微囊藻毒素的厌氧降解途径研究
发布时间：2023-11-11 16:12
近年来,随着水体富营养化程度的增加,全球有害蓝藻水华爆发日益频繁。水华爆发后,大量蓝藻死亡并释放藻毒素,其中微囊藻毒素(MC)是出现频率最高,危害最严重的一种毒素。因此,消除微囊藻毒素带来的环境污染问题已经成为环境研究热点之一。微生物降解是目前去除或降低微囊藻毒素污染中最为安全并有效的一种方法。目前,关于微囊藻毒素的微生物降解主要集中在好氧条件的研究,对其厌氧条件下的降解研究甚少,对microcystin--leucine-arginine(MC-LR)在厌氧条件下的降解路径报道还较少。因此本研究主要是针对微囊藻毒素(MC-LR)的产生、降解产物、路径以及降解机理进行展开研究。具体的内容如下:本文利用稳定性氮同位素标记的NH4Cl对铜绿微囊藻进行标记培养,铜绿微囊藻浓度的生长趋势与NH4+浓度的下降趋势保持一致,表明NH4+作为唯一氮源被铜绿微囊藻吸收。利用液质联用技术和拉曼光谱结果分析表明经过6次传代培养后在细胞体内成功合成15N标记的微囊藻毒素。15N标记MC-LR的标记顺序是Adda,Ala,MeAsp,Arg,Leu,Mdha,Arg,Glu。利用两组池塘(CT)与芦苇(LW)...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 微囊藻毒素概述
1.1.1 微囊藻毒素的结构
1.1.2 微囊藻毒素的性质
1.1.3 微囊藻毒素的产生
1.1.4 微囊藻毒素的危害
1.2 微囊藻毒素的去除方法
1.2.1 物理方法
1.2.2 化学方法
1.2.2.1 氧化法
1.2.2.2 高级氧化法
1.2.2.3 光降解和光催化氧化法
1.2.3 生物方法
1.3 微囊藻毒素微生物降解的研究现状
1.3.1 MC降解菌
1.3.2 MC降解路径
1.3.3 MC降解机理
1.4 论文研究意义、内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 稳定性氮同位素标记的微囊藻毒素的生物合成
2.1 研究背景
2.2 实验材料
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验设备
2.3 实验方法
2.3.1 铜绿微囊藻同位素标记
2.3.2 微囊藻毒素提取及纯化富集
2.3.3 氨基酸的提取与纯化
2.3.4 分析方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 铜绿微囊藻生长
2.4.2 稳定同位素氮标记氨基酸的确定
2.4.3 氮标记MC的确定
2.4.4 藻毒素分子中氮原子标记位置
2.4.5 N的代谢与藻毒素标记位置的关系
2.5 小结
第三章 微囊藻毒素的厌氧生物降解途径研究
3.1 研究背景
3.2 厌氧复合培养系的微生物群落结构分析
3.2.1 实验材料
3.2.2 沉积物
3.2.3 实验方法与步骤
3.2.3.1 复合培养系的驯化培养
3.2.3.2 16S rRNA鉴定
3.2.4 结果与讨论
3.2.4.1 复合培养系的多样性分析
3.2.4.2 厌氧复合体系中优势菌分析
3.2.5 小结
3.3 微囊藻毒素的厌氧生物降解代谢产物分析
3.3.1 实验材料
3.3.2 实验方法
3.3.2.1 厌氧复合菌群的培养
3.3.2.2 分析方法
3.3.3 实验结果与讨论
3.3.4 小结
第四章 微囊藻毒素厌氧生物降解的关键酶研究
4.1 研究背景
4.2 实验材料
4.3 实验方法与步骤
4.3.1 MC降解菌的厌氧培养
4.3.2 MC降解菌粗酶液的制备以及可溶性蛋白含量的测定
4.3.3 粗酶液中降解MC-LR活性物质来源的定性
4.3.4 粗酶液中降解MC-LR非酶物质的定性
4.3.5 MC-LR粗酶液蛋白SDS-PAGE电泳
4.4 结果与讨论
4.4.1 胞内酶以及胞外酶浓度的确定
4.4.2 降解MC-LR胞内外粗酶液的确定
4.4.3 降解MC-LR胞内外非酶物质的确定
4.5 小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3862880
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 微囊藻毒素概述
1.1.1 微囊藻毒素的结构
1.1.2 微囊藻毒素的性质
1.1.3 微囊藻毒素的产生
1.1.4 微囊藻毒素的危害
1.2 微囊藻毒素的去除方法
1.2.1 物理方法
1.2.2 化学方法
1.2.2.1 氧化法
1.2.2.2 高级氧化法
1.2.2.3 光降解和光催化氧化法
1.2.3 生物方法
1.3 微囊藻毒素微生物降解的研究现状
1.3.1 MC降解菌
1.3.2 MC降解路径
1.3.3 MC降解机理
1.4 论文研究意义、内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 稳定性氮同位素标记的微囊藻毒素的生物合成
2.1 研究背景
2.2 实验材料
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验设备
2.3 实验方法
2.3.1 铜绿微囊藻同位素标记
2.3.2 微囊藻毒素提取及纯化富集
2.3.3 氨基酸的提取与纯化
2.3.4 分析方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 铜绿微囊藻生长
2.4.2 稳定同位素氮标记氨基酸的确定
2.4.3 氮标记MC的确定
2.4.4 藻毒素分子中氮原子标记位置
2.4.5 N的代谢与藻毒素标记位置的关系
2.5 小结
第三章 微囊藻毒素的厌氧生物降解途径研究
3.1 研究背景
3.2 厌氧复合培养系的微生物群落结构分析
3.2.1 实验材料
3.2.2 沉积物
3.2.3 实验方法与步骤
3.2.3.1 复合培养系的驯化培养
3.2.3.2 16S rRNA鉴定
3.2.4 结果与讨论
3.2.4.1 复合培养系的多样性分析
3.2.4.2 厌氧复合体系中优势菌分析
3.2.5 小结
3.3 微囊藻毒素的厌氧生物降解代谢产物分析
3.3.1 实验材料
3.3.2 实验方法
3.3.2.1 厌氧复合菌群的培养
3.3.2.2 分析方法
3.3.3 实验结果与讨论
3.3.4 小结
第四章 微囊藻毒素厌氧生物降解的关键酶研究
4.1 研究背景
4.2 实验材料
4.3 实验方法与步骤
4.3.1 MC降解菌的厌氧培养
4.3.2 MC降解菌粗酶液的制备以及可溶性蛋白含量的测定
4.3.3 粗酶液中降解MC-LR活性物质来源的定性
4.3.4 粗酶液中降解MC-LR非酶物质的定性
4.3.5 MC-LR粗酶液蛋白SDS-PAGE电泳
4.4 结果与讨论
4.4.1 胞内酶以及胞外酶浓度的确定
4.4.2 降解MC-LR胞内外粗酶液的确定
4.4.3 降解MC-LR胞内外非酶物质的确定
4.5 小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3862880
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