微囊藻毒素-LR降解菌的筛选及降解特性研究

从上海市淀山湖表层水体中筛选分离出了1株降解微囊藻毒素-LR(MC-LR)的细菌并研究了其降解特性。根据细胞形态结构、生理生化特征及其16S rDNA基因序列分析,鉴定分离菌株DHU-28(GenBank序列登录号为HM047512)属嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)。微囊藻毒素降解实验结果表明,该菌株能在以MC-LR为唯一碳源、氮源的无机盐培养基中生长,6 d内可将初始质量浓度为15 mg/L的MC-LR降解为8.12 mg/L,降解效率达到45.9%。菌株DHU-28的最适生长温度是30℃,最适生长pH为7.0。酵母粉、蛋白胨、葡萄糖等营养物质可以明显促进菌株对MC-LR的降解效率,尤其是加入50 mg/L酵母粉后,6 d降解率达到63.2%。     

一株高效MC-RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素-RR(MC-RR)特性的产芽孢菌株,采用加热富集芽孢菌的方法,从太湖分离到一株MC-RR降解菌CM1,该菌对MC-RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus boronitolerans)。通过研究温度和pH值对菌株CM1降解MC-RR能力的影响,发现菌株CM1在60 h将MC-RR由12.77μg/mL降解到1.67μg/mL,降解率达86.90%,最适降解温度为37℃,最适pH值为7.0。CM1菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC-RR,但胞内物质具有更强烈的降解特性,12 h可以将7.27μg/mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC-RR应用研究方面提供了理论基础。     

微囊藻毒素的生物降解综述

从微囊藻毒素降解菌、降解途径和影响降解的因素三方面，对国内外微囊藻毒素生物降解的研究现状及发展趋势作一介绍。     

一株高效MC—RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素一RR（MC—RR）特性的产芽孢菌株,采用加热富集芽孢菌的方法,从太湖分离到一株MC．RR降解菌CMl,该菌对MC—RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16SrDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillusb oronitolerans）。通过研究温度和pH值对菌株CMl降解MC—RR能力的影响,发现菌株CMl在60h将MC—RR由12．77μg／mL降解到1．67μg／mL,降解率达86．90％,最适降解温度为37℃,最适pH值为7．0。CMl菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC—RR,但胞内物质具有更强烈的降解特性,12h可以将7．27μg／mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC—RR应用研究方面提供了理论基础。     

越南伯克霍尔德菌降解水中微囊藻毒素-LR

探讨利用越南伯克霍尔德菌(Burkholderia Vietnamiensis)降解微囊藻毒素-LR(MC-LR)的可能性和降解机理。结果表明,在1 mg/L的MC-LR溶液中投加体积分数为5%菌株,初始pH为5,温度为30℃的好氧条件下,经过48 h培养后对MC-LR的降解效率达到97.6%。首先,降解溶液的液相色谱分析结果发现,MC-LR在238 nm的特征峰消失。其次,动力学研究发现降解过程符合一级动力学反应方程。最后,SEM、FTIR表征技术对菌株降解前后样品进行分析发现微生物形态和降解产物。因此,Burkholderia Vietnamiensis可能将水中的MC-LR作为碳、氮源利用从而将其降解,Burkholderia Vietnamiensis作为生物降解MC-LR的一种途径是有效的。     

高效降解微囊藻毒素食酸戴尔福特菌USTB-04的培养与活性研究

主要针对筛选的高效降解微囊藻毒素(microcystins,MCs)的食酸戴尔福特菌USTB-04(Delftia acidovorans,DA菌)的培养方法进行了研究.结果表明,以葡萄糖、甘油和乙醇作为惟一碳源时,与氯化铵和尿素相比,酵母粉是支持DA菌生长的较好氮源.在以酵母粉作为惟一氮源时,与甘油和乙醇相比,葡萄糖是提高DA菌生长速度的较好碳源.进一步研究显示,以葡萄糖和酵母粉作为碳源和氮源时,可以支持DA菌的快速稳定生长,但在以甘油和酵母粉作为碳源和氮源时.培养出的DA菌降解MCs的比活性最高.此研究在培养高细胞浓度DA菌作为生物催化剂用于饮用水源中的MCs去除方面具有重要意义.     

