铜绿微囊藻溶藻菌和藻毒素降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

摘要

近年来，水体富营养化不断的加剧，藻类污染问题已越来越引起人们的关注，这已经是一个全球性的环境卫生问题，溶藻菌在控制水华爆发方面有着巨大的潜力和应用前景。本实验选择了浙江大学华家池校区内的富营养化池塘为采样点，分离出高活性的菌株，以导致水华爆发的常见藻类铜绿微囊藻及其产生的藻毒素(MC-LR)为研究对象，研究了活性菌的溶藻效果及藻毒素降解效果。
　　我们采用了富集培养的方法分离得到了两株高效降解铜绿微囊藻的细菌HJC-L1和HJC-L2，并通过观察菌落形态特征再经16 SrDNA序列分析及系统发育测试比对鉴定，确定两株溶藻细菌分别属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和节杆菌属（Arthrobacterium sp.）。两株细菌均具有较高效的溶藻效果，在72h的时候，HJC-L1、HJC-L2的溶藻效果分别高达98.2％、94.3％，固定化后的溶藻效果分别为84.07％和79.02％。HJC-L1是通过间接溶藻方式溶解藻细胞的，它能分泌一种耐高温抗蛋白酶K的物质来溶解铜绿微囊藻。透射电子显微镜观察表明:经过HJC-L1菌液处理后的藻细胞出现了细胞膜、细胞壁破裂伪空胞结构、细胞质中磷酸颗粒性物质消失，细胞中的光合片层排列趋于松散且混乱的现象。而HJC-L2则是通过菌体直接与藻细胞接触来达到降解效果的，其CCF(cellfree culture filtrate无细菌培养物)几乎无降解能力。两株细菌经海藻酸钠固定后仍然具有较强的溶藻效果。
　　另外我们还分离得到DM-1、DM-2、DM-3三株细菌，能够显著降解藻毒素，经16SrDNA序列分析及系统发育测试，表明其中DM-3株细菌初步鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)，DM-1、DM-2都为柠檬杆菌属（Citrobacter sp.）的。在36h后，三株菌对藻毒素的降解率分别为:45.07％、72.09％、98.89％，DM-3优于已报道的细菌。三株细菌经海藻酸钠固定化后对微囊藻毒素仍有较强的降解效果。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 国内外藻华污染研究现状及其带来的危害

1．1．1 国内水华污染现状

1．1．2 国外水华污染现状

1．1．3 水华污染带来的严重后果

1．2 藻华治理策略

1．2．1 化学方法

1．2．2 物理方法

1．2．3 生物学方法

1．3 溶藻菌的研究现状

1．3．1 已经报道过的具有溶藻效果的菌株

1．3．2 溶藻物质与机理

1．4 藻毒素降解菌的研究进展

1．4．1 现有的藻毒素降解的策略

1．4．2 藻毒素降解菌的研究现状

1．5 固定化细胞技术简述

1．6 研究目的与意义

1．7 研究内容与技术路线

第二章 溶藻细菌的分离鉴定及溶藻特性的研究

2．1 引言

2．2 实验材料

2．2．1 藻种和溶藻菌来源

2．2．2 主要试剂和仪器

2．2．3 培养基

2．3 实验方法

2．3．1 藻种活化、水样采集

2．3．2 溶藻菌的分离和保藏

2．3．3 溶藻菌的液体培养及16S rDNA鉴定

2．3．4 溶藻菌溶藻特性研究

2．4 实验结果

2．4．1 溶藻菌的形态特征和系统发育

2．4．2 三种细菌培养基对铜绿微囊藻生长的影响

2．4．3 HJC-L1、HJC-L2的生长曲线及其溶藻效果测定

2．4．4 溶藻细菌HJC-L1、HJC-L2在溶藻过程对铜绿微囊藻细胞中SOD、MDA含量的影响

2．4．5 HJC-L1、HJC-L2溶藻物质分析

2．4．7 HJC-L1溶藻效果的透射电子显微镜观察

2．4．7 固定化菌株对铜绿微囊藻的降解

2．5 讨论

第三章 微囊藻毒素降解菌的分离鉴定及降解效果的初步研究

3．1 引言

3．2 实验材料

3．2．1 主要实验器材

3．2．2 化学试剂

3．3 实验方法和步骤

3．3．1 藻类的扩大培养

3．3．2 MC-LR标准曲线绘制和藻毒素降解率的计算

3．3．3 铜绿微囊藻中的MC-LR的提取和纯化及HPLC检测

3．3．4 水样和底泥

3．3．5 藻毒素降解菌的筛选与活性测定

3．3．6 铜绿微囊藻毒素降解菌的鉴定

3．3．7 藻毒素降解菌浓度对铜绿微囊藻毒素的降解的影响

3．3．8 固定化菌株的藻毒素降解效果

3．4 结果与讨论

3．4．1 MC-LR标准曲线

3．4．2 铜绿微囊藻细胞中MC-LR提取和检测

3．4．3 藻毒素降解菌的分离纯化

3．4．4 MC-LR降解菌的鉴定

3．4．5 藻毒素降解菌浓度对藻毒素降解的效应

3．4．6 DM-1、DM-2、DM-3固定化后对藻毒素降解效果

3．5 讨论

第四章 结论与展望

4．1 主要结论

4．2 创新点

4．3 展望

参考文献

个人简历