放线菌L74溶藻物质的分离纯化及溶藻机理的初步研究

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随着水体富营养化问题的加剧,藻类水华所带起的危害已经引起了全社会的广泛关注。尽管物理化学方法在水华治理中有一定的应用,但其效果不尽如人意,且带来二次污染等问题。微生物法具有快速、高效、绿色环保等优点。因此,利用微生物进行水华防治逐渐成为一个新研究热点。本实验室已经从环境中筛选得到一株快速稳定溶解铜绿微囊藻细胞的放线菌,并将其命名为L74,经分类鉴定,确定为一株弗氏链霉菌属的亚种。本实验课题分离纯化该菌产生溶藻物质及对溶藻机理进行初步的研究,主要结果如下:(1)放线菌菌株L74的培养条件进行了单因素和L9(34)正交实验优化。研究结果表明:最佳培养条件为可溶性淀粉20g/L,黄豆粉10g,K2PO4 0.5g/L,MgSO4 0.5g/L,NaCl 0.9g/L,FeSO4 0.01g/L,pH7.2。(2)采同不同温度梯度和pH值对溶藻物质处理,研究结果表明:溶藻物质具酸碱稳定性但对温度敏感,随着处理温度的升高,溶藻效果下降,当温度超过90℃处理1h后,溶藻物质的溶藻效果几乎完全丧失。(3)采用乙醇沉淀、有机溶剂萃取、透析、薄层层析、正相硅胶柱层析、凝胶过滤层析以及反相硅胶(C18)柱层析对溶藻物质进行了分离纯化,并得到其中一个较纯溶藻物质。通过生化试验、红外光谱、扫描电子显微镜、液质联用及核磁共振对纯的溶藻物质进行了鉴定。研究结果表明,该物质为白色无定形粉末,其形状不规则、大小不一致;具有三萜皂苷类物质6个特征红外吸收峰中的5个;分子量可能为799.7,且其结构中含有两个六碳糖;具三萜皂苷类物质的特征反应。故推测该溶藻物质为一个三萜皂苷类物质。(4)将铜绿微囊藻与溶藻物质共同培养,且对藻类抗氧化系统酶类的进行了跟踪研究。研究结果显示,随着共同培养时间的延长,铜绿微囊藻的叶绿素a含量一直呈下降趋势直至为零,与此同时,其体内SOD、POD和CAT活性均有一个先剧烈上升后显著下降的过程,而MDA含量则一直上升且最后维持在高水平,表明溶藻物质的溶藻机理可能与破坏藻类抗氧化系统有关。
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