A)and the total phosphorus (B), phosphate-phosphorus (C) and polyphosphate-phosphorus (D) contents in cells of Microcystis aeruginosa (mean ± standard deviation, n=3. * indicates a significant difference with P<0.05 between the experimental and control groups)

不同生長狀態(tài)的銅綠微囊藻細胞超微結(jié)構(gòu)電鏡觀察結(jié)果顯示，缺氮條件(硝態(tài)氮濃度為0 mg/L)培養(yǎng)的銅綠微囊藻細胞內(nèi)酸性鈣體數(shù)量高于對照組(圖3). 而酸性鈣體是單細胞生物儲存PolyP的主要場所[37]，因此，低硝態(tài)氮時銅綠微囊藻細胞傾向于累積PolyP.

圖3 缺氮培養(yǎng)條件下銅綠微囊藻細胞內(nèi)酸性鈣體透射電鏡圖片 (圖中箭頭指示黑色顆粒為酸性鈣體. A：缺氮培養(yǎng)組(硝態(tài)氮濃度為0 mg/L)；B：對照組 (硝態(tài)氮濃度為250 mg/L). 1：分裂細胞；2：完整細胞；3：凋亡細胞. 放大倍率為10000倍)Fig.3 Acidocalcisomes in Microcystis aeruginosa under no nitrate nitrogen condition (The black particles are acidocalcisomes. A： the nitrogen-deficient culture group (nitrate-nitrogen concentration is 0 mg/L); B: the control group (nitrate-nitrogen concentration is 250 mg/L). 1: a dividing cell; 2: an intact cell; 3: an apoptotic cell. Magnification was 10000×)

2.3 不同硝態(tài)氮濃度下銅綠微囊藻生理生化響應(yīng)

為了探究低硝態(tài)氮濃度下藍藻吸磷并累積PolyP的生理機制，采用純銅綠微囊藻為實驗對象，測定不同硝態(tài)氮濃度下其光合活性及抗氧化酶系統(tǒng)活性.

2.3.1 低濃度硝態(tài)氮對微囊藻光合作用活性的影響 葉綠素?zé)晒夥治黾夹g(shù)廣泛應(yīng)用于藍藻光合系統(tǒng)生理狀態(tài)的研究[36]. 如圖4所示，銅綠微囊藻在低硝態(tài)氮濃度(硝態(tài)氮濃度為2 mg/L)或無氮素環(huán)境中生長時，其PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量(Fv/Fm)、PSⅡ?qū)嶋H光合量子產(chǎn)量(Yield)以及PSⅡ最大電子傳遞速率(ERT)均顯著低于對照組(P<0.05). 然而，即使培養(yǎng)基缺氮(即硝態(tài)氮濃度為0 mg/L)，銅綠微囊藻的光合熒光參數(shù)(Fv/Fm、Yield和ERT)仍能夠達到對照組的88.7%、87.1%和75.1%，因此，在低氮環(huán)境培養(yǎng)初期，銅綠微囊藻仍然維持著較高的光合作用強度[31,38-39].

圖4 不同硝態(tài)氮濃度下銅綠微囊藻的光合作用活性：(A) PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量(Fv/Fm)； (B) PSⅡ?qū)嶋H光合量子產(chǎn)量(Yield)；(C) PSⅡ最大電子傳遞速率(ERT) (平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，n=3. *表示實驗組與對照組間存在顯著差異(P<0.05))Fig.4 Photosynthetic activity of Microcystis aeruginosa under different nitrate-nitrogen concentrations: (A) Maximum photochemical quantum yield of PSⅡ (Fv/Fm); (B) Actual photosynthetic quantum yield of PSⅡ (Yield); (C) Maximum electron transfer rate (ERT) of PS II (mean ± standard deviation, n = 3. * indicates a significant difference with P<0.05 between the experimental and control groups)

2.3.2 低濃度硝態(tài)氮對微囊藻總蛋白含量及抗氧化酶活性的影響 營養(yǎng)鹽缺乏會影響生物合成蛋白質(zhì)，如圖5A所示，當(dāng)銅綠微囊藻胞外硝態(tài)氮濃度降低到60 mg/L時，藻細胞內(nèi)總蛋白含量為0.6 mg/mg，僅為對照組的50%，含量顯著下降(P<0.05). 在低濃度硝態(tài)氮條件下細胞中總蛋白含量下降導(dǎo)致銅綠微囊藻生長受阻，培養(yǎng)液中藻類生物量就低(圖2A). 由于氮元素是構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的主要成分，因此，當(dāng)培養(yǎng)液中氮素濃度下降時，藻細胞內(nèi)合成的蛋白含量必將減少.

