一株mc降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

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1、一株MC降（申请工学硕士学位论文）解菌的分离鉴定及其降一株MC降解菌的分离鉴定及其降解解特性研特性研究究游狄杰培养单位：资源与环境工程学院武汉理学科专业：环境科学工大研究生：游狄杰学指导教师：陈晓国教授2014年4月万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目一株MC降解菌的分离鉴定及其降解特性研究英文Isolation,identificationandcharacteristicsofamicrocystin-题目degradingbacterium研究生姓名游狄杰姓名陈晓国职称教授学位博士指导教师单位名称资源与环境工程学院

2、邮编430070申请学位级别工学硕士学科专业名称环境科学论文提交日期2014年4月论文答辩日期2014年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年05月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明

3、本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：万方数据摘要富营养化引起藻类尤其是蓝藻的过度繁殖，暴发水华。近年来，蓝藻水华频发于我国的富营养化严重的湖泊、河流和水库。蓝藻的暴发危害水生生态系统，产生的微囊藻毒素（MC）具有强烈的肝毒性，对人类及水生

4、生物造成巨大威胁。MC具有特殊的结构和性质，传统的水处理方法无法将其有效的去除。已有的研究表明，一些特殊的微生物能够快速的将MC降解。迄今，有关微生物对MC的降解研究主要集中于MC降解菌的分离纯化、降解特性及降解机理三方面。尽管已知环境中可能存在多种MC降解途径，但是目前阐明的只有1条。为了全面了解MC在环境中的微生物降解途径，需要分离出更多的MC降解菌，以便寻找新的MC降解途径。本文采用富集培养及平板涂布技术，从巢湖沉积物中分离出1株能高效降解MCLR的细菌CH，对该菌进行了形态鉴定、分子鉴定及降解特性研究，并通过研究其酶降解途径、检测

5、mlrA、mlrB、mlrC、mlrD4个降解基因，初步考察了该菌降解MCLR的机理，具体的研究内容及结果如下。（1）经过3次富集培养，5次平板分离，从巢湖沉积物中分离得到1株MC降解菌，命名为CH。扫描电镜观测结果表明，CH菌为短杆状，细胞大小为(1~2)μm×(0.1~0.3)μm。该菌为革兰氏阴性菌。CH菌的系统发育研究结果表明CH菌属于β变形菌纲下的Paucibacter属。（2）CH菌降解MCLR的实验结果表明，该菌在无机盐液体培养基中能以-1MCLR为唯一的碳源和能源进行代谢和生长，10h内可将11.6μg·mL的MCLR-1

6、-1降解至检测限下，降解速率为1.16μg·mL·h，降解后CH菌生物量有较大幅度的增加。CH菌降解MCLR最优条件为pH7~9、温度25~35℃，该条件下MCLR在10h内降解至检测限下。pH低于6的酸性条件下（pH=5），MCLR几乎不降解，pH高于9的碱性条件下（pH=10、11），MCLR的降解受到明显抑制，需要50hMCLR才降解完全。以葡萄糖作为外加碳源可抑制CH菌对MCLR的降解，而添加NaNO3对CH菌降解MCLR无显著影响。CH菌在好氧条件下能快速降解MCLR，而厌氧条件下不具有MCLR降解活性。（3）CH菌粗酶对MCL

7、R降解活性的测试结果表明，CH菌胞外酶对MCLR不具有降解活性，而胞内酶能在3h内降解94.4%的MCLR，一级反应速率常数-1为1.04h。CH菌胞内酶降解MCLR过程中，首先产生一种中间产物（产物A），I万方数据然后产生并最终积累终产物Adda。产物A在238nm处有特征吸收，说明该产物含有Adda基团。色谱比对结果表明，产物A与已报道的产物不同。（4）采用PCR扩增的方法，对CH菌的mlrA、mlrB、mlrC、mlrD4个MC降解基因进行了检测，结果未扩增出相应的条带，说明该菌不含有这4个降解基因，推测其降解MCLR的机理可能与已

8、知的MC降解机理不同。采用3种蛋白酶抑制剂进行了CH菌胞内酶抑制实验，发现1.10-邻二氮杂菲抑制组中MCLR浓度未发生变化，说明其抑制了MCLR的降解第一步反应；PMSF抑制组中，产物A和A