应用环境微生物治理淡水湖泊微囊藻毒素污染的研究进展

近年来,随着水体富营养化程度的加剧,蓝藻水华现象时有发生,蓝藻及其释放的藻毒素对生态环境和人类健康构成严重威胁。在各种藻毒素中,以微囊藻毒素(Microcystins,MCs)毒性最强,对人类危害也最大,微囊藻毒素的化学性质相对稳定且难以通过常规水处理方法消除,因此如何有效去除环境中的MCs是国内外普遍关注的难题。研究发现自然界中的微生物能够有效降解和消除MCs污染,由此产生的环保技术极具应用价值。本文主要概述了微囊藻毒素的产生机理、化学结构以及毒性危害,总结了微囊藻毒素的自然分解过程以及微生物群落对微囊藻毒素的响应机制,重点分析了微生物群落在微囊藻毒素污染控制技术中的潜在应用,并对应用微生物技术治理微囊藻毒素污染的技术瓶颈提出了建议,以期加速微囊藻毒素微生物降解技术的完善和应用。     

水生态系统中微囊藻毒素的分布及其生态毒理效应研究进展

有毒蓝藻产生的蓝藻毒素对淡水生态系统构成了严重的全球性环境威胁,其中微囊藻毒素(MCs)是所有蓝藻毒素中分布最广、危害最大的一类肝毒素。MCs已对水生态系统的结构、功能和稳定性造成了不良影响,并对人类健康构成威胁。本文综述了当前MCs在水体、沉积物和水生动物体内的分布,以及MCs的生物毒性机制,在此基础上,总结了MCs对水生动物、水生植物及陆生植物的生态毒理效应,及其引发的人类健康风险,并关注了MCs的生物防治方法。最后,针对当前MCs相关研究领域中存在的不足提出展望,旨在为淡水水体中MCs的风险评估与治理管控提供参考。     

微囊藻毒素对鱼类的毒性效应

湖泊富营养化导致的蓝藻水华已成为国内外普遍关注的环境问题,它所带来的主要危害之一是产生的藻毒素对鱼类的影响。在已发现的藻毒素中,微囊藻毒素(microcystins,MCs)的分布广、毒性大、危害严重,而备受关注。阐述了MCs对鱼类的影响。微囊藻毒素能干扰胚胎的发育,降低孵化率,增加畸形率,影响存活率,胚胎孵化受微囊藻毒素影响还具有剂量依赖效应;野外室内实验均表明鱼类暴露于微囊藻毒素后不仅可在肝脏中富集还可在肌肉、肠道等组织器官中快速积累;对鱼类进行组织病理检测发现MCs可导致肝脏、肾脏、心脏、脑、鳃等组织受损;MCs在鱼体中的解毒过程可能开始于由谷胱甘肽S-转移酶催化的还原型谷胱甘肽的结合反应;MCs还可影响鱼类的生长、行为和血清生化指标,此外,还具有一定的免疫毒性。MCs的转运机制和分子作用机制以及在食物链中传递过程中对人类造成的潜在影响可能成为今后研究重点。     

广东省典型大中型供水水库和湖泊微囊藻毒素分布

为了解肝脏促癌剂微囊藻毒素（MCs）在广东省淡水水体中的污染情况,于2003年夏、秋、冬3个季节,采集了广东省12个典型供水水库和4个湖泊的水样;同时于2004年2—12月对7个水库和1个湖泊进行了每隔2个月的加密调查,用高效液相色谱（HPLC）和酶联免疫法（ELISA）测定了水体中微囊藻毒素（MCs）含量。结果显示广东省典型供水水库和淡水湖泊微囊藻毒素分布广泛,毒素组成以MC-RR为主,水库微囊藻毒素含量在未检出—0.919μg/L,2004年毒素含量比2003年有一定程度的上升。微囊藻毒素污染较为严重的水库为汤溪、鹤地、契爷石和深圳等水库,广州流花湖和肇庆星湖等城市景观湖泊中微囊藻毒素污染也较为严重。虽然本次调查的所有水样MCs含量均在世界卫生组织和我国饮用水卫生标准以下,但结果说明广东省饮用水源已在一定程度上遭受MCs的污染,需采取有效措施防止水质进一步恶化。     

微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是全世界范围内普遍存在、且随着水体污染的加剧而在自然环境中大量积聚的蓝藻毒素之一,对多种生物有着严重的毒性作用.MCs在生物体内富集并通过食物链传递,对人类健康造成威胁.近些年,MCs对陆生植物的毒害作用及累积研究尤为引人关注,取得了一批重要的研究成果.MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)是淡水水体中普遍存在且危害较大的两种MCs异构体.针对这两种毒素,重点介绍其对陆生植物的污染途径、毒性作用及其在作物体内的累积量,对今后的研究进行了展望.     

