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《华中师范大学》 2005年
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水环境中微囊藻毒素的微生物降解研究

李祝  
【摘要】:水环境中微囊藻毒素(Microcystins,MC)的微生物降解是水环境MC消除的主要途径之一。目前分离纯化的MC降解菌还较少,且都是好氧菌,对水体底层和底泥中进行的MC厌氧降解的过程和机理的了解还非常缺乏。因此本研究通过优化天然水华蓝藻中MC提取方法,获得足够的MC进行实验,重点分析MC在水体中的好氧和厌氧降解速率,并从中国不同富营养化水体和底泥中分离主要降解菌特别是厌氧降解菌。 本研究首先对采自武汉东湖水华蓝藻细胞中MC的提取方法进行优化。比较了不同极性提取剂对MC的提取效果,结果表明,5%乙酸溶液能最大限度地从藻细胞中提取出MC,而40%甲醇溶液相对与80%甲醇溶液和100%甲醇能够有效地从藻细胞中提取藻毒素异构体。本实验采用连续抽提法(先用5%乙酸溶液,然后用40%甲醇溶液)能最有效地从藻细胞中提取出藻毒素MC-RR和MC-LR,同时可省去调pH法去除藻胆蛋白的步骤,使整个提取过程更加简捷、快速。 从富营养化水体中分离得到多株优势菌,各种优势菌株对MC都有一定的降解能力,说明MC降解菌是广泛存在的。优势菌株W-2号菌在不同MC浓度下,降解效率是不同的:在低浓度下(MC 2mg·L~(-1))有较强的降解能力,七天内可降解63.5%;当MC浓度为10mg·L~(-1)时,降解效率降低,七天仅降解30%左右;在更高浓度下基本表现无降解能力。结果表明,在相同条件下,不同MC浓度下W-2号菌的降解效率是不同的,且浓度越低,降解越快,较高浓度的MC可能对细菌的生长有一定的抑制作用,进一步降低其降解能力。实验过程发现底泥微生物菌群比表层水体中微生物菌群对MC有更强的降解能力。 通过分析分析了厌氧条件下中国11处湖泊底泥中的微生物对MC的降解,HPLC分析结果显示降解途径多样化。底泥释放到水中营养(TN、TP、COD)与降解能力成正相关。MC的降解主要与厌氧降解菌有直接关系,菌的生长及微生物种类、数量的不同都直接影响MC的降解转化。通过厌氧菌筛选实验,我们首次分离到一株具有较强降解能力的兼性厌氧细菌D7-1菌,经鉴定为肠杆菌科,变形菌属。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:X52

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