全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2011 年
收稿日期：2010－06－27
基金项目：福建省重点科技项目（2006N041）；福建省厦门市科技计划项目（3502Z20061060）
作者简介：孔江红（1985－），女，河北邯郸人，在读硕士研究生，（电话）15985831571（电子信箱）hbkjh＠126．com；通讯作者，谢钦铭。
第 50 卷第 4 期
2011年 2月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 50 No.4
Feb．，2011
随着经济的发展和人口的剧增，N、P 等营养物
质大量排入水体，引起了水体富营养化。 我国水体
的富营养化范围非常广泛、 状况非常严重， 约有
60％的天然淡水湖泊有不同程度的富营养化污染现
象。 富营养化导致藻类的暴发性增殖，极易形成水
华，我国已成为世界上蓝藻水华最严重、水华蓝藻
种类最多、分布最广泛的国家之一。 最为常见的是
蓝藻水华，其中微囊藻水华的暴发率最高，铜绿微
囊藻可释放藻毒素，如肽（肝毒素）、生物碱（神经毒
素）和脂多糖（皮炎毒素）等，引起一些水生和陆生
生物中毒，并通过食物链进行传递，对人类健康、生
态和景观等方面造成了严重的危害［1］。
目前，虽然已有物理、化学等多种方法来控制
和抑制水华的发生，但安全性不够，难以用于饮用
水水源的微囊藻治理。 开发源于自然、生态危险小、
副作用少、 效果好的技术来有效控制水华暴发，保
障人民生产生活用水的安全，已成为我国水环境领
域亟待解决的问题。相关研究表明［2，3］，水生植物、陆
生植物及某些大型藻类等均能够分泌某些化感物
质，抑制藻类的生长。 若能够找出可以高效抑制铜
蟛蜞菊对铜绿微囊藻生长抑制作用研究
孔江红，谢钦铭，刘襄河，张燕伟
（集美大学水产学院，福建 厦门 361021）
摘要：研究了蟛蜞菊（Wedelia chinensis）水提液和粉末对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长的抑制
作用。 结果表明， 蟛蜞菊水提液与粉末对铜绿微囊藻生长均有明显的抑制效果。蟛蜞菊整株提取液的投
加浓度大于 1．0 g ／ L 时，培养 7 d 时对铜绿微囊藻生长的抑制率可达到 97．7％。 蟛蜞菊粉末水提液的投加
浓度大于 1．0g ／ L 时，培养 6 d 时对铜绿微囊藻生长的抑制率可达到 100％。蟛蜞菊 0．45 μm 滤膜过滤液的
投加浓度大于 1．0 g ／ L 时，培养 7 d 时对铜绿微囊藻生长的抑制率可达到 100％。直接投加蟛蜞菊粉末时，
当其浓度大于 1．0 g ／ L 时，培养 5 d 后对铜绿微囊藻生长的抑制率可达到 100％。 在铜绿微囊藻生长受到
抑制的同时，其叶绿素 a 及藻胆蛋白的含量也呈明显减少趋势。
关键词：蟛蜞菊；水提液；铜绿微囊藻；生长抑制
中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2011）04－0712-05
Study on the Inhibition Effect of Wedelia chinensis on the Growth of Microcystis aeruginosa
KONG Jiang－hong，XIE Qin－ming，LIU Xiang－he，ZHANG Yan－wei
（Fisheries College，Jimei University，Xiamen 361021，Fujian，China）
Abstract： The inhibition effect of water extract and powder of Wedelia chinensis on the growth of Microcystis aeruginosa were
studied． The results showed that the water extracts prepared by any methods and powder of W． chinensis all had obvious
inhibition effect on the growth of M． aeruginosa． When the concentration of whole plant water extract of W． chinensis was
