一、硒對微藻的營養(yǎng)作用：不止于抗氧化
硒對微藻而言是一種 “多功能營養(yǎng)素”，最核心的作用是參與抗氧化酶的合成 —— 它是谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）和硫氧還蛋白還原酶（TrxR）的關(guān)鍵組成成分，通過硒代半胱氨酸的形式 “嵌入” 這些酶中，幫助清除細(xì)胞內(nèi)的活性氧（ROS），保護(hù)蛋白質(zhì)、DNA 等生物大分子不受損傷。
值得關(guān)注的是，在萊茵衣藻這類單細(xì)胞藻類中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了硒蛋白 W 和磷脂氫過氧化物 GPx 的 “近親”，其硒代半胱氨酸的插入機(jī)制與動物高度相似。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了微藻硒蛋白的進(jìn)化起源，也暗示了硒在生命活動中的古老作用。
除了抗氧化，硒還能間接促進(jìn)光合作用。研究發(fā)現(xiàn)，亞硒酸鹽能提高石莼、龍須菜等藻類的光合色素含量和光系統(tǒng) II 效率，這可能與它減少光抑制對葉綠體的損傷有關(guān)。而微藻更 “擅長” 將無機(jī)硒（如亞硒酸鈉）轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒（如硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸），轉(zhuǎn)化率最高可達(dá) 76.98%。這些有機(jī)硒毒性低、易被生物體吸收，其轉(zhuǎn)化過程依賴硫代謝途徑 —— 硒與硫化學(xué)性質(zhì)相似，能 “借用” 硫的代謝通道完成轉(zhuǎn)化，這一點(diǎn)在現(xiàn)有研究中已有充分解釋。
二、硒的毒性：劑量決定效果，物種影響閾值
硒對微藻的作用呈現(xiàn)明顯的 “低促高抑” 規(guī)律，但具體劑量因藻種而異：
微擬球藻在硒濃度 6 mg/L 時生長更旺盛，達(dá)到 24 mg/L 則被抑制；
蛋白核小球藻的 “安全促進(jìn)濃度” 是 2–4 mg/L，超過 6 mg/L 就會生長受阻，有研究甚至測出其致死濃度為 15.37 mg/L。
這里有個容易被忽略的關(guān)鍵點(diǎn)：評估毒性不能只看濃度，更要關(guān)注 “單位細(xì)胞承載的硒量”。比如高細(xì)胞密度的藻液中，細(xì)胞分?jǐn)偟奈伲拘詴匀痪徑狻?/p>
毒性機(jī)制主要體現(xiàn)在三方面：
1干擾硫代謝：硒與硫會競爭轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，缺硫時微藻會主動吸收更多硒，反而加劇積累；
2破壞蛋白質(zhì)合成：硒代氨基酸可能 “冒充” 普通氨基酸混入蛋白質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能異常，比如小球藻會因此出現(xiàn)分裂障礙；
3引發(fā)氧化應(yīng)激：低濃度硒能激活超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶，高濃度則會耗盡酶活性，導(dǎo)致細(xì)胞損傷。
有趣的是，高硒環(huán)境下的小球藻會變黃，并生成紅色的元素硒顆粒 —— 這是它們的 “解毒策略”，通過將有毒的硒化合物還原成無毒的元素硒來自我保護(hù)。
三、微藻的 “硒耐受” 差異：從機(jī)制到能力
不同微藻對硒的耐受能力大相徑庭，背后是多樣的解毒機(jī)制：
1小球藻、柵藻等能將硒 (IV) 還原成元素硒顆粒，或揮發(fā)成二甲基硒氣體；
2萊茵衣藻擁有特殊的硒蛋白（如甲硫氨酸 – S – 磺氧化物還原酶），幫助它應(yīng)對硒壓力；
3紅藻中的龍須菜甚至能在 500 mg/L 的高硒環(huán)境下正常生長，暗示紅藻門可能有更強(qiáng)的耐受性。
在富集能力上，微藻并非 “給多少硒就存多少”。比如微擬球藻在 6 mg/L 時富集效果最好，小球藻在 20 μg/mL 時有機(jī)硒轉(zhuǎn)化率最高，說明每種藻都有其 “黃金濃度”。
四、從生物強(qiáng)化到環(huán)境修復(fù)
基于上述特性，微藻與硒的相互作用已展現(xiàn)出多重應(yīng)用潛力：
1生物強(qiáng)化：通過調(diào)控硒濃度（如給微擬球藻 6 mg/L 硒），可提高藻類的蛋白質(zhì)和硒蛋白含量，生產(chǎn)高營養(yǎng)價值的飼料或保健品；
2環(huán)境修復(fù)：缺硫條件下的微藻能高效揮發(fā)二甲基硒，可用于治理硒污染水體；
3高附加值產(chǎn)品：小球藻生產(chǎn)的硒代蛋氨酸、硒多糖等，因抗氧化能力強(qiáng)，已成為食品、醫(yī)藥領(lǐng)域的新寵。
