2016, Vol. 37
2. 南京农业大学生命科学实验中心, 元素与生命科学示范实验室, 南京 210095
2. Laboratory Centre of Life Science, Demonstration Laboratory of Elements and Life Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
砷是一种有毒的类金属元素.由于矿山开采、金属冶炼、农药施用等过程中的不合理排放，大量含砷化合物进入环境，造成水体砷污染，印度、智利、阿根廷等20余个国家均报道过饮水砷中毒事件[1, 2].不仅如此，环境中的砷还可通过食物链对人类健康造成危害，砷污染已成为全球非常突出且急需解决的环境问题之一[3].
微藻是广泛存在于环境中的一类单细胞生物.微藻细胞比表面积大，对砷的富集能力比较强，在处理砷污染废水方面具有较大潜力[4, 5].有研究表明，砷酸盐[As(Ⅴ)]是水环境中砷的主要形态，微藻通过磷酸盐转运蛋白吸收As(Ⅴ)，然后在胞内还原为亚砷酸盐[As(Ⅲ)]，As(Ⅲ)的代谢包括甲基化[5~8]、外排[9~11]、合成砷糖或砷脂[12, 13]及与巯基物质如谷胱甘肽(GSH)、植物螯合素(PCs)等的结合[14].
在自然环境中，微藻常与其他微生物共生[15].然而微藻对砷的富集和解毒过程如何受到共生微生物的影响还存在不同的结果.例如，王亚等[16]发现，共生的芽孢杆菌(Bacillus solisalci)影响了盐藻(Dunaliella salina)对砷的代谢途径，1.875~7.5mg ·L-1As(Ⅲ)暴露13 d后，带菌盐藻以As(Ⅲ)氧化和甲基化为主，无菌盐藻则只有As(Ⅲ)氧化，不存在甲基砷.Duncan等[17]研究表明，2μg ·L-1As(Ⅴ)暴露3 d后，添加外源细菌和无菌的盐藻(Dunaliella tertiolecta)细胞内砷形态差异不显著； 细菌对盐藻砷代谢没有明显影响.这说明共生细菌影响微藻砷吸收和转化的具体机制还需要深入研究[18].
小球藻属于绿藻门、绿球藻目、小球藻科，在自然界分布极广，对环境适应能力强[19].国内外已对小球藻砷的毒性及代谢开展了不少研究，例如李妍丽等[20]和Levy等[21]研究了As(Ⅲ)和As(Ⅴ)等不同形态的砷对小球藻的毒性.Murray等[12]、Maeda等[22]和Knauer等[23]研究了小球藻对不同形态砷的吸收、外排等代谢过程.Murray等[12]和Levy等[21]的研究表明，在不同浓度As(Ⅴ)暴露3 d，淡水小球藻比如Chlorella vulgaris和Chlorella sp. 细胞内的砷以As(Ⅴ)为主要形态，As(Ⅲ)所占比例为1%~6%.Karadjova等[24]以盐生小球藻(Chlorella salina)为供试材料，发现在750μg ·L-1 As(Ⅴ)暴露3 d后，藻细胞内的砷仍以As(Ⅴ)为主要形态，As(Ⅲ)约占胞内总砷含量的30%.此外，Karadjova等[24]和Bahar等[25]发现培养基中磷酸盐浓度的增加能够抑制小球藻细胞对As(Ⅴ)的吸收和还原，降低了As(Ⅴ)的毒性效应； 而Kobayashi[26]等发现藻细胞内的磷含量对As(Ⅴ)的毒性有重要影响.但是，共生细菌是否影响小球藻对砷的吸收和代谢及磷含量的影响尚无报道.
因此，本研究从盐生小球藻中分离鉴定得到1株盐单胞菌(Halomonas sp.)，通过批次培养实验，在不同浓度的As(Ⅴ)暴露7 d条件下，测定无菌和带菌小球藻对砷的吸收、吸附、形态转化及细胞内的磷含量，分析共生细菌对小球藻吸收、吸附和转化As(Ⅴ)的影响，探讨可能的影响机制，通过明确藻菌共生在砷的生物地球化学循环中的作用，以期为砷污染的生物修复提供理论参考.
