全 文 ：第 32卷 第 4期 生 态 科 学 32(4): 429-433
2013年 7月 Ecological Science July. 2013
收稿日期：2012-12-05收稿，2013-04-06接受
基金项目：NSFC-广东联合基金重点项目（U1133003）和国家自然科学基金项目（41176104）
作者简介：肖爱风(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为藻类生态与海洋生物资源研究（工作）
*通讯作者：段舜山，博士，教授，主要从事藻类生理生态学研究。E-mail：tssduan@jnu.edu.cn

肖爱风，杨慧丽，安民，段舜山. 邻苯二甲酸二丁酯对绿色巴夫藻的生长毒性和干扰效应[J]. 生态科学, 2013, 32(4): 429-433.
XIAO Ai-feng, YANG Hui-li, AN Min, DUAN Shun-shan. Toxicity and interference effects of dibutyl phthalate on Pavlova viridis[J].
Ecological Science, 2013, 32(4): 429-433.

邻苯二甲酸二丁酯对绿色巴夫藻的生长毒性和干扰
效应
肖爱风 1， 杨慧丽 2， 安民 3， 段舜山 1*
1．暨南大学生态学系，水体富营养化与赤潮防治广东普通高校重点实验室，广州 510632
2．广东新思维教育科技有限公司，广州 510075
3．查理斯特大学理学院环境与分析实验室，澳大利亚 NSW 2678

【摘要】采用批次培养的方法研究了邻苯二甲酸二丁酯（DBP）对绿色巴夫藻（Pavlova viridis）的生长毒性和干扰效应。实验
设置了0 mg·L-1、2.5 mg·L-1、3.0 mg·L-1、3.5 mg·L-1、4.0 mg·L-1、5.0 mg·L-1和7.5 mg·L-1 共7个质量浓度梯度的DBP暴露处理组，
测定了绿色巴夫藻的细胞密度、光合色素含量、叶绿素荧光特性及丙二醛（MDA）含量等指标，试图揭示DBP对绿色巴夫藻的
生态毒性影响规律及机制。结果表明：DBP暴露对绿色巴夫藻的生长具有显著抑制作用，高质量浓度（5.0 mg·L-1和7.5 mg·L-1）
DBP暴露下绿色巴夫藻细胞10 d内全部死亡；随着DBP暴露质量浓度增加，藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量均显著降低；DBP
暴露使光系统Ⅱ（PSⅡ）的最大光能转化效率（Fv/Fm）、潜在光化学活性（Fv/Fo）、实际光能转化效率（Yield）和光合电子传递
速率（ETR）等指标也显著降低；DBP暴露还能够使绿色巴夫藻的细胞MDA含量显著增加。该研究进一步证实了DBP污染物对
微藻光系统和酶类生理生化过程的干扰作用。
关键词：邻苯二甲酸二丁酯；绿色巴夫藻；毒性效应；光合色素；叶绿素荧光特性
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2013.04.004 中图分类号：X171.5 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2013)04-429-05
Toxicity and interference effects of dibutyl phthalate on Pavlova viridis
XIAO Ai-feng1, YANG Hui-li2, AN Min3, DUAN Shun-shan1*
1. Department of Ecology/Key Laboratory of Eutrophication and Red Tide Prevention of Guangdong Higher Education Institutes， Jinan
University，Guangzhou 510632, China
2. New Mind Education Ltd., Guangzhou 510075, China
3. Environmental and Analytical Laboratories, Faculty of Science, Charles Sturt University, Wagga Wagga, NSW 2678, Australia
Abstract: Toxicity and interference effects of dibutyl phthalate (DBP) on the growth of Pavlova viridis were studied. The exposure
concentrations of DBP were 0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 5.0, 7.5 mg·L-1. The cell density, photosynthetic pigment content, chlorophyll
fluorescence characteristics and malondialdehyde (MDA) content were examined. The results showed that DBP inhibited the growth of P.
viridis, and the cells were completely killed at the high concentrations (5 and 7.5 mg·L-1). The contents of chlorophyll a and carotenoids
significantly decreased with the increase of DBP concentrations. Photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm), potential activity of PSII
(Fv/Fo), actual photochemical efficiency of PSII in the light (Yield) and the electron transport rate (ETR) significantly decreased with
increasing concentrations of DBP, while the content of MDA increased. The results confirm that the DBP has toxic effects on the
population of the microalgae.