一株囊藻毒素降解辅助菌的发现

太湖、滇池等水体爆发的蓝藻水华,对水体生态环境及人们生活带来了严重的影响,引起了各级政府的高度重视。目前每年从太湖中打捞的水华数以亿吨计,但由于其毒性较大,无法利用,同时大规模发生蓝藻的水体底泥藻毒素含量也在不断提高。微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是由淡水藻如微囊藻属、鱼腥藻属、     

蓝藻水华堆积处理池中微囊藻毒素降解细菌的分离及降解特性

微囊藻毒素(microcystins, MCs)近年来由于蓝藻水华在世界范围内频发而受到广泛关注。从太湖北部蓝藻水华堆积处理池中分离出一株微囊藻毒素降解细菌SW1, 经16S rDNA序列分析鉴定为鞘氨醇单胞菌(Sphingopyxis sp.)。SW1的生长最适pH为中性(pH 6-8), 但也能生长于pH 10条件下。SW1对MCs的两种异构体MC-LR和MC-RR具有高降解活性, 并表现出一级反应动力学特征, 其降解速率常数分别为0.35/h和0.28/h。温度和pH对SW1降解活性有很强影响: 在温度为22-37℃, pH中性或弱碱性条件下(MC-LR, pH 6-9; MC-RR, pH 7-8), SW1具有高降解活性; 而在低温和强碱性条件下其降解活性受到强烈抑制。聚合酶链式反应(PCR)表明SW1及蓝藻水华堆积处理池均含有mlrA的同源基因, 表明处理池中存在MCs的生物 降解。       

微囊藻毒素生物合成及其检测的分子生物学研究进展

随着世界各地水体富营养化的日益加剧,蓝藻水华的爆发频率越来越高,爆发范围也越来越广,已经成为国内外学者高度关注的重大环境问题。微囊藻水华是淡水水体中危害最严重的一类,特别是在我国巢湖、太湖和滇池等大型湖泊,经常爆发微囊藻水华,给水体生态系统和人类健康带来了巨大的危害。本文简介了微囊藻毒素的化学结构与危害,综述了微囊藻毒素mcy基因簇、Adda生物活性结构以及肽链合成与环化等关键生物合成过程,并重点归纳了聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、实时定量PCR(real time quantitative PCR detecting system,QPCR)、基因芯片(gene microarray)和变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)等用于藻毒素检测的分子生物学技术方法,最后对相关研究进行了展望。     

微囊藻毒素生物合成基因及其功能研究进展

水体富营养化加剧,导致了蓝藻水华在世界范围内频发。蓝藻产生的微囊藻毒素是最常见的一种藻毒素,对人类和动物造成了很大的危害甚至导致死亡。微囊藻毒素经非核糖体合成途径由多肽合成酶合成。对微囊藻毒素的结构与性质、微囊藻毒素合成基因的功能及其生物合成、微囊藻毒素的分子生物学检测技术进行了评述,对未来的研究方向进行了展望。     

微囊藻毒素生物治理技术研究进展*

近年来,随着全球气候变暖和水体富营养化程度加深,蓝藻水华频繁暴发。微囊藻毒素是有害蓝藻产生及释放的危害最大的一类蓝藻毒素,对生态环境和公众健康造成了严重的威胁。因此,寻求有效的微囊藻毒素降解方法已成为全球科学领域的研究热点。针对微囊藻毒素生物治理技术展开综述,阐述了微囊藻毒素的产生、理化性质及生物毒性,总结了微生物、水生植物、浮游动物等自然生物降解微囊藻毒素的能力。在此基础上概述了生物滤池、人工湿地、生态浮床、膜生物膜反应器等生物治理技术对微囊藻毒素的去除效果,分析了现有微囊藻毒素生物处理方法的优势和局限性,并对今后的研究方向提出展望,为解决水环境中微囊藻毒素的污染问题提供思路。