1 材料与方法 1.1 藻种和培养条件盐生小球藻(Chlorella salina)购自山东青岛中国科学院海洋生物种质库.培养条件为：f/2培养基[27]，使用20mmol ·L-1的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)控制pH为8.0±0.2[28]，121℃高压蒸汽灭菌30 min； 培养温度(25±1)℃，光照强度为3 500~4 000 lx，光照明暗比12 h ∶12 h； 小球藻初始细胞密度为5×106 cells ·mL-1，培养期间每天定时摇动3次.
1.2 共生细菌的分离、培养与16S rRNA鉴定通过平板划线法分离小球藻培养液中的共生细菌，30℃条件下避光倒置培养，72 h后只观察到一种菌落形态.挑取单菌落于LB液体培养基中摇床培养.
共生细菌通过16S rRNA序列测定进行鉴定.使用试剂盒(TIANamp Bacteria DNA Kit)提取细菌基因组DNA，按照说明书操作步骤进行.PCR扩增所用引物为：27F(5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′)和1492R(5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′)[29].扩增条件为：94℃预变性5 min，94℃变性30 s、58℃退火45 s、72℃延伸90 s，30个循环后72℃延伸5 min.对扩增产物进行电泳，结果显示产物全长约为1.5 kbp，说明扩增产物符合要求.将PCR扩增产物回收后进行DNA片段测序.将获得序列与NCBI上已有序列进行Blastn比对，获得相似性高的细菌种属.选取有代表性的菌株，根据16S rRNA基因序列进行序列比对，使用MEGA6.0软件的邻接法(Neighbor Joining Method)构建共生细菌的系统发育树(步长值为1 000).
1.3 无菌小球藻的获取和检验为获得无菌小球藻，向带菌小球藻中分别添加氨苄青霉素、硫酸卡那霉素和庆大霉素母液，终浓度分别为300、300和100 μg ·mL-1，相同浓度连续混合处理3次，每次处理间隔2 d，培养1~2代以消除抗生素对小球藻的不良影响.使用LB平板划线法检验除菌效果，若平板上无菌落形成，则可认为小球藻培养液中不存在可培养的细菌.收集处于对数生长中期的无菌和带菌小球藻样品，进行扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM,LEO1530VP)的观察.
1.4 小球藻对As(Ⅴ)的富集和形态转化将生长至对数中期的无菌和带菌小球藻分别接种至新的培养基，于250 mL锥形瓶分装100 mL藻液，分别加入1 000mg ·L-1的As(Ⅴ)母液(以Na3AsO4 ·12H2O配制) 7.5、15、30和75 μL，As(Ⅴ)浓度分别为1、2、4、10 μmol ·L-1(即75、150、300、750μg ·L-1)，设置空白对照(不加As(Ⅴ)处理)，每个As(Ⅴ)浓度设置3个平行.培养7 d后取藻液7 500 g ·min-1离心10 min，收集藻细胞，冷冻干燥后以测定小球藻细胞砷富集量和磷含量.再次收集藻液，离心后舍弃上清液，加入5 mL 1mmol ·L-1的磷酸盐缓冲液(PBS，含1mmol ·L-1K2HPO4、5mmol ·L-1MES和0.5mmol ·L-1Ca(NO3)2，35‰的盐度以保持渗透压平衡和细胞完整)，浸泡10 min，以去除藻细胞表面吸附的砷[24, 30].清洗2次后，离心收集藻细胞，冷冻干燥后以测定小球藻细胞砷吸收量和砷形态.小球藻砷吸附量计算公式为：砷吸附量=砷富集量-砷吸收量.
为检测培养过程中非生物因素对As(Ⅴ)形态的影响，以不加无菌和带菌小球藻，加入1、2、4、10 μmol ·L-1As(Ⅴ)的f/2培养基为试剂空白，放置于同等培养条件下，7 d后收集培养液检测砷形态.结果表明，As(Ⅲ)含量低于检出限，说明整个培养期内As(Ⅴ)形态稳定.
