原 文
Xiaoyan Gu, et al. Harmful cyanobacterial blooms and taste-and-odor control: Synergistic effects of submerged macrophytes and freshwater snails[J](点击查阅原文). Energy & Environmental Sustainability, 2026, 2, 100058.(同济大学)
Zhaoji Zhang, et al. Potential applications of 1,8-cineole on biofouling control in microalgae cultivation[J](点击查阅原文). Marine Pollution Bulletin, 2026, 222, 118691.(中国海洋大学)
新年伊始,科研领域捷报频传!同济大学和中国海洋大学的科研团队借助Phyto-PAM浮游植物荧光仪,分别在饮用水安全与微藻生物技术领域取得重要突破,接连在国际权威期刊发表两篇高水平研究论文,为解决饮用水土腥味问题和微藻生物污染控制提供了新思路和新方法,为2026的新春科研版图添上了浓墨重彩的一笔!
同济研究:沉水植物与螺类协同控制蓝藻水华与异味
同济大学环境科学与工程学院的研究团队在Energy & Environmental Sustainability上发表了关于有害蓝藻水华和异味控制的研究。该研究聚焦于Pseudanabaena(一种产2-MIB(2-甲基异莰醇)的丝状蓝藻),通过野外调查和实验室实验,揭示了沉水植物(Myriophyllum spicatum)和淡水螺(Bellamya aeruginosa)的协同抑制机制。

野外数据显示,在长江口中洋沙水库的植物-螺共生栖息地(M-S Habitat),蓝藻生物量和异味物质浓度显著低于浮游植物主导区域(P Habitat)。Pseudanabaena被确定为主要的2-MIB生产者,其在M-S栖息地的细胞密度降低了约90%以上(p < 0.001)。

实验室培养实验进一步验证了这种协同效应:单独使用螺类(Bellamya aeruginosa)时,通过摄食和分泌物抑制Pseudanabaena生物量达96%-100%,优于单独植物处理(46%抑制);而植物与螺类结合时,在最佳螺密度(180 ind m⁻²)下,蓝藻抑制效果最强,同时植物生物量增长34.9%。Phyto-PAM监测显示,螺类分泌物能选择性抑制Pseudanabaena的光合活性(Fv/Fm参数下降),而植物通过化感作用延迟抑制光合系统。

路径分析表明,螺类通过释放营养盐(如NH₄-N)促进植物生长,而植物吸收营养盐减少藻类增殖风险,形成良性循环。该研究为湖泊修复提供了一种自然、可持续的生态调控策略。
海大研究:1,8-桉叶素高效控制微藻培养生物污染
中国海洋大学海洋生命科学学院团队在Marine Pollution Bulletin上报道了1,8-桉叶素(桉树油主要成分)在微藻培养中的生物污染控制应用。研究针对常见污染物:纤毛虫(Euplotes vannus)、轮虫(Brachionus plicatilis)和桡足类(Tigriopus japonicus),在微藻(Synechococcus sp.、Chlorella sp.和Isochrysis sp.)培养体系中评估了1,8-桉叶素的效应。

实验显示,1,8-桉叶素能显著降低污染物丰度(最高致死率达85%),而对微藻的丰度、蛋白质和脂质含量影响甚微。Phyto-PAM测量表明,微藻的光合效率(Y(II))在污染物存在下下降,但加入1,8-桉叶素后得以恢复,尤其在1 g/L浓度下,微藻丰度增长显著(如Isochrysis增长197%)。

生化分析发现,1,8-桉叶素诱导污染物氧化应激,SOD和CAT酶活性升高,GSH含量下降,MDA含量上升,表明细胞膜受损。转录组测序揭示,1,8-桉叶素影响污染物的能量代谢(如糖酵解和TCA循环)、细胞结构(如线粒体和核糖体)和生长发育基因,从而抑制其增殖。

该研究为微藻大规模培养提供了一种高效、环保的污染控制方案,有望替代传统化学试剂。
共同亮点:Phyto-PAM技术支撑精准监测
两篇研究均使用Phyto-PAM进行光合参数实时监测,同济团队测量了Fv/Fm、rETRmax等指标,海大团队跟踪了Y(II)效率和Chl a含量。这凸显了Phyto-PAM在藻类生理状态评估中的重要作用,为水环境治理提供了可靠的数据支撑。

Phyto-PAM功能 | 研究中的硬核表现 |
多波长激发 | 440 nm,480 nm,540 nm,590 nm 和 625 nm,5 个检测波长,同步分辨蓝藻/绿藻/硅藻/隐藻光合贡献和Chl a含量,群落变化一目了然。 |
0.1μg L⁻¹高灵敏度 | 早期低丰度水华、工厂低细胞密度培养,趋势提前3–5天捕获。 |
非侵入实时 | 无需取样过滤,1 mL原样直测,实验-现场连续数据链,审稿人偏爱。 |
随着全球对生态环境保护和生物资源利用的关注度提升,Phyto-PAM相关技术将在农业增效、碳汇核算、环境治理等更多领域释放潜力,为蓝色可持续发展提供核心技术支撑。
