Chryseobaterium s p. S 7溶藻过程光谱学特性及机理研究

藻类的大量繁殖对饮用水源、养殖业、旅游业以及人类健康造成了极大的影响.溶藻细菌作为一种生物控制手段,在控制藻类爆发方面显示出了极大的潜力.课题组前期分离获得一株金黄杆菌属溶藻菌Chryseobaterium sp.S7,研究发现该菌株具有明显的溶藻作用,作用方式为通过分泌溶藻物质进行间接溶藻,为进一步揭示该菌的溶藻特征及机理,以铜绿微囊藻为目标藻种,运用 UV-Vis,EEMs,FTIR和 FCM技术,分析Chryseobaterium sp.S7 溶藻过程的光谱特性.实验结论如下:将菌株发酵液与藻液共培养 7 d,利用 UV-Vis和 EEMs技术对藻细胞Chla含量与PC荧光值变化趋势进行分析,结果显示:藻细胞 Chla 含量在第 1 d便开始下降,表明在短时间内,细菌胞外溶藻物质便可快速作用于藻细胞,第 7 d时Chla去除率为 59.37%.藻细胞PC荧光值也呈现下降趋势,与 Chla 变化趋势表现为一致性,表明在溶藻过程中伴有Chla和PC的减少.FTIR分析结果显示:藻细胞结构中的 C O,— C—H,O—H 键分别在 1 647,2 927 和3 475~3 437 cm-1处的吸收峰强度明显减弱,表明藻细胞内的多糖物质和蛋白质结构可能被破坏,处于2 500~1 700 cm-1范围的若干小吸收峰则进一步表明藻细胞解体的现象.分别在共培养第3 d和第7 d时对藻液进行PI特异染色,应用 FCM对藻细胞PI特异性荧光和 Chla,PC自发荧光特性进行分析,结果显示,在细菌 S7 的溶藻过程中,藻细胞PI特异性荧光逐渐增强,Chla、PC自发荧光呈下降趋势、表明藻细胞膜、Chla、PC三者破坏程度在溶藻过程中具有紧密的内在联系和较高的一致性.溶藻过程中藻细胞表现为多种形式的损伤,且损伤处于动态变化过程中,由 Q1 (Q5 )区细胞按顺序逐步向 Q4 (Q8 )区细胞移动.推测Chryseobaterium s p. S 7 可能的溶藻过程为:细菌将溶藻活性物质释放到细胞外,溶藻活性物质通过破坏铜绿微囊藻细胞膜中的多糖和蛋白质的结构,增加膜的通透性,进一步破坏胞体内的 Chla,PC和 DNA／RNA等物质,使藻体裂解死亡,最终形成细胞碎片.通过对Chryseobaterium s p. S 7 溶藻过程藻细胞的光谱学特性的分析,初步揭示了Chryseobaterium s p. S 7 的溶藻机理,为微生物控藻及修复技术提供了理论依据.