1.5 小球藻生物量的测定选取若干塑料离心管，编号后称重并记录.不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，离心收集无菌和带菌小球藻，冷冻干燥至恒重(24 h)后称重.使用差减法计算无菌和带菌小球藻的生物量.同时将未收集藻液的离心管同批次冷冻干燥，以避免离心管水分造成的误差.
1.6 小球藻总砷和总磷含量的测定称取约0.01 g冷冻干燥的藻样，加入2 mL混酸(HNO3与HClO4，4 ∶1体积比)，静置过夜.使用重金属消解仪(Hanon SH230N) 120℃电热消解.采用氢化物发生-双道原子荧光光度计(HG-AFS，北京吉天AFS-9130)测定总砷含量[31].总磷含量使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES,Perkin Elmer Optima 8000)测定.
总砷和总磷的测定以标准物质米粉(NIST-SRM 1568b)进行方法检验，并以同批次不加砷的藻样为空白进行加标回收实验.米粉总砷和总磷测定结果分别为(0.258±0.024)mg ·kg-1、(1 646±15)mg ·kg-1，标准值分别为(0.285±0.014)mg ·kg-1、(1 530±40)mg ·kg-1，回收率分别为90.53%和107.58%； 空白样品加砷10.0μg ·L-1，测得值为10.3μg ·L-1.说明消解方法可靠，不存在明显的系统误差.
1.7 砷形态的测定为分析藻细胞中砷形态，向藻样中加入2 mL 0.28 mol ·L-1 HNO3，90℃超声10 min后14 000 g ·min-1离心10 min，重复提取3次，上清液合并后定容至10 mL.定容后的样品及培养液样品用0.22 μm滤膜过滤，同时配制不同形态砷[As(Ⅴ)、As(Ⅲ)、一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)]的混合标准溶液.样品及标准溶液过阴离子交换柱(Hamilton PRP-X100)，采用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光度计(HPLC-HG-AFS，北京吉天SA-10)测定.检测条件如下[31]：流动相为17.5mmol ·L-1磷酸氢二铵(pH=6.1)，等度洗脱； 进样体积100 μL； 载流：5%盐酸； 还原剂：1.5%硼氢化钾＋0.5%氢氧化钾； 屏蔽气：700mL ·min-1； 载气：Ar，600mL ·min-1； 光电倍增管电压：270 V； 灯电流：100 mA.
分析小球藻细胞总砷和各砷形态总和的数据可算出砷形态提取效率，无菌小球藻为92.9%~108.0%，带菌小球藻为87.2%~104.9%，说明提取方法可靠.
1.8 共生细菌对As(Ⅴ)的形态转化挑取共生菌单菌落接种于f/2培养基(含10 g ·L-1葡萄糖，下同)，摇床150 r ·min-1、30℃培养2 d.将细菌悬液离心后接种至新的f/2培养基，细菌细胞初始D600(600 nm处吸光值)为0.01，As(Ⅴ)暴露浓度分别为1、2、4、10 μmol ·L-1，每个As(Ⅴ)浓度下设3个平行.培养条件同小球藻，7 d后9 000 g ·min-1离心5 min，收集上清液，采用前述HPLC-HG-AFS的条件测定培养液砷形态及含量.
1.9 数据处理实验数据均以3次重复的平均值±标准偏差来表示，采用Microsoft Excel 2010和Sigma Plot 12.5进行数据分析与绘图，使用SPSS 20.0进行方差分析(LSD，P ＜0.05).
2 结果与分析 2.1 小球藻共生菌的分离与鉴定从盐生小球藻中分离得到1株共生细菌，通过16S rRNA序列测定，将得到16S rRNA基因序列与NCBI核苷酸序列Blast比对后，结果显示该菌株与Halomonas sp. 相似性为99%，属于盐单胞菌属细菌，命名为Halomonas sp.Cs1.基于16S rRNA基因序列，对菌株Halomonas sp.Cs1构建的系统进化树如图 1，说明该细菌属于γ-变形菌.