當(dāng)銅綠微囊藻細胞未受到氧化脅迫時，其SOD、CAT活性及HSP含量均處于較低水平，當(dāng)銅綠微囊藻處于低氮脅迫時，其胞內(nèi)氧化應(yīng)激酶系統(tǒng)被激活(圖5B、C、D). 處于缺氮條件下藻細胞體內(nèi)SOD和CAT活性分別為對照組的4.9和3.6倍，酶活性顯著增強(P<0.05). 同時，在高硝態(tài)氮濃度實驗組藻細胞體內(nèi)未檢出HSP，而當(dāng)培養(yǎng)液中硝態(tài)氮濃度降低到10 mg/L以下時，細胞內(nèi)HSP含量急劇增加，微囊藻細胞內(nèi)HSP含量從硝態(tài)氮濃度為2 mg/L時的0.19 ng/μg上升到無硝態(tài)氮培養(yǎng)中的0.80 ng/μg. 因此，低硝態(tài)氮濃度導(dǎo)致微囊藻處于氧化脅迫狀態(tài).

圖5 不同硝態(tài)氮濃度對銅綠微囊藻總蛋白含量、抗氧化酶活性及熱休克蛋白含量的影響： (A) 總蛋白；(B) 超氧化物歧化酶(SOD)；(C) 過氧化氫酶(CAT)；(D) 熱休克蛋白(HSP) (平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，n=3. *表示實驗組與對照組間存在顯著差異(P<0.05))Fig.5 Effects of different nitrate-nitrogen concentrations on the total protein content, antioxidant enzyme activity and HSP content in Microcystis aeruginosa: (A) total protein; (B) superoxide dismutase (SOD); (C) catalase (CAT); (D) heat shock protein (HSP)(mean ± standard deviation, n=3. * indicates a significant difference with P<0.05 between the experimental and control groups)

3 討論

那么銅綠微囊藻在低硝態(tài)氮條件下累積PolyP的原因是什么？實驗結(jié)果顯示，雖然不利的環(huán)境條件會在一定程度上抑制銅綠微囊藻光合作用的活性[42-44]，但在培養(yǎng)初期銅綠微囊藻仍維持著較高的光合活性，其各葉綠素?zé)晒鈪?shù)仍能夠達到對照組的75.1%～88.7%(圖4)，表明藍藻光合電子傳遞速率、光合量子產(chǎn)量還保持在較高水平[38]. 碳、氮的同化是光反應(yīng)產(chǎn)生還原力的重要去向，然而在低濃度硝態(tài)氮培養(yǎng)液中，銅綠微囊藻的碳、氮同化速率均顯著降低[38-39]，因此，還原力更多流向O2，從而產(chǎn)生大量活性氧(ROS)[38-39]，使細胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài). 已有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)藻類處于不利環(huán)境中，藻細胞就會累積大量ROS，并作為調(diào)控信號，以改變藻細胞的生物學(xué)過程，使其適應(yīng)脅迫環(huán)境[45]. 本研究發(fā)現(xiàn)，在低硝態(tài)氮濃度下，銅綠微囊藻體內(nèi)SOD和CAT活性顯著上升(圖5B、C)，用于清除細胞內(nèi)過量的ROS，減輕細胞損傷[46]，有利于細胞生存. 同時，含量增加的HSP被認(rèn)為是細胞受到氧化脅迫的生物標(biāo)志物[47]，在本研究中，當(dāng)銅綠微囊藻胞外硝態(tài)氮濃度降低到2 mg/L以下時，銅綠微囊藻細胞內(nèi)可檢測到HSP的存在(圖5D)，進一步表明銅綠微囊藻在該條件下已受到氧化脅迫. 研究表明，在氧化脅迫條件下大腸桿菌細胞內(nèi)合成大量PolyP以防止其胞內(nèi)蛋白質(zhì)受損[16]. 由此推測低濃度硝態(tài)氮引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)促進了銅綠微囊藻細胞內(nèi)PolyP累積.