higher than 1．0 g ／ L， the inhibitory ratio would reach 97．7％ after 7 days of cultivation． When the concentration of water
extract of W． chinensis powder filtered by ordinary qualitative paper was above 1．0g ／ L， the inhibitory ratio was 100％ after 6
days of cultivation． When the concentration filtered by 0．45μm membrane was higher than 1．0 g ／ L， the inhibitory ratio was
100％ after 7 days of cultivation． The inhibitory rate was 100％ after 5 days of cultivation when the concentration was above
1．0 g ／ L by directly putting the powder． At the same time， the content of chlorophyll －a and the phycobiliprotein of M．
aeruginosa tended to decrease when the growth of W． chinensis was inhibited．
Key words： Wedelia chinensis； water extract； Microcystis aeruginosa； growth inhibition
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.04.002
第 4 期
绿微囊藻生长的植物提取物，则可以应用于抑制微
囊藻水华的发生，减轻饮用水的毒性，从而保障饮
用水的安全。 作者在前期研究中，发现蟛蜞菊对铜
绿微囊藻生长具有较强的抑制作用，在此主要研究
蟛蜞菊水提液和粉末对铜绿微囊藻生长的影响，并
初步分析其抑藻机理。
1 材料与方法
1．1 试验材料
蟛蜞菊采于厦门市集美区，将采集的蟛蜞菊洗
净晾干后，剪成 5 cm 的小段，置于 80℃烘箱中干燥
48 h；部分用中药粉碎机粉碎，过 80 目筛，得蟛蜞菊
粉末，备用。
铜绿微囊藻由中国科学院武汉水生生物研究
所淡水藻种库提供，编号为 942。 试验前，将铜绿微
囊藻预培养 9～10 d，使之处于对数增长期。
1．2 铜绿微囊藻培养基
采用 BG11培养基：1．500 g ／ L NaNO3；0．040 g ／ L
K2HPO4·3H2O；0．075 g ／ L MgSO4·7H2O；0．036 g ／ L
CaCl2·2H2O；0．006 g ／ L 柠檬酸亚铁铵；0．006 g ／ L 柠
檬酸；0．020 g ／ L NaCO3；0．001 g ／ L EDTA；1 mL A5
液。
1．3 蟛蜞菊水提液的制备
取 25 g 蟛蜞菊植株（干质量，下同）于 1 L 的大
烧杯中，加入 500 mL 纯水，于电炉上煮沸 0．5 h，普
通定性滤纸过滤除去残渣得蟛蜞菊整株提取液，定
容至 1 L。 取 25 g蟛蜞菊粉末于 1 L的大烧杯中，加
入 1 L 纯水，于电炉上煮沸 0．5h，普通定性滤纸过滤
除去残渣得粉末提取液 B； 部分粉末提取液用
0．45 μm 的滤膜过滤除去细小残渣和纤维， 获得
0．45 μm滤膜过滤液。 则各提取液的浓度为 25 g ／ L。
1．4 试验方法
1．4．1 蟛蜞菊提取液对铜绿微囊藻生长的影响
在 250 mL 锥形瓶内加入等量预先培养好的藻液，
再分别加入提取液 2、4、8 mL， 对照组不加提取液。
加入培养液使培养体系总体积为 100 mL，则所得各
组培养液中蟛蜞菊提取液浓度分别为 0、0．5、1．0、
2．0 g ／ L。 铜绿微囊藻的起始密度约为 105个 ／ mL，每
个浓度设 3 个重复。 在 LRH－150－G 型光照培养箱