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节点处数字表示邻接数据集基于1 000次重复的步长值，标尺表示16S rRNA序列5%的差异；A：α-变形菌，B：β-变形菌，C：γ-变形菌，D：古菌 图 1 基于16S rRNA基因序列，菌株Halomonas sp.Cs1 (Accession number: KU534108) 的系统进化树 Fig. 1 Phylogenetic tree of strain Halomonas sp.Cs1 (Accession number: KU534108) based on the 16S rRNA gene sequence |
从电镜图片(图 2)可以看出，无菌小球藻中观察不到细菌，小球藻呈单细胞、胞外聚合物(EPS)很少； 而带菌小球藻中，藻细胞分泌大量EPS，形成密集的团聚体.两者差异说明，共生细菌改变了小球藻的表面性质，增加了藻细胞的絮凝程度.
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(a)无菌和(b)带菌 图 2 无菌和带菌小球藻的SEM图像 Fig. 2 SEM images of axenic and non-axenic C.salina |
从小球藻生物量结果(表 1)可知，未加As(Ⅴ)培养7 d后，无菌小球藻生物量为26.0 mg，带菌小球藻为26.7 mg，两者之间差异不显著(P ＞0.05).与未加As(Ⅴ)的小球藻相比，4~10 μmol ·L-1As(Ⅴ) 暴露显著降低了无菌小球藻生物量(P ＜0.05).表明此时无菌小球藻的生长受到抑制，As(Ⅴ)产生毒性.
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表 1 不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后无菌和带菌小球藻的生物量 1) Table 1 Biomass of axenic and non-axenic C.salina after 7 d exposure to differentconcentrations of As(Ⅴ) |
与空白对照相比，1~10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露未对带菌小球藻生物量产生显著影响(P ＞0.05).在2~10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露下，带菌小球藻生物量显著高于无菌小球藻(P ＜0.05).表明带菌有利于小球藻的生长繁殖，且降低了4 μmol ·L-1和10 μmol ·L-1As(Ⅴ)的毒性.
2.4 无菌和带菌小球藻对As(Ⅴ)的吸收和吸附表 2为在不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，无菌和带菌小球藻对砷的吸收、吸附和富集情况.随着As(Ⅴ) 暴露浓度的增加，无菌和带菌小球藻对砷的吸收量、吸附量及富集量均显著增加(P ＜0.05).在相同浓度As(Ⅴ) 暴露下，与无菌小球藻相比，藻菌共生体富集砷的含量显著增加(P ＜0.05).
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表 2 不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后无菌和带菌小球藻吸收、吸附和富集砷的含量及比例1) Table 2 Amounts and proportions of absorbed,adsorbed and accumulated As by axenic and non-axenic C.salina after 7 d treatment to different As(Ⅴ) concentrations |
不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，无菌小球藻吸附的砷为10.49~80.59mg ·kg-1，占砷总富集量的比例较低(27.2%~40.2%).1~10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露下，带菌小球藻吸附砷的含量为29.52~166.01mg ·kg-1，明显高于无菌小球藻(P ＜0.05).表明小球藻与细菌共生显著增加对砷的吸附.在2~10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露7 d，带菌小球藻胞内砷含量为38.24~86.16mg ·kg-1，显著低于无菌小球藻(P ＜0.05)，表明共生细菌降低了小球藻对砷的吸收，从而缓解了As(Ⅴ)的毒性和小球藻的生长抑制.
2.5 无菌和带菌小球藻胞内砷形态及含量由图 3(a)可知，不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，无菌小球藻细胞内的砷以As(Ⅴ)为主要形态，As(Ⅲ)占砷含量的8.99%~11.52%，并没有检测到DMA和MMA等甲基砷形态.而带菌小球藻细胞未检测到As(Ⅲ)，但检测到了少量的DMA和MMA(0.36~0.81mg ·kg-1)，约占胞内砷含量的0.02%~0.04%，As(Ⅴ)所占比例约为99.90%[图 3(b)].这说明共生细菌影响了小球藻胞内砷的还原和甲基化.
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图 3 不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后无菌和带菌小球藻的砷形态及含量 Fig. 3 Arsenic species and their contents in the cells of axenic and non-axenic C.salina after 7 d treatment with different As(Ⅴ) concentrations |
由表 3可知，不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，无菌和带菌小球藻对溶液中砷的去除率随As(Ⅴ)暴露浓度的增加呈降低趋势.无菌小球藻对砷的去除率为14.98%~21.08%，低于带菌小球藻的去除率(19.81%~41.03%).这与小球藻富集砷的规律相对应(表 2)，表明小球藻与细菌共生能够增强溶液中砷的去除.
