基于有害藻華調(diào)控的海洋微生物及其活性物質(zhì)抑藻作用的機(jī)理研究.pdf

1、赤潮不僅破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)，威脅海洋生物的生存和人類的健康，也給社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失!近年來(lái)，我國(guó)赤潮發(fā)生次數(shù)一直高居不下，區(qū)域影響面積不斷擴(kuò)大，其造成的危害及損失持續(xù)加劇?；凇拔⑸镌谟泻υ迦A生消過程中可能扮演重要角色”這一觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)，應(yīng)用海洋微生物來(lái)防治赤潮已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。通過多年來(lái)本領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的研究表明，抑藻微生物的應(yīng)用為赤潮的防治工作提供了潛在的有效途徑。
　　 本論文以典型有毒赤潮藻——球形棕囊藻和塔瑪亞

2、歷山大藻為主要研究對(duì)象，通過擴(kuò)大篩選所用的目標(biāo)藻種的規(guī)模和數(shù)量，根據(jù)不同藻種的培養(yǎng)特征，選擇液體三角瓶法和固體平板法兩種篩選方式，進(jìn)行了抑藻菌的批量篩選，并對(duì)具有高效性穩(wěn)定性的菌株開展多相分類系統(tǒng)鑒定工作。通過進(jìn)行高溶解性、低細(xì)胞毒性有機(jī)溶劑的篩選實(shí)驗(yàn)，確定了抑藻活性試驗(yàn)適宜的助溶劑，并在考察抑藻菌株發(fā)酵條件基礎(chǔ)上，開展了后續(xù)抑藻活性物質(zhì)的分離純化鑒定及抑藻機(jī)理的初步探討研究。本論文的主要研究結(jié)果如下:
　　 1、通過初步考察菌

3、落形態(tài)（隆起、褶皺、平坦）、大小、顏色、有無(wú)同心環(huán)及表面是否光滑濕潤(rùn)，放線菌和真菌的孢子顏色、菌絲顏色、能否產(chǎn)生可溶性色素及其顏色等指標(biāo)，利用3類不同的分離培養(yǎng)基（細(xì)菌分離培養(yǎng)基、放線菌分離培養(yǎng)基、真菌分離培養(yǎng)基）共分離到菌株521株。
　　 2、利用固體平板篩選法，針對(duì)可以在平板上生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)藻種，進(jìn)行抑藻菌株批量篩選，自521株分離到的菌株中，篩選到1株叉鞭金藻抑制菌，3株青綠藻抑制菌，2株赤潮異彎藻抑制菌，2株日本星桿藻抑制

4、菌;利用液體三角瓶篩選法，針對(duì)球形棕囊藻，進(jìn)行抑藻菌株的篩選，自521株分離到的菌株中，篩選到27株球形棕囊藻抑制菌，其中13株為高效抑制菌株（抑藻率＞75％）;對(duì)13株高效抑制球形棕囊藻生長(zhǎng)的菌株進(jìn)行多相分類鑒定，該13株高效抑藻菌被鑒定歸屬于鏈霉菌屬。
　　 3、通過對(duì)9種有機(jī)溶劑對(duì)球形棕囊藻和塔瑪亞歷山大藻抑制率的回歸分析，確定了丙酮和DMSO對(duì)兩種藻均具有較低的毒性作用，考慮到丙酮易揮發(fā)，長(zhǎng)期接觸對(duì)人身體健康的可能影響，

5、選擇DMSO作為脂溶性抑藻活性物質(zhì)的優(yōu)選助溶劑。
　　 4、通過分別對(duì)高效抑藻菌株O3-26和O4-6產(chǎn)活性物質(zhì)適宜發(fā)酵條件的考察，確定了O3-26以甘露醇為唯一碳源、硝酸鈉或硝酸鉀為唯一氮源、培養(yǎng)基pH7.5、37℃、150rpm培養(yǎng)條件，發(fā)酵6d;O4-6以淀粉為唯一碳源，硝酸鈉或硝酸鉀為唯一氮源、培養(yǎng)基pH7.5、37℃、150rpm培養(yǎng)條件，發(fā)酵6d;用于第四章抑藻活性物質(zhì)的分離純化與鑒定研究。
　　 5、研究發(fā)

6、現(xiàn)，抑藻菌株O4-6代謝產(chǎn)生的活性物質(zhì)熱穩(wěn)定性較好，能夠耐受強(qiáng)酸強(qiáng)堿的脅迫，分子量大于500Da，脂溶性較強(qiáng);通過對(duì)O4-6抑藻活性物質(zhì)的提取純化獲得高純度的抑藻化合物，確定該化合物的分子式為C40H68O11，并鑒定為尼日利亞菌素。
　　 6、隨尼日利亞菌素作用時(shí)間的延長(zhǎng)，球形棕囊藻細(xì)胞內(nèi)部SOD酶活增強(qiáng)，細(xì)胞內(nèi)部處于過度氧化狀態(tài)，該狀態(tài)使藻細(xì)胞內(nèi)部的相關(guān)膜結(jié)構(gòu)受到損傷，膜脂的過氧化加劇促使MDA在細(xì)胞內(nèi)積累，核酸結(jié)構(gòu)亦開始受

7、到破壞，維持細(xì)胞膜穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)被氧化破壞導(dǎo)致膜透性增大，胞內(nèi)物質(zhì)大量外滲，整個(gè)藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)逐步解體;尼日利亞菌素作用下，其誘導(dǎo)球形棕囊藻表達(dá)產(chǎn)生一系列差異蛋白，這些差異蛋白可能用于抵抗尼日利亞菌素的脅迫。
　　 7、研究還發(fā)現(xiàn)，抑藻菌株SP48培養(yǎng)24h后發(fā)酵液中銨離子的濃度高達(dá)1.4mgN/L，該濃度遠(yuǎn)高于抑藻率為70％的銨離子濃度(0.4mgN/L);銨離子對(duì)塔瑪亞歷山大藻生長(zhǎng)的影響，在抑藻菌分離篩選過程中不容忽視。銨離子的