内培养，其条件为 ：光暗比 （L∶D）＝12 h∶12 h，温度
（25±1）℃，相对湿度 75％，光照强度 2 500～3 000 lx。
试验期间每天定时摇动各锥形瓶两次，同时随机调
换各锥形瓶的位置。
1．4．2 蟛蜞菊粉末对铜绿微囊藻生长的影响 在
250 mL 锥形瓶内加入等量预先培养好的藻液，再分
别加入粉末 0．05、0．10、0．20 g，对照组不加粉末。 加
入培养液使培养体系总体积为 100 mL，则所得各组
培养液中蟛蜞菊粉末浓度分别为 0、0．5、1．0、
2．0 g/L。 其他条件同 1．4．1。
1．5 测定及计算方法
1．5．1 藻密度测定及抑制率 用血球计数板在显
微镜（10×40 倍）下测藻密度，蟛蜞菊对铜绿微囊藻
生长的抑制率（Inhibition ratio）公式为：
IR＝（1-N ／ N0）×100％
式中，IR 为抑制率；N 为处理组藻密度；N0为对
照组藻密度。
1．5．2 叶绿素 a含量测定方法 铜绿微囊藻叶绿素
a 含量的测定参照 Hall 等 ［4］的方法：取藻液（Vs）于
5 mL 离心管中，10 000 r ／ min 离心 10 min， 弃上清
液，所得藻体重新悬浮于甲醇（Vm）中，4℃冰箱黑暗
条件下密闭储存过夜，12 000 r ／ min 离心 10 min，取
上清液，于 665 nm 下以甲醇为参比测吸光度 A665nm，
根据下式计算叶绿素 a含量（mg ／ L）：
C＝13．9×A665nm×Vm ／ Vs
1．5．3 藻胆蛋白含量测定方法 铜绿微囊藻藻胆
蛋白浓度的测定参照 Padgett ［5］的方法：取 5 mL 藻
液，10 000 r ／ min 离心 10 min，弃上清液，加入 5 mL
磷酸缓冲液（0．05 mol ／ L，pH值为 7．0）。 将样品放入
超低温冰箱，8 h 后取出，室温避光溶解，反复冻溶
3～4次，12 000 r ／ min 离心 10 min。 取上清液， 测定
650 nm、620 nm 和 565 nm 的吸光度，根据以下公式
计算藻蓝蛋白（PC）、别藻蓝蛋白（APC）和藻红蛋白
（PE）的含量（mg ／ L）以及相对含量（％）：
PC＝（A620nm－0．7×A650nm） ／ 7．38
APC＝（A650nm－0．19×A620nm） ／ 5．65
PE＝（A565nm－2．8×PC－1．34×APC） ／ 1．27
M＝C0 ／C×100％
式中，C、C0分别为处理组和对照组各藻胆蛋白
含量（mg ／ L）。
1．6 数据处理
采用 SPSS 13．0 对试验数据做单因素方差分析
（One－way ANOVA）， 差异显著时用 LSD 法进行多
重比较。
2 结果与分析
2．1 蟛蜞菊整株提取液对铜绿微囊藻生长的影响
从图 1 可以看出，蟛蜞菊整株提取液对铜绿微
囊藻生长有明显的抑制效果，随着提取液浓度的升
高，其对铜绿微囊藻生长的抑制作用加强。 在最大
浓度 2．0 g ／ L 的条件下，试验进行 4 d 后，铜绿微囊
藻的藻密度开始下降 ，7 d 时的抑制率达到了
97．7％，说明提取液在高浓度下，对铜绿微囊藻的生
孔江红等：蟛蜞菊对铜绿微囊藻生长抑制作用研究 713
湖 北 农 业 科 学 2011 年
长有持续极显著的抑制作用（P＜0．01）。在 1．0 g ／ L浓
度处理下，铜绿微囊藻的生长受到了显著抑制（P＜
0．05）。 在 0．5 g ／ L浓度处理下，抑制作用不显著（P＞
0．05）。
试验中观察到， 处理组的培养液较对照组浑
浊，且有絮体形成。 通过镜检发现，这些絮体上吸附
有铜绿微囊藻细胞， 且 2．0 g ／ L 浓度组中的絮体多
于 1．0和 0．5 g ／ L浓度组。
2．2 蟛蜞菊粉末提取液对铜绿微囊藻生长的影响
从图 2 中可以看出，粉末提取液对铜绿微囊藻
生长同样有明显的抑制效果，且随着提取液浓度的
升高，其对藻体生长的抑制作用加强。 在最大浓度
2．0 g ／ L 条件下，藻密度持续下降，试验进行 6 d 后，
所有藻体死亡，说明高浓度的提取液对铜绿微囊藻
的生长有持续极显著的抑制效果 （P＜0．01）。 在
1．0 g ／ L浓度处理下，铜绿微囊藻的生长受到了显著
的抑制（P＜0．05）。 0．5 g ／ L浓度处理下，试验进行 3 d
后，抑制作用显著（P＜0．05）。
整株提取液与粉末提取液对铜绿微囊藻的抑