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表 3 不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后无菌和带菌小球藻培养液砷浓度及去除率1) Table 3 Arsenic concentrations and removal rates in the cultures of axenic and non-axenic C.salina after 7 d treatment with different As(Ⅴ) concentrations |
由图 4(a)可知，在不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，无菌小球藻培养液中的砷仍以As(Ⅴ)为主要形态，占总砷含量的81.29%~89.35%； 此外有少量的As(Ⅲ).由于试剂空白中As(Ⅴ)无形态改变，表明As(Ⅴ)的还原是由于藻细胞作用产生的，随后被外排到培养液中，以降低As(Ⅲ)对细胞的毒性.
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图 4 不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后无菌和带菌小球藻培养液砷形态及含量 Fig. 4 Arsenic species and concentrations in the cultures of axenic and non-axenic C.salina after 7 d treatment with different As(Ⅴ) concentrations |
带菌小球藻在不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，培养液中As(Ⅴ)为主要的砷形态，占培养液总砷含量的80%以上.除10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露外，培养液中均检测到As(Ⅲ)和DMA[图 4(b)].在1 μmol ·L-1As(Ⅴ) 暴露下，As(Ⅲ)和DMA占培养液总砷含量比例最高，分别达到8.85%和9.63%.随着 As(Ⅴ)浓度的增加，As(Ⅲ)和DMA含量呈增加趋势，但占总砷含量的比例逐渐下降.由于带菌条件细胞和培养液中均检测到DMA[图 3(b)、图 4(b)]，推测DMA来源于带菌小球藻的甲基化作用，随后被外排到培养液中.
2.7 共生细菌对As(Ⅴ)的形态转化不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，共生细菌Halomonas sp.Cs1培养液As总量及形态(图 5)表明，细菌单独培养时，对砷的去除率较低(5.14%~14.62%)，低于带菌小球藻的去除率.各浓度As(Ⅴ)暴露下，细菌培养液的砷以As(Ⅲ)为主要形态(73.20%~92.41%)，其余为As(Ⅴ)，未检测到DMA等甲基砷形态.表明7 d内细菌以As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)为主要解毒方式，不存在砷甲基化过程.
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图 5 不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后共生细菌Halomonas sp. Cs1培养液砷形态及含量 Fig. 5 Arsenic species and concentrations in the cultures of the symbiotic bacterium Halomonas sp.Cs1 after 7 d exposure with different As(Ⅴ) concentrations |
与无As(Ⅴ)培养相比，2 μmol ·L-1As(Ⅴ)显著增加了无菌藻细胞的磷含量 (P ＜0.05，表 4)，但此后随着As(Ⅴ)浓度的增加，细胞磷含量增加不显著(P ＞0.05).不同As(Ⅴ)浓度暴露7 d，带菌小球藻细胞磷含量没有显著差异(P ＞0.05)，但无论是否加As(Ⅴ)处理，带菌小球藻细胞磷含量均显著高于同浓度As(Ⅴ)暴露下的无菌小球藻(P ＜0.05).表明细菌的存在影响了小球藻对磷的代谢.
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表 4 不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后无菌和带菌小球藻细胞磷含量 1) Table 4 Phosphorus (P) content in the cells of axenic and non-axenic C.salina after 7 d exposure to differentconcentrations of As(Ⅴ) |
3 讨论
目前藻菌共生在城市污水脱氮除磷和有机物降解上已有较多研究[15, 32]，但共生细菌对小球藻富集和转化砷的影响研究尚未见报道.本研究结果表明，1~10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露7 d，藻菌共生体生物量显著高于无菌小球藻(表 1； P ＜0.05).表明共生细菌能够降低As(Ⅴ)的毒性，有利于小球藻的生长繁殖.这与Levy等[33]研究结果相似.他们的研究结果表明，在室内72 h毒性试验中，与无菌条件相比，培养液中细菌的存在，可明显降低Cu对小球藻的毒性.Ma等[34]的研究也表明，细菌显著促进了藻类的生长，提高了对废水中营养物质的去除率.
