本次推荐的文章为11月01日黄进课题组每周的文献分享组会上，由王凌翊（2024级生物技术与工程专业硕士研究生）分享的题为“A comparative study of the accumulation and detoxification of copper and zinc in Chlamydomonas reinhardtii: The role of extracellular polymeric substances”的文章。该文章发表于Science of the Total Environment（中科院一区，IF=7.96，第一作者：Chonghua Li，通讯作者：Ying Ge）。原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723006101

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研究背景

        水体环境中的金属污染是一个全球性的环境问题，对人类健康和生态系统构成威胁。铜（Cu）和锌（Zn）虽然是必需的微量营养素，但它们在高浓度下可能对微生物生长产生负面影响。莱茵绿藻作为水体中的生产者，是生态系统中的重要组成部分，其对金属的吸收和耐受机制研究对于理解金属的生物地球化学循环和开发生物修复技术具有重要意义。

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研究内容

        该研究聚焦于莱茵绿藻（Chlamydomonas reinhardtii）在铜和锌胁迫下的响应机制，特别是胞外聚合物（Extracellular polymeric substances, EPS）在其中的作用。研究发现，EPS在莱茵绿藻对铜和锌的吸收、吸附和解毒过程中扮演了重要角色。通过对比有无EPS的莱茵绿藻对铜和锌的耐受性，研究揭示了EPS成分与铜和锌积累之间的相关性，并发现锌处理显著诱导了谷胱甘肽的合成。

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研究结论

        EPS对铜的耐受性贡献大于锌，且与铜的吸附能力密切相关。锌的解毒机制则通过诱导谷胱甘肽合成实现。这些发现为理解莱茵绿藻在金属生物地球化学循环中的作用提供了新视角，并为微藻修复重金属污染水体提供了理论依据。

图1. 莱茵绿藻对铜和锌胁迫响应中EPS作用的示意图

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课题组启示

 本课题组硕士研究生王凌翊目前的研究方向之一为纳米金属颗粒对莱茵绿藻的毒性机理研究。EPS成分和功能在纳米污染物胁迫适应中可能也发挥重要作用，该研究的研究方法和部分研究结论为我们的后续科研提供了重要的参考，并为开发新型生物修复材料和策略提供了新的思路。

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