一株降解微囊藻毒素的缺陷短波单胞菌的分离鉴定及降解特性研究

从太湖水华腐烂蓝藻中筛选出一株能够降解MC-LR的细菌,将其编号为Q3.经形态、生理生化及16S rRNA基因序列分析鉴定为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta).研究发现,在实验条件下该菌能以MC-LR为唯一碳源和氮源生长;7 d内可将初始浓度为0.96 mg·L-1的MC-LR降解为0.37 mg·L-1,降解效率达到61.5%.同时,本研究首次发现缺陷短波单胞菌能够降解藻毒素,并且在此菌种中扩增出了降解过程的关键基因mlr A,推测该菌可能与已报道的Sphingomonas sp.ACM-3962等菌具有相同的降解机制.     

铜胁迫对铜绿微囊藻生长及产毒素的影响

以硝酸盐和磷酸氢盐为主要氮源和磷源,通过测定一定初始氮、磷条件下不同Cu~(2+)浓度培养液中藻密度及藻毒素浓度来研究微量元素Cu对铜绿微囊藻生长的影响.结果表明:当Cu~(2+)浓度为1和10μg·L~(-1)时,藻细胞的生长情况最好,藻密度取得所有浓度梯度中最大值;当Cu~(2+)浓度为1μg·L~(-1)时,藻细胞产毒素总量最大;Cu~(2+)严重缺乏(0.01μg·L~(-1))和过量(100μg·L~(-1))时,藻毒素的合成均受到严重抑制.Cu~(2+)浓度变化影响铜绿微囊藻对硝氮的利用效率,当Cu~(2+)浓度为0.01、0.1及100μg·L~(-1)时,氮元素的利用效率都相对较低.细胞比增长率与单细胞产毒量之间的相关性分析及线性拟合结果表明,单细胞产毒素量与细胞比增长率之间存在很好的线性关系:在Cu~(2+)浓度处于0.01~10μg·L~(-1)范围内,二者表现为正相关;Cu过量时(100μg·L~(-1)),表现为负相关,依据此结果可通过比增长率来预测单细胞的产毒素水平.     

氮磷限制对铜绿微囊藻生长和产毒的影响

采用分批培养的方式研究了铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)在氮、磷单因子营养限制条件下的生长和产毒情况.结果表明,氮限制对铜绿微囊藻的生长和产毒都有明显的抑制作用,而磷限制对其生长和产毒没有明显的抑制作用.在氮限制条件下,铜绿微囊藻的生物量仅为控制组的30%～50%,产毒量也仅为控制组的10%～60%;并且氮限制会促进细胞分裂,缩短细胞的生长周期.这可能是因为氮是铜绿微囊藻生长和产毒所必需的元素,直接控制着铜绿微囊藻的生长和产毒;所以若培养基中的氮浓度比较低,会直接导致微囊藻的生物量较少和产毒量比较低.磷限制甚至磷被耗尽时对铜绿微囊藻的生长和产毒都影响不大,这可能与铜绿微囊藻体内储存的含磷颗粒物有关.实验结果表明,在本实验条件下,水体中氮限制对铜绿微囊藻的生长和产毒影响较大.     

圆盘式固相萃取HPLC法测定饮用水中微囊藻毒素LR和RR

采用固相微萃取与高效液相色谱联用技术（SPE／HPLC）测定饮用水的微囊藻毒索,并对SPE的萃取条件和HPLC的色谱条件进行了优化,对SPE的多项参数,诸如萃取率、检出限及测定限以及准确度和精密度均作了测试。通过实际水样进行了分析,该方法测定MC—LR（LR型微囊藻毒索）的线性范围为0．5～50ug／L,相关系数为0．9992;测定MC—RR（RR微囊藻毒索）的线性范围为0．5—50ug/L,相关系数为0．9989。SPE法之优于LLE法主要在于分析过程快速,有机溶剂使用量大大减少,方法更适合于大量水样中有机污染物的现场取样处理。     

Analysis of the cyanotoxins anatoxin-a and microcystins in Lesser Flamingo feathers†

Feathers from carcasses of the Lesser Flamingo (Phoeniconaias minor), which had died after ingesting cyanobacterial toxins (cyanotoxins) contained between 0.02 and 30.0?µg microcystin-LR equivalents per gram of feather according to HPLC and ELISA analysis of feather extracts. Anatoxin-a was detected less frequently in the Lesser Flamingo feathers, up to 0.8?µg anatoxin-a per gram of feather being recorded. When feathers from different body regions were analysed and compared for microcystins and anatoxin-a, wing feathers were found to contain the highest concentrations of these cyanotoxins, the order of concentration and frequency of analytical detection being wing?>?breast?>?head. Consistent with the presence of the microcystins and anatoxin-a in gut contents and the livers of the dead birds and negligible in vitro adsorption to feathers, the cyanotoxins associated with the feathers of the dead wild flamingos are inferred to be primarily of dietary origin.     

