土地荒漠化是干旱、半干旱和半湿润地区出现的土壤退化的过程,是一个重大的环境生态安全问题。中国是世界上受土地荒漠化危害最为严重的国家之一,严重威胁了中国的生态安全与经济社会的发展。干旱、高盐碱、高紫外辐射是荒漠生境中生物面临的最主要的生存考验,其中高紫外辐射会增加生物体活性氧(ROS)的形成,还会损伤细胞DNA、RNA,最终导致生物细胞的损伤和死亡,这对生物体的生存都极为不利。具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gom.)是颤藻科、微鞘藻属的一种丝状蓝藻,是荒漠生境中生物结皮的优势藻种之一,该藻在长期进化过程中获得了较强的抗紫外辐射能力,这种能力与其胞外多糖密切相关。现阶段对具鞘微鞘藻的研究主要集中于该藻在荒漠化治理过程中所起的作用及其机理等,对其胞外多糖的生物活性研究还不多,尤其是其胞外多糖抗紫外辐射活性的研究较少。多糖是除核酸和蛋白之外的第三类天然大分子,主要以糖蛋白、糖脂和蛋白聚糖形式存在,是许多生命有机体的重要组成部分。多糖具有抗辐射、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗衰老以及促进机体免疫力等多种生物学功效,是一种新兴的抗氧化剂。本文主要研究具鞘微鞘藻胞外多糖在紫外灯辐射下对大肠杆菌的保护作用。首先对具鞘微鞘藻进行恢复培养及扩培,再提取并纯化其胞外多糖,制备胞外多糖溶液。其次,在大肠杆菌菌悬液中添加不同浓度的胞外多糖溶液制成混合菌悬液,再分别进行紫外辐射,培养计数后,计算大肠杆菌的紫外存活率及多糖的抗紫外辐射率,以研究在不同紫外辐射强度下,胞外多糖对大肠杆菌抗紫外辐射能力的增强效应。实验结果表明:20W紫外灯照射条件下大肠杆菌存活率较15W紫外灯照射条件下大肠杆菌的存活率低。辐射时间40s、紫外灯功率20W的条件下,400mg/L多糖溶液的抗紫外辐射率为41%,是200mg/L、800mg/L多糖溶液抗辐射率的1.71倍和1.47倍;辐射时间40s、紫外灯功率15W的条件下,400mg/L多糖溶液的抗紫外辐射率为29%,是200mg/L、800mg/L多糖溶液抗辐射率的1.38倍和1.32倍。本实验结果表明具鞘微鞘藻胞外多糖能够增强大肠杆菌的抗紫外辐射能力,且400mg/L多糖溶液的抗辐射性较其他浓度多糖溶液好。多糖可以清除因紫外线辐射而产生的过量的自由基,减少细胞损伤,增强细胞的免疫力,有助于细胞抵抗紫外辐射所引起的损伤。本实验研究结果能够为以后研究多糖抗紫外辐射等生物活性提供基础资料和数据,促进对具鞘微鞘藻等荒漠优势蓝藻的研究,可望进一步推进土地荒漠化治理。