溶藻细菌筛选及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响

从太湖水华水体中分离纯化细菌,再将细菌的LB液体和固体斜面纯培养物分别收集后感染铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)细胞,从中筛选出7株具有溶藻活性的细菌,并对其中一株溶藻细菌THW7的溶藻方式及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响进行了初步研究。结果表明:仅采用细菌的LB液体纯培养物进行溶藻细菌筛选会存在误筛或高估溶藻效率的风险,而采用细菌的固体斜面纯培养物进行筛选则可避免以上风险;溶藻细菌THW7通过分泌胞外活性物质的方式间接溶藻;在THW7无菌滤液胁迫下,铜绿微囊藻的生长受到显著抑制(P<0.01), 10d溶藻效率可达94.38%,光合系统活性也显著降低(P<0.01), MDA含量积累,SOD、POD、CAT活性整体呈现先升高后降低的趋势且显著高于对照组(P<0.01)。推测菌株THW7分泌的溶藻活性物质可能作用于铜绿微囊藻细胞的光合系统Ⅱ,阻碍电子传递,抑制其光合作用过程,并对藻细胞产生氧化损伤,破坏藻细胞细胞膜的完整性,从而实现溶藻作用。     

溶藻细菌DC-L5的分离、鉴定及其溶藻特性

从滇池蓝藻水华集聚区分离获得一株溶藻细菌DC-L5,通过形态及16S rDNA测序分析鉴定为短小芽孢杆菌.用小白鼠进行生物安全实验,小白鼠无中毒症状.研究表明当细菌处于对数生长期时溶藻效果最强,共培养5d使铜锈微囊藻的叶绿素α含量下降83.33%,使惠氏微囊藻、绿色微囊藻、水华束丝藻和水华鱼腥藻4种蓝藻叶绿素α下降率最高为67.6%,最低为58.5%,平均为62.25%.离心沉降后,发现沉淀菌体和无菌上清液对铜锈微囊藻都有溶藻效果,但溶藻效果不及原菌液,推测DC-L5可能是通过直接接触使藻细胞凝聚下沉及进一步的生物降解,同时存在抑制藻细胞生长的胞外分泌物.高温热处理后菌液溶藻作用不明显,推测高温可能使菌体或胞外分泌物质失活.     

一种快速检测分离溶藻细菌方法的初探

传统的细菌培养基对铜绿微囊藻具有毒性作用。会大大影响溶藻细菌的筛选效率和准确性。通过基本培养基各成分对铜绿微囊藻DS的作用研究发现,培养基中的葡萄糖成分对藻有抑制作用,并且这种抑制作用与培养基中的葡萄糖浓度密切相关,当培养基中葡萄糖的浓度在0．1～0．4g/L时,藻细胞生长受到抑制,当用柠檬酸三钠取代葡萄糖后,铜绿微囊藻在改良后的培养基中生长正常,与对照组相比无显著性差异(P＜0．05)。用改良的培养基富集水样中的溶藻微生物,并用此培养液直接感染宿主藻,一周内即可初步快速检测是否含有溶藻细菌。此种方法既排除了培养基的干扰因素,又迅速增加了溶藻细菌的生物量,并可大量收集细菌分泌的胞外物质,为溶藻细菌尤其以分泌物质溶藻的细菌的初步筛选提供了一条快捷、有效的途径。     

一种快速检测分离溶藻细菌方法的初探

传统的细菌培养基对铜绿微囊藻具有毒性作用。会大大影响溶藻细菌的筛选效率和准确性。通过基本培养基各成分对铜绿微囊藻DS的作用研究发现,培养基中的葡萄糖成分对藻有抑制作用,并且这种抑制作用与培养基中的葡萄糖浓度密切相关,当培养基中葡萄糖的浓度在0．1～0．4g/L时,藻细胞生长受到抑制,当用柠檬酸三钠取代葡萄糖后,铜绿微囊藻在改良后的培养基中生长正常,与对照组相比无显著性差异(P＜0．05)。用改良的培养基富集水样中的溶藻微生物,并用此培养液直接感染宿主藻,一周内即可初步快速检测是否含有溶藻细菌。此种方法既排除了培养基的干扰因素,又迅速增加了溶藻细菌的生物量,并可大量收集细菌分泌的胞外物质,为溶藻细菌尤其以分泌物质溶藻的细菌的初步筛选提供了一条快捷、有效的途径。     

