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近年来,水体富营养化形势日渐严峻,有害藻类水华爆发频繁,带来严重的微囊藻和藻毒素污染问题。利用微生物溶藻和藻毒素降解成为热点,并有着广阔的应用前景。本文选取富营养化水体中最常见的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为研究对象,利用课题组前期筛选保存的对M.aeruginosa有较好溶藻效果的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)为实验菌株,考察了P.aeruginosa对M.aeruginosa的溶藻特性,对P.aeruginosa的溶藻机制以及溶藻活性物质进行探讨。在进行溶藻处理后,再利用具有高效降解藻毒素(MC-LR)功能的血红密孔菌(Pycnoporus sanguineus)对溶藻体系中残余MC-LR进行降解,以达到富营养化水体中溶藻和藻毒素去除的双重目的。利用P.aeruginosa进行溶藻发现:P.aeruginosa是通过分泌胞外溶藻活性物质进行溶藻的。P.aeruginosa的48 h发酵液对M.aeruginosa有最佳的溶藻效果,且表现出一定的剂量效应,在最优条件下,P.aeruginosa发酵液对M.aeruginosa 7 d的溶藻效果达到83.84%。对P.aeruginosa溶藻活性物质进行初步探究,结果表明:溶藻活性物质主要存在于胞外发酵液中,且该溶藻活性物质具有热稳定性。P.aeruginosa的溶藻活性物质不易被乙醇沉淀,为非氨基酸、核酸、蛋白、糖类等物质;活性成分易被极性强的有机溶剂萃取,因而溶藻活性物质为极性物质。在P.aeruginosa发酵液的作用下,藻细胞的生长和代谢均会受到影响:藻细胞内蛋白和糖类的合成受阻,含量减少;细胞膜通透性发生改变,正常的离子代谢紊乱,胞内Na+和Cl-大量释放,对K+,Ca2+,Mg2+,NO3-以及SO42-的离子的吸收减弱;在P.aeruginosa发酵液胁迫下,藻细胞内抗氧化酶系统发生变化,过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)酶活呈现出先急剧上升后降低的趋势;丙二醛(MDA)和活性氧自由基(ROS)的过量积累使得藻细胞膜氧化损伤严重,进而导致藻细胞破裂死亡;M.aeruginosa细胞和P.aeruginosa菌体的透射电镜观察结果证实以上结论,藻细胞在P.aeruginosa处理后细胞膜受损,胞内类囊体、磷酸盐颗粒物等细胞器被分解,胞内大量物质随着藻细胞破裂而流出。P.sanguineus对溶藻体系中残余MC-LR有较好的去除效果,在弱酸性环境中P.sanguineus对MC-LR的去除效果更佳,pH为6.5时,菌体对MC-LR的7 d去除率达71.35%。P.sanguineus对浓度为1 mg·L-1的MC-LR去除效率最高,高浓度的MC-LR对P.sanguineus的生长有一定的毒性,对其降解效果有一定影响。处于适应期的P.sanguineus对MC-LR的去除主要是菌丝的吸附作用,后期主要是P.sanguineus对MC-LR的降解起作用。P.sanguineus对MC-LR的降解主要是菌体分泌的胞外酶作用的结果,胞内酶对MC-LR几乎没有降解作用。