微囊藻毒素厌氧降解菌的分离与初步鉴定文献综述
2020-04-14 19:59:16
一、研究背景
近年来,水体富营养化,蓝藻水华暴发日益频繁。研究表明,我国60%左右的湖泊水库存在不同程度的富营养化,其中滇池、太湖、巢湖的富营养化现象尤为严重。常见的水华蓝藻有微囊藻、束丝藻、鱼腥藻、柱孢藻、节球藻、颤藻、念珠藻、和螺旋藻等。研究发现,80%的水华藻类能够产生毒素,危害人体健康,微囊藻毒素 (Microcystins,MCs)是一类出
现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素种类,由于MC 具有特殊的结构和性质,传统的水处理方法无法将其有效的去除。已有的研究表明,一些特殊的微生物能够快速的将 MC 降解。目前,微囊藻毒素的微生物降解主要集中在好氧条件的研究,对其厌氧条件下的降解研究甚少。
二、研究目的、意义
微囊藻毒素是一种致畸,致癌的肝毒素,其中的MC-LR更是在我国频频出现,它产生于水体,而水是人的生命之源,故MCs严重威胁着人类的身体健康。水体中MC的污染已经成为我国突出的环境问题之一。
目前去除微囊藻毒素的方法有物理法,化学法和生物法,其中生物法最为经济安全,对环境的影响也最小,是目前值得深入研究的方向。
在蓝藻爆发时,死亡的蓝藻会沉入水中并发生裂解,释放藻毒素,因此MCs更容易暴露于缺氧条件。故对于MCs的厌氧降解过程的研究就显得尤其重要,然而目前国内外主要的研究成果主要集中在好氧降解上,厌氧降解的研究工作相比好氧降解非常的少。已有的研究结果表明,厌氧条件下MC也可以发生微生物降解,且在某些条件下MC厌氧降解的速率甚至大于好样降解,说明环境中存在MC厌氧降解菌。然而,目前尚无MC厌氧降解菌分离方面的报导,而MC厌氧降解菌的分离是进行厌氧降解机理研究的前提。也有利于研究厌氧降解的特性和微囊藻毒素的归趋问题,为拓展MCs的降解途径提供新的思路,故MCs的厌氧降解菌的分离是非常重要且紧急的。
三、国内外研究现状
自1994年jones首次分离出微囊藻毒素降解菌后,国内外对于微囊藻毒素微生物降解的研究开始多了起来。各个方向的研究结果渐渐出现。
3.1 MCs降解菌的筛选方法
目前国内外比较常用的方法是提取水华爆发的水体或者沉积物,以微囊藻毒素作为微生物生长的唯一碳源和氮源,培养基富集培养后,挑取单菌落,但是也有不少学者另辟蹊径,也成功筛选出了微囊藻毒素降解菌。
有的学者在菌种分离源上进行了改变,分别有1采用蓝藻脱水压滤液、太湖流域食藻性白鲢鱼肠组织液、黄化铜绿微囊藻液为菌种分离源。2在微囊藻毒素的基础上额外添加碳源、氮源或仅以微囊藻毒素作为唯一碳源3采用多种微囊藻毒素的异构体混合作为分离源等方法。
有的学者在微生物来源上进行了改变,分别有利用1水华腐烂蓝藻2腐烂的水华蓝藻上清液3蓝藻堆积点底泥4水体周围植物下底泥5鱼内脏中的微生物等方法。
3.2 MCs降解菌
由于MC是环状结构,具有相当的稳定性,只有一些特殊微生物菌种具备MC降解能力。