响应面法优化细菌EHB01对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻条件

【背景】水体富营养化导致的蓝藻水华对淡水资源造成了严重污染。利用环境友好型的溶藻菌可有效控制蓝藻的生长,是防治蓝藻水华形成的有效途径之一。【目的】优化溶藻细菌EHB01对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻条件,以期为治理蓝藻水华污染提供高效的溶藻菌制剂。【方法】采用单因素试验对溶藻的发酵液浓度、温度、光照以及C:N和N:P进行分析,并对溶藻细菌EHB01发酵液的碳源、氮源和p H进行优化。基于单因素试验,选用中心组合试验设计(central composite design,CCD)确定关键因子的最佳数量水平,并以Desig-Expert 8.0.5进行回归分析,通过响应面分析获得溶藻效果最佳的参数。【结果】发酵液浓度对溶藻率的影响表现为持续上升;温度对溶藻率表现为先上升后下降;而光照、C:N和N:P均对细菌EHB01发酵液溶藻率的影响表现为先降低后上升的趋势。溶藻细菌EHB01发酵液所需的最佳碳源为蔗糖,氮源为硝酸钾,pH为7.5,优化条件下溶藻率达86.97%,与优化之前相比提高了21.72%。【结论】采用响应面法优化得出溶藻细菌EHB01发酵液最优的...     

溶藻细菌

利用溶藻细菌防治水华和赤潮,作为富营养化水体藻类生物防治的方法已经受到广泛关注.多项研究表明,许多溶藻细菌能分泌胞外活性物质,对宿主藻类的生长起抑制作用.因此,分离筛选环保、高效、专一的溶藻活性代谢产物,最终开发安全、高效的生物杀藻剂已经日渐成为治理藻类水华和赤潮问题的方法之一.近年来,国内外相关人员和机构对溶藻细菌的溶藻机理以及溶藻活性物质的分离、提纯和鉴定进行了较为深入的基础性研究.     

溶藻细菌对固氮藻氮代谢的影响

随着水体富营养化的加剧,有害藻类水华和赤潮的爆发日趋频繁,导致水质的恶化,水体资源丧失其功能和价值。修复藻型富营养化水体生态系统可以从控制藻类繁殖和调整藻类群落结构方面着手,使整个水生     

细菌溶藻技术的研究

近年来水体富营养化而导致的藻类水华爆发事件,对人类健康及水生生态系统产生了严重危害。在利用物理、化学等防治方法都不甚理想的情况下,利用微生物处理作为水华治理的潜在手段已得到学界的广泛关注。通过实验经验和查阅大量文献,对一些细菌溶藻技术进行综述。     

基于生态风险评估探究溶藻细菌2-4的抑藻特性

[目的]基于生态安全评估,探索溶藻细菌及其分泌物的抑藻效果与机制。[方法]分离获得溶藻细菌2-4 (Pseudomonassp.),通过正交试验和动力学模型研究了菌株2-4及其分泌物的抑藻特性,并通过急性毒性试验对菌株2-4及其分泌物进行生态风险评估。[结果]菌株2-4在最优条件下接种体积比(V/V)为15%时对铜绿微囊藻的4 d抑制率达92.81%,抑藻反应符合一级动力学模型(t_1/2=126 h)。菌株2-4具有抑藻多样性,首次报道了假单胞菌对斜生四链藻、蛋白核小球藻和丝藻的抑藻效果。菌株2-4分泌的抑藻活性物质分子量小于500 Da,不耐高温和强酸强碱。急性毒性试验结果显示,高于1.5%的菌液对大型溞有毒,高于2%的菌株分泌物对大型溞和稀有鮈鲫有毒,但对明亮发光杆菌无毒。较安全的使用范围内,菌株2-4 (V/V=1.5%)及其分泌物(V/V=10%)对藻华湖泊水样的叶绿素a去除率为4.83%–42.94%和30.62%–68.69%。[结论]本研究客观分析了假单胞菌2-4及其分泌物在生态安全使用范围内的实际抑藻效果,明晰了溶藻细菌生态毒性与抑藻效率的关系,为生物控藻实践提供理论参考。     