Key words: dibutyl phthalate; Pavlova viridis; toxic effect; photosynthetic pigment; chlorophyll fluorescence characteristics
生 态 科 学 Ecological Science 32卷 430
1 引言（Introduction）

邻苯二甲酸酯类化合物（Phthalate esters，PAEs）
由于其诸多优点而广泛用于工业产品中[1]。邻苯二甲
酸二丁酯（Dibutyl phthalate，DBP）是主要的邻苯二
甲酸酯类化合物之一，是塑料工业的增塑剂原料，广
泛应用于婴幼儿用品、食品包装材料、医用血袋和胶
管、清洁剂、润滑油、个人护理用品、乙烯地板等很
多材料中[2]。DBP在材料中并非以化学键的形式与多
聚体联接，而是分散在多聚体中以降低相连链间的作
用力，因此，其易于释放到环境中[3]。在塑料制品广
泛得到应用的今天，我们生活周围的环境如大气、水
环境、土壤和生物体都检测出 DBP的存在[4]。
DBP 是一类重要的环境内分泌干扰物
（Environmental endocrine disruptors，EEDs），随着
DBP 大量进入水环境中，其对水生态系统及水生生
物造成的毒性效应引起了研究人员的重视。研究发
现，DBP 对浮游动物的生殖率、世代时间、种群内
禀生长率有影响[5,6]；对鲍鱼的胚胎形成和幼虫发育
也有影响，能导致胚胎畸形，幼虫固着率下降[7,8]；
DBP 对鱼类有发育毒性、生殖毒性、神经毒性和氧
化胁迫[9-11]。研究表明 DBP能通过食物链传递。在聂
湘平等[12]的研究中，篮子鱼通过食用暴露过 DBP的
龙须菜而检测到有较高的 DBP 积累和分布，表明了
DBP 在生物链中存在生物放大现象。近年来，DBP
对海洋微藻毒性效应的研究，主要集中在绿藻[13]、
蓝藻[14]、甲藻[15,16]和硅藻[17]，绿色巴夫藻作为海洋
生态系统中的重要饵料藻，DBP 对其生态毒性效应
研究鲜有报道。
绿色巴夫藻（Pavlova viridis）隶属于金藻门，普
林藻纲，巴夫藻目，巴夫藻科，巴夫藻属，是海水养
殖中常用的饵料[18]。本文试图从微藻光合色素、光
合特性及丙二醛含量等方面进一步探讨 DBP 对绿色
巴夫藻的毒性效应及其机理，为评价邻苯二甲酸酯类
化合物对水生生物的毒性效应及其环境风险评提供
理论依据。

2 材料与方法（Materials and methods）

2.1 实验材料
实验藻种绿色巴夫藻（Pavlova viridis）来自暨南
大学水生生物研究中心藻种室。邻苯二甲酸二丁酯，
购自天津市化学试剂一厂，分析纯，纯度≥99.5%，
密度为 1.045~1.047 g·L-1。丙酮，分析纯，购自广州
化学试剂厂。

2.2 藻种培养
实验采用 f/2培养基，基础介质为人工配制海水
（盐度为 30），所用器皿和海水等先经高压灭菌，冷
却后使用。培养温度为（23±1）℃，光照强度为 100
μmol·m-2·s-1，光暗周期 12 h:12 h，于智能生物人工气
候箱内静置培养。实验开始前，将藻种置于实验设定
条件下进行活化和扩大培养。