制率比较显示，在浓度为 2．0 g ／ L 时，两者的抑制作
用无显著性差异（P＞0．05）；而浓度为 1．0 和 0．5 g ／ L
时，粉末提取液对铜绿微囊藻的抑制率显著高于整
株提取液（P＜0．05）。
2．3 蟛蜞菊 0．45 μm 滤膜过滤液对铜绿微囊藻生
长的影响
图 3为蟛蜞菊 0．45 μm 滤膜过滤液对铜绿微囊
藻生长的影响。 结果显示， 在高浓度 2．0 g ／ L 处理
下，试验 7 d 后，所有铜绿微囊藻死亡，抑制作用极
显著（P＜0．01）。 提取液浓度为 1．0 g ／ L 时，试验进行
2 d后，抑制作用显著（P＜0．05）。在 0．5 g ／ L浓度处理
下，试验进行 4 d 后，抑制作用显著（P＜0．05）。 其与
整株和粉末提取液对铜绿微囊藻的抑制率比较显
示，在 2．0 g ／ L 浓度处理下，三者对铜绿微囊藻的抑
制率无显著性差异（P＞0．05）。在 1．0和 0．5 g ／ L浓度
处理下，0．45 μm 滤膜过滤液对藻体的抑制率显著
大于整株提取液（P＜0．05）。 在 1．0 g ／ L 浓度处理下，
粉末提取液对藻体的抑制率显著高于 0．45 μm 滤
膜过滤液（P＜0．05），而在 0．5 g ／ L 浓度的条件下，两
者无显著性差异（P＞0．05）。
2．4 蟛蜞菊粉末对铜绿微囊藻生长的影响
图 4 为直接投加蟛蜞菊粉末对铜绿微囊藻生
长的影响。结果显示，3个浓度的粉末对铜绿微囊藻
的生长都有极显著的抑制作用（P＜0．01）。 在最大浓
度 2．0 g ／ L处理下，藻体密度持续下降，试验进行 5 d
后，所有藻体死亡，与以上 3 种提取液的抑藻效果
无显著性差异（P＞0．05）。 在 1．0 g ／ L 浓度处理下，试
验进行 3 d 后， 直接投加粉末对藻体的抑制率显著
图 1 蟛蜞菊整株提取液对铜绿微囊藻生长的影响
120
100
80
60
40
20
0
铜
绿
微
囊
藻
密
度
//×
10
5
个
/m
L
0 1 2 3 4 5 6 7
培养时间//d
对照组
0.5 g/L
1.0 g/L
2.0 g/L
图 2 蟛蜞菊粉末提取液对铜绿微囊藻生长的影响
0 1 2 3 4 5 6 7
培养时间//d
对照组
0.5 g/L
1.0 g/L
2.0 g/L
120
100
80
60
40
20
0
铜
绿
微
囊
藻
密
度
//×
10
5
个
/m
L
图 4 蟛蜞菊粉末对铜绿微囊藻生长的影响
120
100
80
60
40
20
0
铜
绿
微
囊
藻
密
度
//×
10
5
个
/m
L
对照组
0.5 g/L
1.0 g/L
2.0 g/L
0 1 2 3 4 5 6 7
培养时间//d
图 3 蟛蜞菊 0．45μm 滤膜过滤液对铜绿微囊藻生长的影响
对照组
0.5 g/L
1.0 g/L
2.0 g/L
140
120
100
80
60
40
20
0
铜
绿
微
囊
藻
密
度
//×
10
5
个
/m
L
0 1 2 3 4 5 6 7
培养时间//d
714
第 4 期
表 1 蟛蜞菊对铜绿微囊藻叶绿素 a 及藻胆蛋白相对含量的影响
时间
0
1
2
3
4
藻蓝蛋白相对含量//%
100
97.2%±4.3
84.9%±4.2
73.0%±3.1
54.2%±0.8
别藻蓝蛋白相对含量//%
100
94.4%±3.4
73.0%±3.1
69.3%±5.0
67.1%±3.7
藻红蛋白相对含量//%
100
96.4%±2.1
84.8%±2.6
80.7%±1.9
75.1%±1.3
叶绿素 a 相对含量//%
100
92.5%±1.9
68.0%±4.8
59.3%±4.4
53.5%±2.7
对照组
处理组
图 5 铜绿微囊藻叶绿素 a 含量的变化
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
叶
绿
素
/a
含
量
//m
g/
L
0 1 2 3 4
培养时间//d
大于 3 种提取液（P＜0．05）。 在 0．5 g ／ L 浓度处理下，
试验进行 4 d 后， 直接投加粉末对藻体的抑制率显
著大于 3种提取液（P＜0．05）。
试验过程中通过镜检发现，处理组中的部分藻
细胞体积增大，且部分粉末聚集成块。 培养初期，可
在块状物中观察到藻细胞，推测这些块状物对藻细