一株溶藻细菌NP23的初步分离鉴别及其溶藻作用研究

从水体中分离得到一株具有溶藻能力的细菌,命名为NP23。经形态特征、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析表明,该菌株属于肠杆菌属(Enterobacter)。研究了该菌株对湖泊中优势藻的溶藻效果,初步探讨了其溶藻方式及溶藻物质。结果表明,该菌株对小球藻、惠氏微囊藻、栅藻和蛋白核小球藻具有一定的去除效果,叶绿素a的去除率分别为64.1%、53.1%、87.2%和84.4%,而且在10-108CFU/mL菌浓度范围内,藻的去除率与菌液的浓度成正相关;该菌株对小球藻、栅藻和蛋白核小球藻是间接溶藻,对惠氏微囊藻是直接溶藻;该菌株对栅藻的溶藻物质是蛋白类物质,对蛋白核小球藻的溶藻因子是菌体胞外分泌的具有热稳定性的非蛋白类物质。     

香蒲铅锌废水净化塘藻类、菌类生境调查及抗性藻种筛选

香蒲铅锌废水净化塘藻类、菌类生境调查及抗性藻种筛选刘玉,麦志勤胡文凤（中山大学环境科学研究所,广州５１０２７５）（华南师范大学植保系,广州５１０６４２）ＨａｂｉｔａｔＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＡｌｇａｅａｎｄＢａｃｔｅｒｉａｉｎａＴｙｐｈａＰｕｒ...     

不同外源条件对4种白腐真菌溶藻效果的影响

【目的】评价白腐真菌Irpex lacteus XX-5、Trichaptum abietinum 1302BG、Ceriporia lacerata P2、Bjerkandera adusta XX-2处理铜绿微囊藻废水的应用潜力。【方法】采用分批次实验研究pH、温度、铜绿微囊藻浓度、金属离子、氮源、磷源对白腐真菌I. lacteus XX-5、T. abietinum 1302BG、C. lacerata P2、B. adusta XX-2溶解铜绿微囊藻的影响。【结果】在不同外源条件下,4种白腐真菌对铜绿微囊藻的抑制效果明显,均达60%以上。菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2受外源条件的影响很小,菌株C. lacerata P2的抑制率达70%以上,菌株B. adusta XX-2的抑制率达60%以上;菌株T. abietinum 1302BG、I. lacteus XX-5在不同外源条件下抑制率均会发生相应的变化,但抑藻率均可达60%以上。【结论】研究所使用的4种白腐真菌对抑制铜绿微囊藻具有较好的应用潜力,尤其是菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2。     