Comparison of four methods for the extraction of lipopolysaccharide from cyanobacteria

Four procedures were compared for the extraction of lipopolysaccharide (LPS) from 10 laboratory strains of cyanobacteria. LPS yields as a percentage of cyanobacterial dry weight ranged from 0.03 to 6.13. The heterotrophic bacterial LPS marker 2-keto-3-deoxyoctonoic (KDO) acid was not detectable in any of the cyanobacterial LPS preparations. All methods yielded LPS that contained biologically- and toxicologically-significant quantities of the cyanotoxin microcystin, when applied to some, but not all, microcystin-producing cyanobacterial strains. Of the four methods used, a procedure including Proteinase K, plus RNase and DNase, performed best overall on the basis of minimum time required, higher percentage yields of LPS, and minimal co-extraction of microcystin.     

太湖微囊藻毒素的时空分布特征

微囊藻毒素对水体危害严重,为了探究太湖中微囊藻毒素的变化规律及其主要环境影响因子,对太湖34个采样点进行了为期1 a(2011年11月—2012年10月)的监测与采样,分析了水体中ρ(MCs)(MCs为微囊藻毒素)〔包括ρ(TMC)(TMC为总藻毒素)、ρ(EMC)(EMC为胞外藻毒素)和ρ(IMC)(IMC为胞内藻毒素)〕,以及ρ(Chla)、蓝藻生物量、ρ(TN)、ρ(TP)、N/P〔ρ(TN)/ρ(TP)〕、pH、温度、透明度、电导率、ρ(DO)等水环境因子的变化特征,讨论了ρ(MCs)与各水环境因子之间的相关性. 结果表明:ρ(MCs)在太湖中呈现一定的规律性,在7—8月蓝藻爆发期,ρ(MCs)低于0.10 μg/L,之后逐渐升高,9月达到最高值(0.28 μg/L). 受地理位置和沉积环境等影响,太湖西北区MCs污染最严重,ρ(MCs)最大值为0.30 μg/L. 相关性分析结果表明,ρ(MCs)与ρ(Chla)、ρ(TN)、ρ(TP)、N/P显著相关,其中,ρ(MCs)与ρ(Chla)呈极显著正相关(P<0.01);ρ(IMC)和ρ(TMC)均与蓝藻生物量呈显著正相关(P<0.05),而ρ(EMC)与蓝藻生物量相关性不显著;ρ(IMC)和ρ(TMC)均与ρ(TN)呈极显著负相关(P<0.01),而ρ(EMC)与ρ(TN)呈显著负相关(P<0.05);ρ(MCs)与ρ(TP)呈显著正相关,而与N/P呈显著负相关(P<0.05).      

三峡库区消落带富营养化及其危害预测和防治

三峡水库蓄水运行后将出现一个落差达30 m的永久消落带。消落带是水域生态系统与岸上陆地生态系统的交替控制地带,该地带具有生物的多样性、人类活动的频繁性和生态的脆弱性,随着人类活动的影响,已成为湖岸带中生态最脆弱的地带。由于工业和生活用水污染以及水体自净能力下降,消落区富营养化相关物质（如氮和磷）污染会进一步加剧。因此,必须针对库区消落带地区的特殊情况,选择适当的模式对消落带进行超前环境整治和保护,实现三峡库区生态系统的恢复和重建。     

南京玄武湖微囊藻水华种类组成的研究

2005-08～2006-10采集蓝藻水华样品, 通过形态学特征和ITS序列分子标记的方法对南京玄武湖水华的优势种类进行了鉴定. 结果表明,玄武湖水华主要由微囊藻构成, 通过形态特征鉴定主要种类为铜绿微囊藻(M. aeruginosa)、M. novacekii 和惠氏微囊藻(M. wesenbergii). 3种藻的生物量在水华中的相对比例分别为30%～45%、35%～40%和10%～15%. 采用分子标记的方法对２种优势种类进行了分子鉴定. PCR扩增ITS序列并进行测序, 通过基因序列比对和基于ITS序列的系统发生树分析, 进一步确定了优势种类为M. aeruginosa和M. novacekii; 通过检测产毒基因mcyB来确认2株优势微囊藻的产毒特性, PCR扩增结果均出现了大约为780 bp的特异性片段, 表明这2种藻均为产毒种. 对水华提取物的高效液相色谱(HPLC)测定表明, 玄武湖水华中微囊藻毒素的种类主要是MC-LR和MC-RR.     

鱼肉结合态MCLR的亚慢性毒性研究

为了揭示含有微囊藻毒素水产品的食用安全性,以雄性BALB/C小鼠为模式生物,通过为期13周的灌胃染毒实验,研究了鱼肉结合态MCLR对小鼠的亚慢性毒性作用,并与水溶态MCLR的毒性进行了对比.结果表明,68.75 μg/kg (以单位体重计)剂量水溶态MCLR可引起小鼠肝脏显著系数增加（P＜0.05）,ALT、AST活性增强（P＜0.01）,引起肝细胞出现有空泡状病变;而肾脏酶学指标BUN、Cr及肾脏组织病理学观察均未发现明显异常;与之相比,同剂量鱼肉结合态MCLR对小鼠各项指标的影响并不明显,仅在实验第1周出现小鼠肝脏肿大（P＜0.05）、ALT活性增强(P＜0.01).由此推断,鱼肉结合态MCLR的毒性低于水溶态MCLR.