微囊藻毒素的厭氧降解及兼性厭氧降解菌的分離.pdf

1、由于微囊藻毒素（Microcystin，MC）具有強(qiáng)烈的肝毒性，因此MC在飲用水中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律已引起日益重視。微生物降解過(guò)程被認(rèn)為是水體中MC歸趨的主要途徑之一，盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)MC的微生物降解方面進(jìn)行了大量研究，但主要集中于MC的好氧微生物降解方面。由于自然水體中普遍存在著厭氧環(huán)境，那么厭氧降解過(guò)程很可能對(duì)MC的遷移轉(zhuǎn)化產(chǎn)生重要影響，但是目前對(duì)于MC在厭氧條件下的降解過(guò)程卻未見報(bào)道，也沒有分離出MC兼性厭氧降解菌。因此本文首先考察了

2、MCLR在厭氧條件下的降解過(guò)程，然后從滇池沉積物中分離出2株MCLR兼性厭氧降解菌，并對(duì)其中的1株進(jìn)行了降解能力研究以及初步鑒定。具體內(nèi)容及結(jié)果如下： 1.滇池沉積物菌群對(duì)微囊藻毒素的厭氧生物降解。 通過(guò)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，研究了滇池沉積物中混合菌群在厭氧條件下對(duì)MCLR的降解能力，并考察了環(huán)境因素和外加營(yíng)養(yǎng)源對(duì)該過(guò)程的影響。結(jié)果表明，厭氧條件下MCLR2d內(nèi)從5mg/L迅速降解到檢測(cè)限以下，說(shuō)明該菌群在厭氧條件下對(duì)MCL

3、R具有較強(qiáng)的降解能力，并且可以利用MCLR作為唯一氮源。在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，MCLR的降解速率隨著溫度的升高而增大。酸性條件下MCLR的厭氧降解緩慢（pH=5.0）甚至停止（pH=3.0），而中性（pH=7.0）和堿性（pH為9.0、11.0）條件下降解速率沒有顯著差異。單獨(dú)添加葡萄糖可以產(chǎn)生酸性物質(zhì)而使體系的pH下降，從而抑制MCLR的降解，但是同時(shí)添加硝酸鹽可以消除這一影響。單獨(dú)添加硝酸鹽對(duì)MCLR的厭氧降解也有顯著的抑制作用，說(shuō)明硝

4、酸根在這一過(guò)程中未被MCLR厭氧降解菌用作最終電子受體。這些結(jié)果表明，厭氧降解可能是沉積物中MCLR轉(zhuǎn)化的另一重要途徑，該過(guò)程在MCLR污染治理方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 2.MCLR兼性厭氧降解菌的分離純化及降解能力研究。 通過(guò)三層平板分離法，從長(zhǎng)期遭受藍(lán)藻水華污染的滇池沉積物中分離得到2株能夠以MCLR作為氮源生長(zhǎng)的兼性厭氧降解菌，其中菌株4W20在缺氧條件下6d內(nèi)對(duì)MCLR的降解率能達(dá)到80％以上，另外1株對(duì)MC

5、LR的降解率不到60％，因此選取降解能力較強(qiáng)的菌株4W20進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。 與缺氧條件相比，好氧條件下菌株4W20在6d內(nèi)對(duì)MCLR的降解率達(dá)100％，而厭氧條件下6d內(nèi)對(duì)MCLR的降解率為66.7％。說(shuō)明該菌株在不同溶解氧條件下仍具有很強(qiáng)的降解能力，且溶解氧含量升高，菌株對(duì)MCLR的降解能力增強(qiáng)。 3.MCLR兼性厭氧降解菌的初步鑒定和保存。 通過(guò)考察MCLR兼性厭氧降解菌的形態(tài)特征和生理生化特性對(duì)菌株進(jìn)行

6、初步鑒定。在好氧條件下菌株4W20的菌落形態(tài)為圓形，乳白色（偏淡黃色），直徑約1～1.5mm，邊緣緊縮，表面光滑、濕潤(rùn)，半透明。在缺氧條件下生長(zhǎng)的過(guò)程中伴隨著菌落形態(tài)的變化，生長(zhǎng)初期均為圓形，乳白色，直徑0.5～0.8mm，邊緣緊縮。生長(zhǎng)末期為近似圓形，乳白色，直徑1.5mm，邊緣出現(xiàn)小鋸齒狀。該降解菌為不運(yùn)動(dòng)的革蘭氏陰性桿菌，屬于兼性厭氧菌，大小為0.5μm×2μm，無(wú)莢膜，無(wú)芽孢。通過(guò)生理生化鑒定試驗(yàn)可知，該降解菌均能利用葡萄糖和甘

7、露糖產(chǎn)酸，MR、VP反應(yīng)和尿素酶檢測(cè)呈陽(yáng)性，能利用丙二酸鹽，具有過(guò)氧化氫酶和半乳糖苷酶，不水解淀粉和纖維素，明膠液化和苯丙氨酸脫氫酶呈陰性，不產(chǎn)生硫化氫，不能在氰化鉀培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。通過(guò)以上形態(tài)學(xué)和生理生化特性，初步鑒定MCLR兼性厭氧降解菌4W20屬于水拉恩氏菌屬（Rahnellaaquatilis）。 通過(guò)對(duì)比液體石蠟保存法、甘油—生理鹽水保存法、低溫甘油保存法、甘油菌液對(duì)半保存法和蒸餾水保存法這5種方法的優(yōu)劣發(fā)現(xiàn)，甘油菌液