微囊藻毒素的厭氧降解途徑研究.pdf

1、近年來，隨著水體富營養(yǎng)化程度的增加，全球有害藍藻水華爆發(fā)日益頻繁。水華爆發(fā)后，大量藍藻死亡并釋放藻毒素，其中微囊藻毒素（MC）是出現(xiàn)頻率最高，危害最嚴重的一種毒素。因此，消除微囊藻毒素帶來的環(huán)境污染問題已經(jīng)成為環(huán)境研究熱點之一。微生物降解是目前去除或降低微囊藻毒素污染中最為安全并有效的一種方法。目前，關于微囊藻毒素的微生物降解主要集中在好氧條件的研究，對其厭氧條件下的降解研究甚少，對 microcystin--leucine-argin

2、ine（MC-LR）在厭氧條件下的降解路徑報道還較少。因此本研究主要是針對微囊藻毒素（MC-LR）的產(chǎn)生、降解產(chǎn)物、路徑以及降解機理進行展開研究。具體的內(nèi)容如下：
　　本文利用穩(wěn)定性氮同位素標記的NH4Cl對銅綠微囊藻進行標記培養(yǎng)，銅綠微囊藻濃度的生長趨勢與NH4+濃度的下降趨勢保持一致，表明NH4+作為唯一氮源被銅綠微囊藻吸收。利用液質聯(lián)用技術和拉曼光譜結果分析表明經(jīng)過6次傳代培養(yǎng)后在細胞體內(nèi)成功合成15N標記的微囊藻毒素。15

3、N標記MC-LR的標記順序是Adda，Ala，MeAsp，Arg，Leu，Mdha，Arg，Glu。
　　利用兩組池塘（CT）與蘆葦（LW）厭氧微生物復合培養(yǎng)系研究MC-LR的降解路徑，MC-LR作為LW與CT厭氧微生物復合培養(yǎng)系的C、N源。結果表明LW厭氧微生物復合培養(yǎng)系中MC-LR在7天之內(nèi)的降解效率為89％。經(jīng)過16S rRNA分析表明擬桿菌門（61.09%、9.58%）、變形菌門（2.48%、42.62%）、螺旋體門（20

4、.36%、9.34%）和厚壁菌門（7.63%、4.64%）分別是LW與CT厭氧微生物復合培養(yǎng)系的優(yōu)勢菌群。MC-LR的厭氧降解產(chǎn)物有6種，其中間代謝產(chǎn)物有2種，最終代謝產(chǎn)物4種。推測MC-LR降解路徑是首先發(fā)生開環(huán)，然后進一步降解為四肽，最后降解為類似Adda基團的小分子化合物。
　　此外，本文通過提取LW厭氧微生物復合培養(yǎng)系中的胞外胞內(nèi)粗酶初步探討了MC-LR的降解機理。實驗結果表明富集培養(yǎng)的厭氧微生物中能夠降解微囊藻毒素的活性