溶藻细菌及其测定评价方法的研究进展

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1、溶藻细菌及其测定评价方法的研究进展作者：赵传鹏，浦跃朴，尹立红［摘要］溶藻细菌作为防治有害藻类水华的可能微生物，越来越引起了人们的关注。作者对溶藻细菌的种类、溶藻机理以及其测定与评价方法的研究进展进行综述。　　［关键词］溶藻细菌;溶藻机理;测定方法;　　溶藻细菌是一类以直接或间接方式抑制藻类生长，或杀死藻类、溶解藻细胞的细菌的统称。部分相关研究提示水华和赤潮的突然消亡可能就与溶藻细菌有关。作为水体藻污染生物防治的可能途径，溶藻细菌的分离和利用已引起众多关注。作者着重对溶藻细菌及其测定评价方法近年来的研究进展进行综述。　　1溶藻细菌的种类　　有关

2、溶藻细菌报道最早的是黏细菌属。1924年，GEitler报道了一种寄生在刚毛藻上、可使之死亡的黏细菌［1］;Shilo用几种从水塘中分离出来的黏细菌做溶藻试验，测试的10种蓝藻中有8种被溶解。Daft从废水中分离出9种黏细菌，可溶解鱼腥藻、束丝藻、微囊藻以及多种颤藻［2，3］。李勤生和黎尚豪也报道了黏细菌同蓝藻细胞相互接触，导致藻细胞溶解［4］。假单胞菌属也是研究较多的一种溶藻细菌。1978年，Bakerk发现假单胞菌分泌一种高分子质量的热稳定化合物能够杀灭硅藻［5］。Shinsaku则发现施氏假单胞菌可释放一些高活性溶藻物质，能够选择性地杀死

3、绿胞藻;Dakhama报道了铜绿假单胞菌产生一些低分子质量的抗生素类物质，可以强烈溶解某些蓝藻和绿藻［6］。Takenaka等［7］在日本湖泊中分离出铜绿假单胞菌，其分泌的绿脓杆菌素以及碱性蛋白酶，可能是溶解微囊藻的主要物质。作者从太湖梅梁湾水域放置的除藻中试反应器的人工介质上分离出一株溶藻细菌，结合形态学、生理学、生物化学特性以及16srRNA特异性引物扩增综合分析，初步鉴定该株细菌属于假单胞菌属。该菌在太湖水中对微囊藻24h藻细胞溶解率为%，完全溶藻时间为48h，对微囊藻毒素LR也具有较强的降解作用。其溶藻方式可能为分泌某种胞外物质所致。　

4、　近年来，国内外文献中陆续有一些其他溶藻细菌的相关报道，主要有:从日本海域和韩国海域分离出的具有溶藻效应的黄杆菌属［8，9］，在海水中分离出的噬胞菌属［10，11］、能够杀死硅藻的交替假单胞菌［12，13］和鞘氨醇单胞菌属［14］，从武汉市池塘和东湖水域分离出的分别属于葡萄球菌属、芽孢杆菌属、节杆菌属以及欧文菌的溶藻菌［15，16］，袁峻峰等［17］发现中性柠檬酸菌对几种常见藻类生长也有一定的抑制作用。另外，具有溶藻作用的还有纤维弧菌属［18］、交替单胞菌［19，20］以及蛭弧菌属、弧菌、屈挠细菌属、产气单胞菌、腐生螺旋体属等［8］。综上所述，

5、众多细菌被发现具有不同程度的溶藻作用，为微生物溶藻工程的实施打下了良好的基础。但在真正用于天然水环境的治理工程之前，该类菌的安全性评价以及驯化、载体、富集、机理及其效果评价等一系列问题还有待于进一步的研究。溶藻方式及机理　　溶藻菌对藻细胞作用的方式和可能机理主要有以下5种:直接接触溶藻、释放杀藻物质、细菌与藻竞争营养物、形成菌胶膜及进入藻细胞内杀灭藻细胞。.1直接接触溶藻　　一些溶藻菌直接与藻细胞接触，通过释放可溶解纤维素的酶而消化藻细胞的细胞壁，进而逐渐溶解整个藻细胞。如前所述的黏细菌对蓝藻、鱼腥藻、束丝藻、微囊藻以及多种颤藻的溶解作用［2～

6、4］;噬胞菌属和腐生螺旋体属能够特异性地与横裂甲藻和硅藻接触溶解藻细胞［21，22］等菌属直接接触溶藻。　　2.释放杀藻物质　　细菌可以通过释放特异性或非特异性的胞外物质杀死藻细胞，目前报道的细菌杀藻物质主要有蛋白质、多肽类物质以及抗生素。这类细菌常见的有弧菌、假单胞菌、黄杆菌、交替单胞菌、假交替单胞菌等。　　蛋白质与多肽类物质Lee从海水中分离的一株交替假单胞菌A28能杀死骨条藻。将A28的上清液经超滤所获得的浓缩上清液显示出杀藻活性，这表明A28能产生细胞外大分子物质杀藻，经分析该大分子物质为一种胞外丝氨酸蛋白酶［12］。一种被囊交替假单胞

7、菌能够分泌一种分子质量为190kD的毒性蛋白ΔlpP，该蛋白也具有杀藻活性［23］。在日本湖泊中分离出铜绿假单胞菌，其分泌的绿脓杆菌素以及碱性蛋白酶，可能是溶解微囊藻的主要物质［7］。　　从具有强烈杀藻活性的芽孢杆菌的菌株中分离出一种新的溶藻物质Bacillamide，通过二维NMR技术分析出其结构为一种多肽，它对多环旋沟藻有特异性的杀灭作用，半数致死量为μg・ml-1。对由多环旋沟藻引起的有害水华有明显的抑制作用［24］。Banin报道一株珊瑚褪色弧菌能合成并分泌一种称为毒素P的胞外多肽，该毒素能够抑制与珊瑚共生的虫黄藻的光合作用，导致虫黄藻

8、死亡［25］。　　Yoshikawa从海水中分离、筛选出具有抗蓝藻活性的细菌。在2594株分离出的细菌中，有37株能产生抗颤藻的物质。其中一株C979