一株mc降解菌的分離鑒定及其降解特性研究

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1、一株MC降（申請工學(xué)碩士學(xué)位論文）解菌的分離鑒定及其降一株MC降解菌的分離鑒定及其降解解特性研特性研究究游狄杰培養(yǎng)單位：資源與環(huán)境工程學(xué)院武漢理學(xué)科專業(yè)：環(huán)境科學(xué)工大研究生：游狄杰學(xué)指導(dǎo)教師：陳曉國教授2014年4月萬方數(shù)據(jù)分類號密級UDC學(xué)校代碼10497學(xué)位論文題目一株MC降解菌的分離鑒定及其降解特性研究英文Isolation,identificationandcharacteristicsofamicrocystin-題目degradingbacterium研究生姓名游狄杰姓名陳曉國職稱教授學(xué)位博士指導(dǎo)教師單位名稱資源與環(huán)境工程學(xué)院

2、郵編430070申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱環(huán)境科學(xué)論文提交日期2014年4月論文答辯日期2014年5月學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期答辯委員會主席評閱人2014年05月萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得武漢理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：日期：關(guān)于論文使用授權(quán)的說明

3、本人完全了解武漢理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即學(xué)校有權(quán)保留、送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。同時授權(quán)經(jīng)武漢理工大學(xué)認(rèn)可的國家有關(guān)機構(gòu)或論文數(shù)據(jù)庫使用或收錄本學(xué)位論文，并向社會公眾提供信息服務(wù)。(保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名：導(dǎo)師簽名：日期：萬方數(shù)據(jù)摘要富營養(yǎng)化引起藻類尤其是藍藻的過度繁殖，暴發(fā)水華。近年來，藍藻水華頻發(fā)于我國的富營養(yǎng)化嚴(yán)重的湖泊、河流和水庫。藍藻的暴發(fā)危害水生生態(tài)系統(tǒng)，產(chǎn)生的微囊藻毒素（MC）具有強烈的肝毒性，對人類及水生

4、生物造成巨大威脅。MC具有特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，傳統(tǒng)的水處理方法無法將其有效的去除。已有的研究表明，一些特殊的微生物能夠快速的將MC降解。迄今，有關(guān)微生物對MC的降解研究主要集中于MC降解菌的分離純化、降解特性及降解機理三方面。盡管已知環(huán)境中可能存在多種MC降解途徑，但是目前闡明的只有1條。為了全面了解MC在環(huán)境中的微生物降解途徑，需要分離出更多的MC降解菌，以便尋找新的MC降解途徑。本文采用富集培養(yǎng)及平板涂布技術(shù)，從巢湖沉積物中分離出1株能高效降解MCLR的細菌CH，對該菌進行了形態(tài)鑒定、分子鑒定及降解特性研究，并通過研究其酶降解途徑、檢測

5、mlrA、mlrB、mlrC、mlrD4個降解基因，初步考察了該菌降解MCLR的機理，具體的研究內(nèi)容及結(jié)果如下。（1）經(jīng)過3次富集培養(yǎng)，5次平板分離，從巢湖沉積物中分離得到1株MC降解菌，命名為CH。掃描電鏡觀測結(jié)果表明，CH菌為短桿狀，細胞大小為(1~2)μm×(0.1~0.3)μm。該菌為革蘭氏陰性菌。CH菌的系統(tǒng)發(fā)育研究結(jié)果表明CH菌屬于β變形菌綱下的Paucibacter屬。（2）CH菌降解MCLR的實驗結(jié)果表明，該菌在無機鹽液體培養(yǎng)基中能以-1MCLR為唯一的碳源和能源進行代謝和生長，10h內(nèi)可將11.6μg·mL的MCLR-1

6、-1降解至檢測限下，降解速率為1.16μg·mL·h，降解后CH菌生物量有較大幅度的增加。CH菌降解MCLR最優(yōu)條件為pH7~9、溫度25~35℃，該條件下MCLR在10h內(nèi)降解至檢測限下。pH低于6的酸性條件下（pH=5），MCLR幾乎不降解，pH高于9的堿性條件下（pH=10、11），MCLR的降解受到明顯抑制，需要50hMCLR才降解完全。以葡萄糖作為外加碳源可抑制CH菌對MCLR的降解，而添加NaNO3對CH菌降解MCLR無顯著影響。CH菌在好氧條件下能快速降解MCLR，而厭氧條件下不具有MCLR降解活性。（3）CH菌粗酶對MCL

7、R降解活性的測試結(jié)果表明，CH菌胞外酶對MCLR不具有降解活性，而胞內(nèi)酶能在3h內(nèi)降解94.4%的MCLR，一級反應(yīng)速率常數(shù)-1為1.04h。CH菌胞內(nèi)酶降解MCLR過程中，首先產(chǎn)生一種中間產(chǎn)物（產(chǎn)物A），I萬方數(shù)據(jù)然后產(chǎn)生并最終積累終產(chǎn)物Adda。產(chǎn)物A在238nm處有特征吸收，說明該產(chǎn)物含有Adda基團。色譜比對結(jié)果表明，產(chǎn)物A與已報道的產(chǎn)物不同。（4）采用PCR擴增的方法，對CH菌的mlrA、mlrB、mlrC、mlrD4個MC降解基因進行了檢測，結(jié)果未擴增出相應(yīng)的條帶，說明該菌不含有這4個降解基因，推測其降解MCLR的機理可能與已

8、知的MC降解機理不同。采用3種蛋白酶抑制劑進行了CH菌胞內(nèi)酶抑制實驗，發(fā)現(xiàn)1.10-鄰二氮雜菲抑制組中MCLR濃度未發(fā)生變化，說明其抑制了MCLR的降解第一步反應(yīng)；PMSF抑制組中，產(chǎn)物A和A