溶藻细菌对富营养化水体藻类群落结构的影响

向富营养化水体投放3株溶藻细菌(蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)L7、L8和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)L18)的菌液.在试验期内,3株溶藻细菌显示出很好的控藻效果,使叶绿素a(Chl-a)和藻类密度分别比初始值降低87%以上和72%以上;藻类Shannon-Weaver多样性指数维持在2～3,Pielous均匀度指数介于0.60～0.81,其中,溶藻细菌L7效果最明显.而未投加菌液的水体Chl-a未发生明显上升,但藻类密度自9.55×104个/mL上升到2.09×105个/mL,藻类Shannon-Weaver多样性指数由2.17降到1.11,Pielous均匀度由0.60降到0.33.3株溶藻细菌并非简单地杀灭水体中的全部或某些藻类,而是能明显地调节藻类群落结构,使其朝着较为稳定的方向发展,在修复藻型富营养化水体水生生态系统方面有很好的应用前景.     

溶藻放线菌改性制剂对铜绿微囊藻的控藻能力研究

采用喷雾干燥法制备了一种溶藻放线菌粉剂,此粉剂按1∶10 000的质量比投加4 d后对铜绿微囊藻的溶藻效率可达90%,该粉剂经过壳聚糖改性处理后,在1∶20 000的质量投加比下,0.5 h即可絮凝去除90%的藻细胞,4 d后的溶藻效率仍可达80%。由于既能快速絮凝除藻,又能长效溶藻,使得改性溶藻放线菌粉剂具有更为广阔的应用前景。     

溶藻菌H6对铜绿微囊藻的溶藻特性研究

全球水华现象日益严重，微生物控藻由于具有成本低、高效、环境友好等优点被广泛关注。以筛自河道的一株溶藻菌H6为对象，开展其对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻特性研究。实验结果表明，H6最佳投加量(体积分数)为5%,最佳投加时机为蓝藻水华暴发初期(680 nm波长处的光密度(OD₆₈₀)为0.3),pH控制在5～11,7 d溶藻率超过70%。H6以间接溶藻为主，直接溶藻为辅，通过分泌耐高温的溶藻物质进行除藻且溶藻产物为腐殖酸类物质。H6属于肠杆菌属(Enterobacteriaceae),在宽pH范围内有较好溶藻效果，丰富了水体蓝藻水华治理方面的菌种资源；分泌的溶藻物质的耐高温特性为后续菌粉制备及生产应用提供了便利。     

水单胞菌CA滤液的溶藻特性及其溶藻物质

针对一株具有明显溶藻效果的水单胞菌CA（Aquimonas sp.）,对其滤液的溶藻活性以及溶藻物质特性做了进一步的探索。结果表明,CA滤液具有强烈的溶藻效果。10 d内叶绿素a降解率达79.2%,藻细胞数目降解率达98.5%。同时,藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白急剧降低,分别降低了81.67%和82.60%。丙二醛含量也有所降低。通过研究溶藻物质的活性,发现溶藻物质经蛋白酶K处理后仍具有溶藻活性,说明溶藻物质是非蛋白类物质;溶藻物质具有较强的热稳定性,即使在121℃下处理2 h活性仍未丧失;溶藻物质在碱性条件下有较强的pH稳定性,在酸性条件下活性会有小部分丧失;同时通过有机试剂萃取,发现溶藻物质具有较强的极性。本研究为溶藻物质的溶藻特性研究以及溶藻物质的分离提供了理论基础。     

DSF型群体感应系统的缺失导致嗜根寡养单胞菌溶藻作用的增强

水环境中的微藻与藻际微生物之间关系复杂多变,而微生物的群体感应(QS)作用会影响并调控菌藻的共生关系。以嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila)野生株(WT)和QS扩散信号因子(DSF)合成酶基因-rpfF基因敲除株(△rpfF)为实验菌株,阐明DSF型群体感应是否调控嗜根寡养单胞菌对铜绿微囊藻的溶藻效果。结果表明：嗜根寡养单胞菌野生株和rpfF基因敲除株的溶藻特性相似,均具有针对铜绿微囊藻的溶藻特异性,主要通过分泌溶藻物质间接作用于藻细胞;野生株和敲除株培养48 h后的无菌滤液均有显著的溶藻作用,在投加体积分数10%无菌滤液的条件下,野生株和敲除株7 d溶藻率分别为53%和78%。此外,实验菌株分泌的溶藻活性物质具有热稳定性和酸碱耐受性,且不容易被乙醇沉淀;三维荧光光谱、紫外可见光光谱、傅里叶变换红外光光谱分析表明菌株胞外滤液中主要以类腐殖酸物质为主,芳香化程度较高;通过比较荧光强度和吸光度可知DSF合成酶基因缺失的嗜根寡养单胞菌的无菌滤液中类腐殖酸物质含量显著高于野生株。结果表明,DSF-QS缺失的嗜根寡养单胞菌生物量增多,能分泌更多的溶藻物质,增强...     