藍藻細胞內(nèi)蛋白質(zhì)中氮含量平均可達16%，隨著培養(yǎng)基中可利用氮濃度下降，蛋白質(zhì)合成原料減少，導(dǎo)致銅綠微囊藻細胞內(nèi)總蛋白含量顯著降低(圖5A)，因此，此時微囊藻胞內(nèi)蛋白數(shù)量少，又出現(xiàn)氧化損傷，從而對銅綠微囊藻的生長產(chǎn)生不利影響. 我們發(fā)現(xiàn)，缺氮條件下培養(yǎng)的銅綠微囊藻胞內(nèi)大量的PolyP顆粒在細胞光合片層周圍累積(圖3)，其原因可能是光合片層周邊ROS濃度更高，導(dǎo)致原生質(zhì)中該區(qū)域蛋白質(zhì)受氧化損傷更嚴(yán)重，因此PolyP在該區(qū)域聚集以防止蛋白質(zhì)失活. 早在1974年Jensen等[48]就觀測到藍藻細胞中PolyP與核糖體、類囊體等細胞結(jié)構(gòu)結(jié)合，其原因可能與蛋白質(zhì)的合成有關(guān). 大量研究發(fā)現(xiàn)，在蛋白質(zhì)折疊及氧化應(yīng)激反應(yīng)中PolyP起到了類似分子伴侶的作用，PolyP可作為蛋白質(zhì)穩(wěn)定支架，結(jié)合蛋白質(zhì)解折疊中間體并將其穩(wěn)定在富含可溶性β- 折疊的構(gòu)象中，從而防止蛋白質(zhì)因氧化脅迫、高溫等條件造成的失活[49]；當(dāng)外界不利條件消失時，與PolyP結(jié)合的蛋白質(zhì)又可在折疊酶的作用下恢復(fù)其原有結(jié)構(gòu)及活性[50]. 在本研究中，低濃度硝態(tài)氮一方面導(dǎo)致銅綠微囊藻缺少合成蛋白質(zhì)的原料，另一方面誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生氧化損傷而造成蛋白質(zhì)面臨失活的風(fēng)險，故其細胞內(nèi)累積PolyP以減輕蛋白質(zhì)的損傷，是一種對胞內(nèi)蛋白質(zhì)的保護機制.

低硝態(tài)氮條件下，水華藍藻生物量并未發(fā)生顯著變化，藻類生長處于遲滯期，但胞內(nèi)總磷、磷酸鹽及PolyP含量均顯著上升(圖1)，當(dāng)細胞內(nèi)含有大量磷的藍藻進入衰亡期后，其“奢侈”吸收的磷被釋放到水體中，從而造成水體總磷濃度上升. 研究發(fā)現(xiàn)，水華藻團發(fā)生堆積腐解后，其體內(nèi)營養(yǎng)鹽釋放將導(dǎo)致上覆水中總磷濃度升高，磷釋放量隨藻密度的增加而增大，且黑暗等環(huán)境條件會加速這一過程[32,53]. 同時，太湖水華藍藻的磷釋放潛能具有季節(jié)差異性，夏季藍藻具有最高的磷吸收潛能，而秋、冬季藍藻具有最高的磷釋放潛能[54]，本研究能很好地解釋這一現(xiàn)象，夏季由于高溫反硝化作用增強導(dǎo)致太湖水體總氮濃度下降，從而促使水華藍藻過量吸收磷酸鹽并儲存在細胞內(nèi)，而到秋、冬季，水華藍藻衰亡，導(dǎo)致大量的磷酸鹽釋放到湖體中. 因此，在低氮條件下藍藻“奢侈”吸磷，并在其衰亡后將過量磷釋放到水體中，從而導(dǎo)致太湖水體總氮下降時總磷濃度仍然處于高位波動狀態(tài).

4 結(jié)論

1)當(dāng)胞外硝態(tài)氮濃度為2 mg/L及以下時，水華藍藻及純銅綠微囊藻能過量吸收磷酸鹽，并在細胞內(nèi)累積PolyP.

2)在低硝態(tài)氮培養(yǎng)液中，銅綠微囊藻碳、氮同化速率降低的同時，仍具有較高的光活性，導(dǎo)致其胞內(nèi)ROS大量累積，使細胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài). 一方面，銅綠微囊藻通過增強細胞抗氧化酶系統(tǒng)活性抵御氧化損傷；另一方面，作為氧化脅迫的應(yīng)答，合成PolyP，保護細胞內(nèi)蛋白質(zhì)等免受損傷，從而導(dǎo)致藍藻“奢侈”吸磷.