微藻-细菌共培养体系对Cu、Zn的去除和响应规律尚不清晰。本研究将小球藻(
Chlorella vulgaris)与农杆菌(
Agrobacterium sp. W01p)按2∶1比例共培养,设置单一和复合Cu(0.1、0.5 mg·L
-1)、Zn(1.0、5.0 mg·L
-1)处理,培养4天后测定叶绿素、干重、胞外聚合物组分、超氧化物歧化酶活性及Cu、Zn去除率,比较共培养体系与单一小球藻对Cu、Zn的去除和响应差异。结果表明,在单一Cu和Zn处理下,藻菌共培养体系的叶绿素含量达到单一小球藻体系的1.1~2.8倍;在复合处理(0.1Cu+1.0Zn、0.5Cu+1.0Zn、0.1Cu+5.0Zn)下,藻菌共培养体系的叶绿素含量较单一小球藻体系提高1.1~4.1倍。与单藻相比,藻菌共培养对Cu、Zn的去除率提高了7.4%~16.0%。Cu、Zn复合处理对小球藻及藻菌共培养体系叶绿素合成的抑制率均显著高于单一Cu、Zn处理(
P<0.05)。Zn(1.0、5.0 mg·L
-1)和Cu(0.1 mg·L
-1)的复合处理使小球藻农杆菌共培养体系对Cu的去除率从39.3%分别提高至60.2%、68.3%;但Cu(0.1、0.5 mg·L
-1)与Zn(1.0 mg·L
-1)的复合处理使共培养体系对Zn的去除率从89.1%分别下降至56.1%、40.8%。农杆菌共培养显著增加了小球藻叶绿素含量,为单一小球藻的1.1~4.1倍(
P<0.05),同时使胞外聚合物总量显著提高至单一小球藻的1.1~2.4倍(
P<0.05)。在Cu、Zn处理下,藻菌共培养体系的超氧化物歧化酶活性较小球藻提升了18.4%~215.9%,证实藻菌可通过抗氧化酶缓解Cu、Zn胁迫。研究表明,藻菌共培养比单一小球藻具有更强的Cu、Zn耐受和去除能力,且Cu、Zn共存有利于Cu的去除,但不利于Zn的去除,胞外聚合物分泌增加、抗氧化酶活性上调以及官能团特异性结合等是增强藻菌共培养体系耐受和去除Cu、Zn能力的主要原因。