白腐菌S.commune降解微囊藻毒素-LR的研究

为研究真菌对微囊藻毒素的降解作用,以白腐菌S.commune为降解菌,微囊藻毒素-LR(MC-LR)为降解目标进行生物降解,考察了白腐菌预培养方式及降解过程中的培养方式、充氧方式、温度、初始pH以及MC-LR初始浓度对降解效果的影响.结果表明,白腐菌可有效降解MC-LR,经液体预培养白腐菌对MC-LR的降解效果好于固体预培养,白腐菌静置培养过程中每天充入纯氧1min有助于MC-LR的降解,白腐菌降解MC-LR的最佳初始pH为4.5,适宜温度为30～35℃.白腐菌对MC-LR的降解能力随MC-LR初始浓度的增加而降低.在最佳条件下,当MC-LR初始质量浓度为1 mg/L时,其完全降解需要2d;当MC-LR初始质量浓度为15 mg/L时,其完全降解需要7d.高浓度MC-LR(30 mg/L以上)会对白腐菌生长产生抑制作用.MC-LR降解中间产物的具体结构尚不清楚,有待未来深入分析研究.     

滇池底泥微生物菌群对微囊藻毒素的生物降解

采用滇池水华蓝藻中提取提纯的微囊藻毒素（microcystins，MCs）作为微生物生长的碳源和氮源，从长期暴露于蓝藻水华的滇池底泥中，通过从含低浓度到高浓度MCs的逐步培养驯化，获得了高效降解MCs的微生物混合菌群，在初始MC-RR和LR浓度大约分别为50mg／L和30mg／L下，3d内可将MCs全部降解。进一步活性研究显示，不同含碳和含氮化合物虽然能够促进混合微生物菌群的生长，但对降解MCs却无明显的促进作用，说明MCs既可以作为微生物生长的碳源，又可以作为微生物生长的氮源，在富含有机物的天然水体中并不一定能够促进微生物对MCs的生物降解。     

天然水华蓝藻中微囊藻毒素的提取和净化研究

利用天然水华蓝藻为原料，通过筛选、比较不同极性提取剂对微囊藻毒素的提取效果，80％甲醇溶液有较高的提取效率，而乙醇溶液可实现无毒提取，优化了提取方法。并通过调节溶液pH为藻胆蛋白等电点的方法去除共提取的大量藻胆蛋白，取得了很好的净化效果，为微囊藻毒素的分离和纯化研究提供了基础。     

滇池底泥微生物菌群对微囊藻毒素的生物降解

采用滇池水华蓝藻中提取提纯的微囊藻毒素(microcystins,MCs)作为微生物生长的碳源和氮源,从长期暴露于蓝藻水华的滇池底泥中,通过从含低浓度到高浓度MCs的逐步培养驯化,获得了高效降解MCs的微生物混合菌群,在初始MC-RR和LR浓度大约分别为50 mg/L和30 mg/L下,3 d内可将MCs全部降解.进一步活性研究显示,不同含碳和含氮化合物虽然能够促进混合微生物菌群的生长,但对降解MCs却无明显的促进作用,说明MCs既可以作为微生物生长的碳源,又可以作为微生物生长的氮源,在富含有机物的天然水体中并不一定能够促进微生物对MCs的生物降解.     

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。     

对氨基苯磺酸降解菌的分离及其特性研究

从温州地区受污染的河水中分离到一株能降解对氨基苯磺酸的菌株WZR-3,该菌株能以对氨基苯磺酸为惟一碳源、能源生长。经对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)。该菌株利用对氨基苯磺酸生长时最适生长温度和pH值分别为30℃和7。该菌在10 g/L对氨基苯磺酸时仍能生长,最适生长浓度为300 mg/L对氨基苯磺酸。降解底物广谱性测试表明,该菌株还能降解多种芳香类化合物。     

