杀灭铜绿微囊藻细菌A2的分离、鉴定及其溶藻特性研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fcunui_w
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随着社会的发展,人类在生产生活过程中不断地向水体中排放工业废水,生活污水等,导致水体中N、P等营养物质含量急剧增加,进而引起蓝藻等浮游植物大量繁殖,造成重大的经济损失,严重影响水体环境和人类用水安全。目前,蓝藻水华已经成为全世界普遍关注的问题。在物理、化学及其它生物控制方法效果都不理想的情况下,微生物治理蓝藻由于其安全性和环境适应性的有点成为治理水华的重要手段。本研究通过溶藻细菌的分离鉴定,进一步研究了溶藻细菌对藻毒素分泌的影响并从溶藻细菌中分离纯化杀藻化合物,取得了如下研究成果:1.自然水域采集水样,以铜绿微囊藻为指示藻,用共培养方法分离获得4株溶藻细菌。通过16S rDNA序列测定和比对,结合各自的形态特征、培养特征及生理生化特性分别鉴定A2为不动杆菌属(Acinetobactor sp.);E1为假苍白杆菌属(Pseudochrobactrumsaccharolyticum);W10为异单胞菌科(Alishewanella fetalis);W17为梭形芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)。2.分别测定了不动杆菌A2、假苍白杆菌E1、异单胞菌W10和梭形芽孢杆菌W17的溶藻效果。结果表明:以上4株细菌对铜绿微囊藻的7d溶藻率分别为91.6%、70.0%、71.3%和78.3%。且对蓝藻的溶藻效果明显优于对绿藻的效果,其中3株溶藻菌A2、W10、W17的培养液经过去除菌体、高温等处理后仍表现出强烈的溶藻效果,因此可知这三个菌株的溶藻因子是胞外分泌的、具有热稳定性的物质。3.研究了不动杆菌A2对铜绿微囊藻毒素分泌的影响,用HPLC方法测定了添加菌液后藻细胞内外毒素含量的变化,用实时定量PCR测定了菌液对藻毒素相关基因表达的影响。结果显示:按照10%的比例将A2培养液加藻液中96h,藻胞内毒素减少了51.4%,胞外毒素减少了53%;采用qRT-PCR分析蓝藻毒素合成相关基因mcyA、mcyD和mcyH的表达。结果如下:mcyA在添加菌液后的12h显著下调(P<0.05),24h后有上调但不显著(P<0.05),至96h表达量明显下降(P<0.05)。mcyD表达量在所观测时间内均有显著下调,其中96h下调最显著(P<0.05)。mcyH在12h和24h和对照没有显著差异(P<0.05),但在48h和96h表达量显著下调(P<0.05)。4.通过对不动杆菌A2发酵液离心、大孔树脂吸附、甲醇洗脱、正丁醇萃取制备浸膏。样品经两级硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶、重结晶等分离和纯化,最终获得化合物Ⅰ和化合物Ⅱ。运用波谱学手段并结合理化性质鉴定:化合物Ⅰ为环(甘氨酸-脯氨酸)二肽,化合物Ⅱ为对羟基苯乙氨。藻活性测试表明,对羟基苯乙氨对蓝藻第3天的EC50为22.5mg/L第7天的EC50为10.3mg/L。综上所述,从富营养化水体分离的不动杆菌A2对铜绿微囊藻具有较高的溶藻活性,且能够降解蓝藻毒素。菌株A2的胞外产物对羟基苯乙胺对蓝藻有较高的杀藻活性,具有成为新型无公害杀藻剂的潜力。
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