一株具有藻毒素降解和溶藻功能细菌的分离鉴定

从太湖水华腐烂蓝藻中富集筛选出一株编号A-8的细菌。该菌株菌落圆形、灰白色,革兰氏染色阴性,氧化酶阴性,接触酶阳性;分子系统进化树显示为溶血不动杆菌。根据以上结果,将此菌株鉴定为溶血不动杆菌。此外,对这株菌降解微囊藻毒素、不同生长时期的细菌的溶藻效果及溶藻专一性进行了研究。结果显示:该菌在3 d时间里将藻毒素降解了30.4%;细菌通过分泌胞外物质溶藻,细菌在衰退期时胞外分泌物的溶藻效果最好;该菌还对瘤状念珠藻、颤藻等9种蓝藻有溶藻作用。     

蜡样芽孢杆菌培养条件的优化及其溶藻方式的研究

通过优化培养温度、转速、装瓶量、接种量、发酵时间等培养条件提高蜡样芽孢杆菌的溶藻活性,为水华的防治提供新的选择。结果显示,蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)通过分泌一种耐高温的代谢产物或细胞外物质起到对铜绿微囊藻905的溶藻作用,属于间接溶藻。通过单因素实验和响应面实验并结合实际条件的可控制性考虑,得到蜡样芽孢杆菌的最佳培养条件:温度39℃、转速170r/min、装瓶量75mL、接种量6%(体积分数)、发酵时间9h。在最佳培养条件下,蜡样芽孢杆菌对铜绿微囊藻905的叶绿素a清除率为86.72%。     

溶藻细菌L8的溶藻活性代谢产物对水华鱼腥藻光合特性的影响研究

从广州城区某富营养化池塘筛选出1株溶藻细菌L8(简称L8菌),研究了L8菌的溶藻活性代谢产物(简称L8菌溶藻产物)对水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)光合特性的影响。结果表明,L8菌溶藻产物能够使水华鱼腥藻中的类胡萝卜素、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的含量显著升高,经L8菌溶藻产物作用7d后,3者分别升高了35.7%、63.2%和185.7%,而叶绿素a含量下降了51.3%;经L8菌溶藻产物作用7d后,水华鱼腥藻的光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率、潜在活性以及光合电子产量均明显降低。低温(77K)荧光发射光谱的变化表明,光合色素相对含量的变化导致光能在水华鱼腥藻2个光系统之间的分配发生了变化,影响了光能在光系统Ⅰ(PSⅠ)、PSⅡ中的分配,进而影响了水华鱼腥藻的光合作用效率。     

AgBiO3对铜绿微囊藻生长的致毒效应

研究了AgBiO3对铜绿微囊藻生长的致毒效应.结果表明,培养液中Ag 的胁迫使铜绿微囊藻的生长繁殖受到明显抑制;由于铜绿微囊藻自身的防御机制,在受到胁迫时其细胞密度随着Ag 浓度的升高呈不对称"V"形变化;在一定铜绿微囊藻密度范围内,Ag 96h半数有效浓度(96h-EC50(y))和投加AgBiO3时初始藻细胞密度(x)之间存在线性关系:y=0.049 7x-0.051 1;在投加Ag 24h后,培养液上清液中Ag 浓度低于<生活饮用水卫生标准>(GB5749-2006)限值.因此,可以利用AgBiO3对铜绿微囊藻生长的致毒效应,将投加银系杀藻剂作为铜绿微囊藻水华控制措施之一.     

作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用

通过室内模拟实验研究了大麦、水稻和小麦3种作物秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用,并计算了不同秸秆的抑制率和抑制中浓度（EC₅₀）。研究结果表明,大麦秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制作用,而且随着培养时间和秸秆投加量的增加,抑制作用提高。处理96 h后大麦和水稻秸秆处理下的铜绿微囊藻几乎全部死亡,表明本研究所用不同作物秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果。研究结果还表明,大麦、水稻和小麦秸秆对铜绿微囊藻的72 h-EC₅₀由大到小依次是大麦>水稻>小麦,分别为248、334和1 943 mg/L,表明不同植物的秸秆对藻类的影响作用不同。分析3种秸秆抑制铜绿微囊藻生长的原因可能是3种植物秸秆在好氧的条件下可以分解产生多种具有抑藻作用化学物质,如有机酸、含甲基的酚类物质、醇类和酮类物质等,这些物质通过化感作用抑制铜绿微囊藻的生长,尤以大麦秸秆作用最为明显。     

