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NCCOS:天然HAB杀藻剂对普通非目标生物的影响最小

 

 

来源:美国国家海岸带海洋科学中心                                        发表日期:2021年7月27日

 

       美国国家海岸带海洋科学中心(NCCOS)赞助了一项关于天然细菌产生的杀藻剂的广泛研究。研究结果表明,这种杀藻剂对其他生物大多是良性的。这些天然杀藻化合物缓解赤潮是一种很有前途的方法。天然除藻化合物有望以环境友好的方式控制有毒甲藻藻华。

       这项目由美国特拉华大学、NCCOS、美国陆军工程兵团等机构合作研究,是NOAA的预防、控制和减轻有害藻华 (PCMHAB)研究计划中的一部分。

       NCCOS之前的多个项目研究表明,希瓦氏菌属IRI-160(Shewanella sp. IRI-160)可以产生使甲藻致死的化合物,触发细胞周期阻滞和程序性细胞死亡,例如Karenia brevis 和Karlodinium veneficum。研究人员希望能够使用细菌及其化学化合物来防止或减轻有毒甲藻藻华,但这些细菌及化合物对非目标生物的影响尚不清楚。

        这项发表在《科学报告》上的研究,使用生物测定法测试了杀藻剂IRI-160AA 对桡足类Acarti tonsa、蓝蟹Callinectes sapidus 和东部牡蛎Crassostrea virginica 的不同发育阶段。对甲藻的生物测定表明,添加1%的杀藻剂可使甲藻的丰度降低50%。相比之下,用桡足类进行的24小时半致死浓度(LC50)试验表明,观察期间成年雌性和早期无节幼体的LC50分别为13.4%和5.96 %。蓝蟹第一阶段幼虫的24h LC50为16.8%,对于后期蟹和牡蛎幼虫无显着性差异。小部分幼虫的呼吸速率通常会增加,但后期甲壳类幼虫和牡蛎的呼吸速率不受影响。在抑制甲藻生长所需的浓度下,后期幼虫阶段和成年桡足类的活动水平不受影响,杀藻剂的作用很小或不存在。

                                     无脊椎动物分类群在运动活动监测(LAM)实验中的死亡率. a:桡足类成年雌性;b:带状青霉;c:巨囊藻
                         先暴露于杀藻剂24h,再清水暴露24h后的死亡率评估。桡足类成年雌性(a)死亡率。只有17%浓度组死亡率高于对照组(单
                         因素方差分析,P=0.012;邓恩检验,P=0.040)。带状青霉(b)和巨囊藻(c)的死亡率。与对照组相比,两种杀藻剂的死亡率
                         均无显着性差异(p>0.05) (*p<0.05)        图片:NCCOS

       研究人员发现,IRI-160AA杀藻剂处理可能会对比表面积较大的小型非目标生物群(如微浮游生物)产生不良影响。致死性和亚致死性生物测定表明,较早、较小的生命阶段对杀藻剂比后期、更大的生命阶段更敏感。在甲藻死亡所需的杀藻剂浓度下,所测定的分类群和阶段对该杀藻剂具有耐受性。

       总的研究结果表明,IRI-160AA等分离出的除藻化合物在防治甲藻藻华方面很有前景。虽然在最初施用地点会出现局部高浓度除藻化合物,可能对高等动物(后生动物)产生风险,但这些影响是有限的。考虑到HAB对较高营养级的严重影响,在控制过程中后生动物直接暴露于杀藻剂的风险似乎是可以容忍的。这些影响也在 mesocosm研究中得到证实,在这项研究中,甲藻和后生动物可以同时暴露于杀藻剂。

 

 

原文链接:Natural HAB Algicide Has Minimal Effects on Common Non-target Organisms

编译:王娜