一株荧蒽降解菌的筛选鉴定及降解特性

采用富集培养方法,从多环芳烃污染的土壤中分离筛选到一株能以高分子量的多环芳烃荧蒽为惟一碳源和能源且生长状况良好的菌株DN002。通过形态观察、生理生化指标及16S rRNA同源序列分析比对,结果表明,该菌株为木糖氧化产碱菌(Achromobacter xylosoxidans),最适生长温度为32℃,最适生长pH为7～7.5。该菌株对荧蒽有较强的降解能力,在14 d内对500 mg/L的荧蒽的降解率为92.8%。菌株细胞蛋白SDS-PAGE结果显示,经荧蒽诱导后,在分子量为18～66 kDa范围内有显著的差异蛋白条带。     

好氧反硝化苯酚降解菌的分离鉴定及动力学

从驯化菌群中分离筛选出一株好氧反硝化苯酚降解细菌,经生理生化反应及16S rDNA测序,鉴定为Diaphorobacter属细菌。在好氧条件下,该菌株以苯酚为唯一碳源和能源,利用NO-3-N作为反硝化电子受体,其生长与反硝化特性研究表明:在接种量5%(体积分数),30℃,180 r/min振荡培养条件下,菌株降酚能力可达1 400 mg/L,同时,能有效去除初始浓度为165 mg/L的硝酸盐氮,60 h其去除率为91.5%,高含量苯酚对菌体生长有一定的抑制作用。应用Haldane方程对其生长过程进行动力学模拟,拟合曲线与实验测定值相关性良好,各参数分别为μmax(最大比增长率)0.324 h-1,Ks(半饱和常数)9.36 mg/L,Ki(抑制常数)146.72 mg/L,通过理论分析及实验验证得,该菌株苯酚降解动力学与其生长动力学表现出相似的趋势。     

1,1-二氯乙烯降解菌的分离鉴定及降解特性

从好氧活性污泥中分离得到一株能以1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)作为惟一碳源和能源生长的革兰氏阴性菌株D-B,经鉴定属于产碱杆菌属(Alcaligenessp.)。当维持菌株D-B浓度一定时,1,1-DCE的去除率随着1,1-DCE浓度的增大先增加后降低,且降解过程主要发生在加入1,1-DCE后的3~5 h内。当1,1-DCE的初始浓度为300μg/L时去除率达到最大值85.32%。菌株D-B对1,1-DCE的降解符合Monod方程,饱和常数Ks=21.96 mg/L,1,1-DCE的最大比基质降解速率Vmax=50.76 mg/(L.h)。     

微囊藻毒素生物降解的研究进展

蓝藻水华污染造成的最主要危害之一是产生和释放以微囊藻毒素(microcystins,MCs)为主的多种藻毒素,其在饮用水中的存在可以导致人类癌症,因此对人们的健康构成了严重威胁.从MCs降解微生物菌种、酶催化降解途径和降解基因3个方面,介绍了近年来国内外MCs生物降解的研究进展.     

Isolation and identification of 3-bromocarbazole-degrading bacteria

In this study, a bacterial strain, CH-1, capable of degrading 3-bromocarbazole (3-BCZ) was isolated from a polluted soil. Based on its physio-biochemical characteristics and 16S rRNA genes, strain CH-1 was identified as a Stenotrophomonas sp. Strain CH-1 was able to degrade 70% of 50 mg/L 3-BCZ within 8 d at pH 7.0 and 30°C in mineral salt medium (MSM). During the process, the main intermediate metabolite was identified as (2E, 4Z)-6-(2-amino-5-bromophenyl)-2-hydroxy-6-oxhexa-2, 4-dienoic by gas (2E, 4Z)-6-(2-amino-5-bromophenyl)-2-hydroxy-6-oxhexa-2,4-dienoic via gas chromatograph-mass spectrometry (GC-MS) analysis. The metabolite disappeared after 14 d, suggesting that the metabolite can also be degraded by strain CH-1. 3-BCZ is a new persistent organic pollutant. This is the first report of the biodegradation of 3-BCZ. The results indicated that strain CH-1 may be a promising bacterial candidate for the bioremediation of environments polluted with polyhalogenated carbazoles (PHCs).