本研究表明，细菌显著增加了小球藻对砷的富集(P ＜0.05)，提高了对水体As(Ⅴ)的去除率.As(Ⅴ)暴露7 d后，共生细菌的存在会影响小球藻对砷的吸收和吸附.在2~10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露7 d，无菌小球藻胞内砷含量为44.13~136.21mg ·kg-1(表 2)，带菌小球藻胞内砷含量为38.24~86.16mg ·kg-1，显著低于无菌小球藻.而带菌增加了小球藻胞外聚合物的分泌(图 2)，增加了细胞表面对砷的结合位点[35]，因此导致带菌小球藻吸附的砷含量显著高于无菌小球藻(表 2).
本研究发现，As(Ⅴ)对藻细胞的毒性效应与藻细胞砷含量和磷含量密切相关.王静[36]研究表明，在培养基磷存在时，重金属胁迫会促进细胞多磷酸体合成； 细胞多磷酸体可结合重金属，发挥解毒作用.本实验中2 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露7 d可能导致细胞多磷酸体的合成增加，细胞磷含量显著高于无As(Ⅴ)处理(表 4).而细胞多磷酸体的耐受阈值和增加存在一定范围[36]，4~10 μmol ·L-1As(Ⅴ)暴露时无菌小球藻细胞磷含量不再显著增加(表 4)，细胞砷含量显著增加(表 2)，As(Ⅴ)表现出毒性.Wang等[5]研究表明，As(Ⅴ)的毒性与细胞砷磷比(As/P)有重要关系，带菌降低As(Ⅴ)对小球藻细胞的毒性，可能与带菌小球藻细胞更低的砷含量(表 2)和更高的磷含量(表 4)有关.随着细胞砷含量的降低和磷含量的增加，As/P降低，藻细胞受到的生长抑制缓解，As(Ⅴ)毒性降低.
砷形态检测结果表明，无菌和带菌小球藻对As(Ⅴ)的代谢产物存在差异.在不同浓度As(Ⅴ)暴露7 d后，无菌和带菌小球藻细胞内的砷均以As(Ⅴ)为主要形态.此外，无菌小球藻细胞内As(Ⅲ)比例为 8.99%~11.52%，带菌小球藻细胞内则检测到少量MMA和DMA.表明共生细菌影响小球藻胞内砷的还原和甲基化.研究发现，藻细胞对As(Ⅴ)的还原受到磷的显著影响.Wang等[5]研究表明，不同浓度As(Ⅴ)暴露下，无磷培养条件下莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)细胞As(Ⅲ)所占比例7.85%~15.30%，显著高于正常磷时的1.00%~2.43%.Duncan等[37]研究表明，当培养基磷为0.12mg ·L-1时，盐藻受As(Ⅴ)胁迫下细胞As(Ⅲ) 所占比例为26%； 但3mg ·L-1高磷条件下，藻细胞As(Ⅴ)所占比例为99.7%.这均表明磷浓度的增加可抑制细胞内As(Ⅴ)的还原.因此推测在带菌小球藻中，尽管共生细菌具有较强的砷酸盐还原能力，但由于细胞中磷含量显著高于无菌藻细胞(表 4)，抑制了细胞对As(Ⅴ)的还原，使得带菌小球藻细胞仍以As(Ⅴ)为主要形态，而甲基砷产生的原因还需进行进一步研究.
4 结论(1) 共生细菌显著增加了盐生小球藻细胞对砷的吸附和胞内磷含量，显著降低了对砷的吸收，从而降低As(Ⅴ)的毒性效应，促进了小球藻的生长.
(2) 无论是否存在细菌，盐生小球藻胞内砷形态均以As(Ⅴ)为主.但共生细菌影响了小球藻胞内As(Ⅴ)的还原和甲基化，无菌小球藻细胞As(Ⅲ)比例约为 10%，而带菌小球藻细胞内检测到少量MMA和DMA.
(3) 带菌小球藻砷去除率为19.81%~41.08%，高于无菌小球藻(14.98%~21.08%)和盐单胞菌(5.14%~14.62%)，表明藻菌共生提高了溶液中砷的去除率.
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