胞的聚集更加抑制了铜绿微囊藻的生长。
2．5 蟛蜞菊对铜绿微囊藻叶绿素 a 及藻胆蛋白含
量的影响
处理组中蟛蜞菊粉末提取液的浓度为 1．0 g ／ L，
培养 4 d，每天测定叶绿素 a及藻蛋白含量。 图 5为
铜绿微囊藻叶绿素 a含量的变化，试验初期，对照和
处理组中叶绿素 a 含量变化较小， 无显著性差异
（P＞0．05）。 试验进行 2 d后，处理组中叶绿素 a含量
上升缓慢，与对照组相比差异显著（P＜0．05）。
表 1 为试验期间，处理组及对照组中铜绿微囊
藻叶绿素 a 及藻胆蛋白含量的比较。 试验进行 1 d
后，处理组中铜绿微囊藻的藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白
和藻红蛋白的含量都有所降低。试验进行 2 d后，处
理组中铜绿微囊藻的藻胆蛋白含量均显著低于对
照组（P＜0．05）。 4 d 后，处理组中藻蓝蛋白的相对含
量仅为 54．2％，叶绿素 a 的相对含量仅为 53．4％，而
别藻蓝蛋白和藻红蛋白的相对含量较藻蓝蛋白大，
为 67．1％和 75．1％。
3 结论与讨论
1） 不同质量浓度的蟛蜞菊水提液和粉末对铜
绿微囊藻的生长存在明显的抑制作用，且高质量提
取液条件下 ， 对铜绿微囊藻的抑制率可以达到
100％。并且，在铜绿微囊藻生长受到抑制的同时，其
叶绿素 a及藻胆蛋白的含量也呈明显减少趋势。
2）藻类的生长受到多方面因素的影响，主要有
光照、温度、营养盐等。 试验中，整个过程均在光照
培养箱中进行，能够保证试验中光照及温度条件一
致。 试验培养时间短，营养盐对短期藻生长的影响
较小，可以不予考虑。 因此，可认为投加蟛蜞菊水提
液和粉末是导致藻类生长受到抑制的主要原因。
试验结果表明，蟛蜞菊水提液和粉末对铜绿微
囊藻的生长存在明显的抑制作用。 试验过程中，投
加水提液的培养液中产生的絮体物质，可吸附藻细
胞，这与张薛等［6］研究过程中观察的现象一致。试验
中， 普通定性滤纸过滤和 0．45 μm 滤膜过滤在 2.0
和 0.5 g ／ L 时对其抑藻效果差异不显著。 高质量浓
度水提液的抑藻效果明显高于低浓度处理，这与万
宏等［7］的研究结果一致。
1．0 和 0．5 g ／ L 水提液处理组在试验后期的抑
制率均有所减小，这与门玉洁等 ［8］、张薛等 ［6］的研究
结果类似。 出现此类现象的原因可能是水提液中的
抑藻活性物质容易降解，在水提液的投加浓度较低
时，很快全部降解，使其失去对铜绿微囊藻的抑制
作用。 所以，在试验后期，对铜绿微囊藻的抑制率减
小。 直接投加粉末的抑藻效果明显高于投加水提
液，随培养时间的延长，抑制率持续增大，可能是因
为蟛蜞菊粉末的存在，使抑藻活性物质的浓度能够
持续抑制铜绿微囊藻的生长。 在直接投加粉末的试
验中发现，处理组中部分藻细胞体积增大，由于膨
胀而溶解，这与李庆华等 ［9］和舒阳等 ［10］在研究中观
察的现象相同。
3）藻胆蛋白是蓝藻、红藻和隐藻等藻类特有的
捕光色素蛋白，主要包括藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和
藻红蛋白 3 种。 研究发现［11，12］，在光合作用过程中，
藻胆蛋白作为捕光色素，将捕获的光能传递给叶绿
素，帮助藻细胞完成光合作用。 由于与藻体的光合
作用直接相关， 藻体叶绿素 a及藻胆蛋白的含量可
以反映藻体的生长状态。
试验结果发现，铜绿微囊藻生长受到蟛蜞菊抑
孔江红等：蟛蜞菊对铜绿微囊藻生长抑制作用研究 715
湖 北 农 业 科 学 2011 年
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（责任编辑 张东华）
制时， 叶绿素 a 及藻胆蛋白的含量也呈减少趋势；3
种藻胆蛋白及叶绿素 a 含量随时间变化明显不同，
叶绿素 a 及藻蓝蛋白含量减少趋势大于别藻蓝蛋白
与藻红蛋白，这与李小路等 ［12］的研究结果一致，说
明叶绿素 a 及藻蓝蛋白受到的损伤较大。由此推测，
叶绿素 a 和藻蓝蛋白是蟛蜞菊抑制铜绿微囊藻生长
的主要靶点之一。
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（责任编辑 郑 威）
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