不同质量浓度黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用简

分别采用黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,黄菖蒲在质量浓度大于10 g/L时对初始密度为1.0×10⁷ ind/mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用,表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30.1%、51.8%和84.0%;狭叶香蒲在质量浓度大于20 g/L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为狭叶香蒲质量浓度为20 g/L和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34.2%和77.7%,实验过程中,铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少,而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低,表明经过一段时间持续地化感胁迫,黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫,导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解,从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

嗜盐杆菌HSQAY1对中肋骨条藻的溶藻物质特性

研究嗜盐杆菌菌株(Halobacillus sp.HSQAY1)发酵液在不同p H、温度和反复冻融条件下对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)溶藻活性的环境稳定性;并采用乙醇沉淀、硫酸铵沉淀、超滤和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等方法对溶藻物质的理化特性进行了初步探讨和分析。结果表明,该菌株产生的溶藻物质在强酸性条件下(p H=3)丧失活性,p H5~11时的溶藻率在83.4%~98.4%之间;30~110℃时溶藻率在71.7%~94.5%之间,表现出一定的酸碱稳定性和热稳定性,且不受反复冻融(-20℃)影响。溶藻活性物质具有被乙醇和硫酸铵沉淀的特性,其活性组分是多种分子质量10k Da的蛋白类物质,溶藻活性蛋白粗提物的SDS-PAGE电泳显示,在15~50 k Da间有3条明显的特异蛋白条带。     

广玉兰、龙爪槐和黄杨化感物质对铜绿微囊藻生长的抑制

针对水华的主要物种——铜绿微囊藻,初步测定了60种植物的浸提液对其细胞增殖的抑制率。结果表明,8种植物的浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率达到90%以上。其中,广玉兰、龙爪槐和黄杨叶片浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率分别达到97.4%、95.6%和91.2%。通过计算得到培养7d后广玉兰、龙爪槐和黄杨的50%抑制效应质量浓度(EC50)分别为0.52、1.04、5.87g/L,而90%抑制效应质量浓度(EC90)分别为3.79、6.45、9.09g/L。首次发现此3种植物浸提液中富含能抑制铜绿微囊藻细胞增殖的化学物质,可以作为抑藻化感物质的一个重要来源。根据EC50和EC90对培养时间的拟合方程判断,广玉兰和龙爪槐浸提液对铜绿微囊藻的抑制效果较黄杨浸提液更为长效,且由于其抑制效果优于农作物秸秆,具有进一步研究的价值。     

10种药物材料对铜绿微囊藻的抑制作用

为筛选抑制铜绿微囊藻生长的有效药物材料,确定其最佳的抑藻浓度,采用叶绿素a检测法来确定铜绿微囊藻的生物量,从而对10种药物材料的作用效果进行了定性研究,并采用二倍稀释法对筛选出的8种药物材料进行了最佳抑藻浓度的测定。大黄、黄连、土槿皮、蜜桔皮、马水桔皮、蜜柚皮、铁观音、大蒜等药物材料能有效抑制铜绿微囊藻的生长;大麦茶、仙鹤草不能抑制铜绿微囊藻的生长。当蜜桔皮、蜜柚皮水提液质量浓度大于6.25g/L,马水桔皮水提液质量浓度大于3.13g/L,铁观音、大黄浸提液质量浓度大于5.000g/L,土槿皮、黄连提取物浸提液质量浓度大于2.500g/L时对铜绿微囊藻的生长具有有效的抑制作用,且随着各浸提液浓度的增加,其抑制效果呈上升趋势;而大蒜液质量浓度大于5.000g/L时能使铜绿微囊藻维持在初始水平。将各材料抑藻浓度设定在以上浓度时较为合理。研究结果为水产养殖治理蓝藻以及控制蓝藻药物进一步的研发提供了参考。     

稻秆对铜绿微囊藻抑制作用的研究

研究了稻秆浸出液对铜绿微囊藻生长的抑制作用.研究表明,稻秆浸出液中含有的化学物质抑制了铜绿微囊藻的生长繁殖.稻秆浸泡时间的延长,有利于提高浸出液的抑藻效果,但浸泡时间过长则无益于抑藻效果提高,浸泡时间为15 d时,抑制率能高达75.99%.稻秆浸出液投加量达7.5%以上具有显著的抑藻效果.不同部位的水稻秸秆浸出液对铜绿...     