2.3 实验设计
实验中采用丙酮作为助溶剂，经预实验确定正式
实验中助溶剂的浓度为 5‰。
实验设置 6个 DBP浓度梯度，即 2.5、3.0、3.5、
4.0、5.0、7.5 mg·L-1和一个对照组，每个处理均设三
个平行。将处于指数生长期的绿色巴夫藻接种于 250
mL三角瓶中，培养液体积为 200 mL。每天随机更换
三角瓶位置并轻摇藻液 2~3次，以避免光照不均匀。

2.4 指标的测定
2.4.1 细胞生长的测定
采用 UV-2450型紫外-可见分光光度计测定藻液
在 680 nm波长处的吸光值，以 OD680表征藻细胞的
生长情况。
2.4.2 光合色素含量的测定
光和色素的测定参照 Lenore S C 等和 X H波钦
诺克的方法[19,20]。
2.4.3 叶绿素荧光特性的测定
取一定体积的藻液，利用 XE-PAM 叶绿素荧光
仪测定 PSⅡ最大光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜
在光化学活性(Fv/Fo)、实际光能转化效率(Yield)、光
合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭(Qp)等光合参
数。
2.4.5 丙二醛含量的测定
丙二醛的含量测定参照常福辰等的方法[21]。

2.5 数据分析
所有数据整理和作图在 Excel 2003中进行，并利
用 SPSS16.0进行统计分析。

3 结果与分析 (Results and analysis)

3.1 DBP暴露对绿色巴夫藻生长的影响
4期 肖爱风，等. 邻苯二甲酸二丁酯对绿色巴夫藻的生长毒性和干扰效应 431
不同浓度DBP作用下绿色巴夫藻的生长曲线如
图 1所示。实验结果表明，各浓度DBP处理组不同程
度的抑制了藻细胞的生长，抑制效应随DBP浓度的升
高而增强。当DBP浓度为 5 mg·L-1和 7.5 mg·L-1时，
绿色巴夫藻完全死亡，当DBP浓度为 4 mg·L-1时，实
验周期(10 d)内绿色巴夫藻的生长完全受到抑制。



图 1 不同浓度 DBP对绿色巴夫藻生长的影响
Fig. 1 Effects of different concentrations of DBP on the
growth of P. viridis

3.2 DBP暴露对绿色巴夫藻光合色素含量的影响
图 2为不同浓度 DBP处理对绿色巴夫藻叶绿素
a 和类胡萝卜素含量的影响。各 DBP 处理组藻细胞
叶绿素 a含量和类胡萝卜素含量均低于对照组。光合


图 2 不同浓度 DBP对绿色巴夫藻叶绿素和类胡萝卜素含量
的影响
Fig. 2 Effects of different concentrations of DBP on the
chlorophyll a and carotenoids contents of P. viridis
色素含量均随 DBP处理浓度的升高而下降。当 DBP
浓度≥3 mg·L-1藻细胞内两种色素含量显著低于对照
组（p < 0.05），当 DBP浓度为 5 mg·L-1和 7.5 mg·L-1
时，胁迫 3 d后绿色巴夫藻基本死亡，检测不到叶绿
素 a和类胡萝卜素。

3.3 DBP暴露对绿色巴夫藻叶绿素荧光特性的影响
不同浓度 DBP 对绿色巴夫藻叶绿素荧光参数的
影响见图 3。绿色巴夫藻叶绿素荧光参数 Fv/Fm、



图 3 不同浓度 DBP对绿色巴夫藻叶绿素荧光参数的影响
Fig. 3 Effects of different concentrations of DBP on
chlorophyll fluorescence parameters of P. viridis
生 态 科 学 Ecological Science 32卷 432
Fv/Fo、Yield和 ETR均随着 DBP浓度的升高而降低。
胁迫时间对各荧光参数也有显著影响，5 mg·L-1和 7.5
mg·L-1浓度组在整个暴露过程中 Fv/Fm、Fv/Fo、Yield
和 ETR均下降，而其他浓度组变化不规律。

