溶藻細菌S7對銅綠微囊藻的作用機理及其溶藻活性物質研究.pdf

1、隨著全球范圍水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象的日趨嚴重及有害藻類水華的頻繁暴發(fā)，探索行之有效的抑藻途徑尤為迫切。由于物理、化學方式在淡水水體控藻方面還有很大的局限性，溶藻細菌作為一種新的生物控藻手段，受到了越來越多的關注。溶藻細菌一般從暴發(fā)水華的水體中直接分離，這種土著細菌在工程應用中其生態(tài)和生物毒性遠小于外來菌種和化學除藻劑，具有安全、特異、高效的特點。論文針對課題組前期從三峽庫區(qū)暴發(fā)水華的河流中分離到的一株溶藻細菌S7（金黃桿菌），以導致水華暴發(fā)的

2、常見藻類銅綠微囊藻為研究對象，探討了菌株S7對銅綠微囊藻的作用機理，研究了其胞外溶藻活性物質的理化性質和分離特性，并對該物質進行了初步的分離和純化。
　　對溶藻細菌S7的溶藻方式進行初步研究表明，菌株S7是通過釋放胞外活性物質間接溶藻，該物質具有很強的熱穩(wěn)定性，不屬于蛋白質類物質。
　　對溶藻細菌S7作用銅綠微囊藻過程中藻細胞的葉綠素a、丙二醛含量進行檢測，觀察和分析藻細胞結構和藻細胞成分的紅外光譜變化。結果表明，溶藻過程中

3、銅綠微囊藻葉綠素a下降明顯，丙二醛含量顯著提高，且葉綠素a和丙二醛含量的變化與藻細胞結構的損傷具有一致性。紅外光譜分析顯示藻細胞蛋白質遭到破壞、細胞解體。初步推測溶藻細菌S7的溶藻機理為：溶藻物質先損傷銅綠微囊藻的細胞壁和粘質膠被，然后通過改變細胞膜的選擇透過性進入藻細胞內部，分解葉綠素a，破壞蛋白質，進而使藻體喪失正常的生理功能，最終導致細胞破裂。
　　采用有機溶劑萃取、乙醇沉淀、透析等方式研究菌株S7胞外溶藻活性物質的理化性質

4、和分離特性。菌株S7的上清液經過環(huán)己烷、乙酸乙酯、氯仿等有機溶劑萃取后，有機相基本沒有溶藻效力，而所有水相都表現(xiàn)出良好的溶藻效果，對葉綠素a的去除率依次為環(huán)己烷(水相)>乙酸乙酯(水相)>氯仿(水相)，表明環(huán)己烷可以更有效的把溶藻物質分配到水相，該活性物質具有較好的親水性和較強的極性。細菌S7的溶藻物質不能被無水乙醇沉淀下來，其活性成分還保留在上清液中，該物質可能不是蛋白質、核酸和多糖等物質。透析試驗表明菌株S7的活性物質的分子量小于8

5、~14KD。
　　采用濃縮菌株S7上清液、環(huán)己烷萃取、透析、醇沉、硅膠柱層析、氯仿與甲醇混合溶液梯度洗脫等方式對溶藻物質進行分離和純化，其洗脫組分的溶藻活性檢測試驗表明，當氯仿與甲醇的體積比小于1時，洗脫組分才表現(xiàn)出溶藻能力，且溶藻效果隨洗脫溶劑極性的增加而增強，其中氯仿/甲醇（v/v：1:9）和純甲醇的洗脫組分對銅綠微囊藻的溶藻效果較好。對氯仿/甲醇（v/v：1:9）和甲醇洗脫組分進行200~900nm的紫外光譜掃描，其洗脫組分