不同质量浓度黄莒蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用

分别采用黄菖蒲（IrispseudacorusL．）、狭叶香蒲（TyphaangustifoliaL．）和铜绿微囊藻（Microcystisaeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,黄菖蒲在质量浓度大于10g／L时对初始密度为1．0×10^7ind／mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用,表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40g／L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30．1％、51．8％和84．0％;狭叶香蒲在质量浓度大于20g／L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为狭叶香蒲质量浓度为20g／L和40g／L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34．2％和77．7％,实验过程中,铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少,而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低,表明经过一段时间持续地化感胁迫,黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫,导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解,从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

链霉菌WH63的抑藻效应

研究链霉菌WH63抑藻效应。以铜绿微囊藻作为受试对象,通过平板实验、液体发酵、链霉菌WH63发酵产物分析、藻毒素含量测定和水培青菜,探讨链霉菌WH63抑藻效应。结果发现,链霉菌WH63活菌和过滤除菌后的发酵液均有抑制铜绿微囊藻生长的能力,第4天时接种3%过滤除菌的链霉菌WH63发酵液抑藻率就达到了96.7%,且WH63菌株的发酵液具有很好的热稳定性,乙酸乙酯的萃取WH63菌株发酵液抑藻效果最好,其抑藻物质为脂溶性弱极性物质。进一步分析其第15天的抑藻水样,COD含量比正常生长的铜绿微囊藻下降了61.4%,BOD下降了13.4%,藻毒素含量比其低57.9%,继续培养到第40天时都没有回绿现象,且水样清澈。用杀藻后的水样直接浇灌青菜种子,观察种子萌发数,结果表明,处理后的水样发芽率为100%,发芽势、活力指数、茎长和幼苗鲜重比水对照分别提高10.2%、147%、121%和71.6%。实验表明,用链霉菌WH63抑藻后的水样具有很好的促植物生长和提高植物抗性的效果,为链霉菌以后运用到水培蔬菜抑藻剂的开发提供了一定的理论基础。     

曝气对遮光条件下藻类消亡的影响

以斜生栅藻和铜绿微囊藻为材料,分析低光照度范围内藻类光合作用特性和呼吸速率,研究曝气对遮光条件下藻类消亡过程的影响.结果表明,(25±1) ℃时斜生栅藻和铜绿微囊藻的光补偿点分别为600、720 lx,呼吸速率分别为89、57 μmol/(mg*h);光照度低于光补偿点,藻类内源呼吸导致水体DO浓度降低;单纯遮光(光照度为0 lx)处理7 d,斜生栅藻和铜绿微囊藻生物量去除率(以OD650计)分别为17.2%和39.1%;增加曝气措施后,斜生栅藻和铜绿微囊藻去除率分别上升到71.3%和92.0%,曝气能有效促进藻类消亡.实验数据拟合结果证明,藻细胞消亡符合藻细胞内源呼吸-衰减模型.     

大气压等离子体射流对水中铜绿微囊藻的灭活作用

以铜绿微囊藻为研究对象,将空气源大气压等离子体射流(APPJ)引入到液相,构建新型的大气压等离子体射流液相反应体系,考察了不同APPJ处理方式对铜绿微囊藻的灭活效率,观察了放电处理的藻细胞形态,分析了培养基p H的变化和液相产生的主要活性物质(H2O2和O3)对藻灭活的作用,并探讨了APPJ灭活铜绿微囊藻的作用机理。研究结果表明,当电压为7 k V,空气气体流速为4 L/min,藻液吸光度约为0.200,铜绿微囊藻的灭活率达到99.16%;处理后的藻发生细胞变形和破裂;处理后的藻液中产生H2O2和O3等活性物质,同时产生大量的NO-3和NO-2离子,导致液相p H迅速下降。通过考察主要活性物质(H2O2和O3)及藻液p H因素发现,单一因素灭活效果不佳,主要活性物质(H2O2和O3)和p H的组合因素是APPJ灭活水中铜绿微囊藻的主要原因。     

四羟甲基硫酸鏻去除铜绿微囊藻效果及其机制研究

研究了四羟甲基硫酸鏻对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的去除效果及机制.结果表明,四羟甲基硫酸鏻半效应浓度(EC50)与藻细胞数目呈正相关,线性方程为:Y=0.628 2X+0.956 4,R2=0.997 3(其中Y为EC50,mg/L;X为处理48 h后铜绿微囊藻细胞数目,106个/mL).11.0 mg/L四羟甲基硫酸鏻处理铜绿微囊藻36 h后,藻细胞可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)较对照组分别提高10.47%、11.31%、140.98%,四羟甲基硫酸鏻能够显著破坏藻细胞膜通透性,提高酯酶活性.四羟甲基硫酸鏻通过破坏藻细胞膜,造成膜脂过氧化,干扰藻体正常代谢而除藻.