滇池中溶藻细菌的分离鉴定及其溶藻效应

【背景】藻类水华或赤潮在世界范围内频发,带来各种危害,亟需找到有效途径控制水华或赤潮。溶藻细菌具有杀死藻类控制藻类生物量的能力,可以作为防治水华和赤潮的有效工具。【目的】分离并鉴定滇池中的铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)及其溶藻细菌,对溶藻菌作用于铜绿微囊藻的溶藻效应进行研究,初步了解其溶藻特性与溶藻机制。【方法】采用LB平板稀释涂布,再经多次划线分离纯化细菌,测定16SrRNA基因序列以鉴定细菌种类;采用毛细管分离的方法分离铜绿微囊藻,并测定其cpcBA基因序列以鉴定蓝藻种类;采用热乙醇法提取叶绿素a,从而计算溶藻效率;基于过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)探究藻细胞在溶藻菌处理下的抗氧化系统响应。【结果】共分离获得11株微囊藻和17株针对铜绿微囊藻的高效溶藻菌。选取其中一株生长速度最快的铜绿微囊藻DCM4和一株溶藻效果最好的溶藻菌Sp37 (Bacillus siamensis)进行后续研究。Sp37对DCM4的4 d溶藻率达到92.4%±1.5%,且对微囊藻属的水华微囊藻(M. flos-aquae)和惠氏微囊藻(M.wesenbergii)均有溶藻效果,而对绿藻没有溶藻效果。Sp37的原菌液和无菌滤液对DCM4的4d溶藻率分别为86.8%±4.3%和81.1%±2.2%,两者没有显著差异(P0.05)。Sp37菌体对DCM4的溶藻率为25.4%±7.3%。Sp37无菌滤液经不同温度和pH处理之后的溶藻率与未经处理的无菌滤液的溶藻率无明显差异。Sp37无菌滤液处理藻细胞会使藻细胞的CAT、GSH和MDA含量发生变化。【结论】菌株Sp37对铜绿微囊藻DCM4具有高效的溶藻作用,而且对微囊藻属具有一定的溶藻特异性。Sp37是通过分泌胞外物质间接溶藻,且溶藻物质具有热稳定性和酸碱稳定性。Sp37无菌滤液处理藻细胞会触发藻细胞抗氧化系统,并且会损伤藻细胞膜。Sp37无菌滤液很可能是通过对藻细胞造成氧化胁迫,最终导致藻细胞死亡的。     

Direct and Indirect Effects of Solar Ultraviolet Radiation on Attached Bacteria and Algae in Lotic Systems

I examined the effects of solar ultraviolet radiation (UVR) on attached bacteria and algal densities in lotic systems in outdoor artificial stream apparatus. Flumes were covered with four types of film for UVR screening treatments, and attached bacterial cell densities and their temporal variations were compared between conditions excluding and including solar UVR. Attached bacterial cell densities were depressed by solar UVR, and both accrual rate and saturated density were significantly lower in the +UVR (full solar radiation) condition than in −UVR and dark conditions. Solar UVR also indirectly affected the rate of algal accrual. Microscopic direct observations of attached bacterial cell density and algae on substrata showed that solar UVR depressed the accrual of attached bacteria and consequently the frequency of sites with high bacterial cell density that can trap suspended algae in the water. The final amount of algal accrual in the +UVR condition was one-fourth of that in the −UVR condition. Therefore, the effects of solar UVR may be more serious in systems where periphyton are frequently removed by floods.     

Experimental Evidence on Nutrient and Substrate Limitation of Baltic Sea sea-ice Algae and Bacteria

The effect of nutrient limitation on Baltic Sea ice algae, and substrate and nutrient limitation on ice bacteria, was studied in a series of in situ -experiments conducted during the winter of 2002 in northern Baltic Sea. Community level changes in algal biomass (chlorophyll a) and productivity, and bacterial thymidine and leucine incorporation were followed for one week after the addition of nutrient and/or organic carbon rich filtered seawater to the experimental units. The results showed the major contribution of snow cover to the algal responses during the beginning of the ice-covered season. Algal communities were able to grow even in January if no snow was present. Nutrient addition did occasionally have an effect on algal biomass and productivity in the ice. Surprisingly, seeding effect from the ice to the underlying water was negatively affected by the nutrient availability in March. Bacterial limitation varied between nutrient (phosphorus) and substrate limitations. The results showed, that limitation in both algal and bacterial communities changed periodically in the northern Baltic Sea ice.     

Cloning and Characterization of Extracellular Metal Protease Gene of the Algicidal Marine Bacterium Pseudoalteromonas sp. Strain A28

The gene (empI) encoding an extracellular metal protease was isolated from a Pseudoalteromonas sp. strain A28 DNA library. The recombinant EmpI protein was expressed in E. coli and purified. Paper-disk assays showed that the purified protease had potent algicidal activity. A skim milk-polyacrylamide gel electrophoresis protease assay showed that the 38-kDa band of protease activity, which co-migrated with purified EmpI and was sensitive to 1,10-phenathroline, was detected in the extracellular supernatant of A28.