3.4 不同浓度 DBP 作用对绿色巴夫藻丙二醛含量的
影响
由图4可知，DBP暴露处理后，绿色巴夫藻MDA
含量随DBP暴露浓度的升高而升高，膜脂过氧化程度
加深，细胞伤害加重，其生长受到抑制。随着培养时
间的增加，24 h时，处理组藻细胞内MDA含量达到峰
值，之后随着培养时间的加长，MDA含量没有明显
的变化。

4 讨论 (Discussion)

该研究表明，不同浓度DBP暴露下，绿色巴夫藻
细胞生长受到了抑制，且抑制程度随暴露浓度升高而
加强。这与任丽君等（2012）[22]对球等鞭金藻和三
角褐指藻的研究结果相似。这可能是DBP暴露抑制了
绿色巴夫藻的代谢，导致生长受到抑制。汪星等
（2006）[14]的研究表明低浓度DBP（1 mg·mL-1和2
mg·mL-1时）对鱼腥藻的生长有一定的刺激作用，高
浓度（4 mg·mL-1时）有抑制作用，出现这样不同结
果的原因可能是不同的藻对污染物的耐受程度不同，
其作用机制也不尽相同。
光合色素是客观反映植物利用光照能力的一类
重要指标，往往可以作为判断植物光合生理能力、反
映环境胁迫状况的依据，而光合器官是植物细胞内活



图 4 不同浓度 DBP对绿色巴夫藻丙二醛含量的影响
Fig. 4 Effects of different concentrations of DBP on MDA
content of P. viridis
性氧的主要来源之一[23]。本研究中，DBP胁迫后，绿
色巴夫藻光合色素明显降低，这可能是细胞内活性氧
的积累导致叶绿体结构破坏，从而降低了色素含量。
杨慧丽等（2010）[17]的结果与本实验相吻合，色素
含量随DBP暴露浓度升高而降低。而胡芹芹等（2008）
[13]的研究表明低浓(5-10 mg·L-1)DBP对斜生栅藻叶绿
素合成有刺激作用，高浓度（10-100 mg·L-1）有抑制
作用。这是因为低浓度DBP能刺激藻细胞SOD活性的
上升，增强对活性氧的清除能力保持自由基平衡，而
高浓度DBP对藻产生了更彻底、更广泛的氧化损伤，
从而破坏叶绿体结构。在受到DBP胁迫后，绿色巴夫
藻的荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、ETR明显降低。
Fv/Fm和Fv/Fo分别代表PSⅡ的原初光能转化效率和
PSⅡ的潜在活性，两者的下降表明， DBP使PSII反
应中心受损，抑制了光合作用的原初反应，阻碍了光
合电子传递的过程。Yield和ETR的降低说明DBP阻止
了藻细胞同化力（NADPH，ATP）的形成，从而影
响对碳的固定与同化。从实验结果看，DBP作用时光
能转化效率测量结果变化与叶绿素含量变化存在内
在相关性，即当叶绿素含量下降时，光能转化效率也
出现下降趋势，这与陈雷等（2009）[24]的结果一致。
MDA是植物器官在逆境或衰老时发生膜质过氧
化的产物之一，通常作为膜脂过氧化的指标，反映膜
脂过氧化的程度和对逆境反应的强弱。MDA的产生
会破坏细胞的膜结构，造成膜内外离子交换紊乱[25]。
本实验中MDA含量逐渐上升表明，在DBP胁迫下，
活性氧的产生和清除间的平衡被破坏，绿色巴夫藻的
膜质质过氧化加剧，细胞膜的结构和功能遭到破坏，
细胞伤害重，使MDA含量增多 [26]，别聪聪等
（2012a,b）[15,16]的两篇论文也证实这一点，在DBP
胁迫下，短裸甲藻MDA积累，细胞膜出现大量突起，
细胞内形成大量液泡，膜结构解体，细胞空洞、死亡。
同时诱导微藻活性氧（ROS）的积累，促进羟自由
基·OH、过氧化氢H2O2的积累，产生氧化损伤导致细
胞死亡。

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