微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展

微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展（共3篇）

微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展 篇1

微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展

微囊藻毒素是由蓝藻的部分属产生的具有肝毒性的.环肽化合物,是富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素.作者根据微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学相关领域的最新研究进展,对微囊藻毒素的产生及理化性质、毒性机理、生物积累与迁移、对水生态系统各级食物链包括水细菌、真菌、浮游植物、大型水生植物、浮游动物、底栖动物、鱼类的毒性效应等作了较全面的评述,并提出该领域未来研究的主要方向.

作 者：胡智泉 李敦海 刘永定 何光源 作者单位：胡智泉(华中科技大学生命科学与技术学院,武汉,430074;中国科学院水生生物研究所水环境工程中心,武汉,430072)

李敦海,刘永定(中国科学院水生生物研究所水环境工程中心,武汉,430072)

何光源(华中科技大学生命科学与技术学院,武汉,430074)

刊 名：自然科学进展 ISTIC PKU英文刊名：PROGRESS IN NATURAL SCIENCE年，卷(期)：16(1)分类号：Q94关键词：微囊藻毒素 水生生物 生态毒理

微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展 篇2

关键词：微囊藻毒素,生物毒性,生物降解,水处理

0 引言

随着经济发展和人们生活水平的提高,排入自然流域的污水中N、P含量大大增加,氮磷元素的日益积累而促使水环境中其含量增多,富营养化程度也日趋严峻,从而引起河流、湖泊、水库等水域蓝藻水华现象的多次爆发。当水体中发生大规模蓝藻水华时,水中某些特殊的藻类会产生多种藻毒素[1,2]。其中微囊藻毒素(microcystins,MCs)作为一种在蓝藻水华中出现频率高、危害严重的藻毒素,如何去除水中的微囊藻毒素,被广大学者所关注。

降解MCs的方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法和化学法虽然耗时短、见效快,但受外界环境的影响较大,且容易造成二次污染。生物法是利用自然水体、受污染水体或者人工培养的微生物对MCs进行生物降解,是一种处理效果好、能有效利用周围生态环境且不会产生二次污染的去除方法。

1 MCs的构成和生物毒性

1.1 MCs的结构组成

微囊藻毒素是一类具有生物活性的单环七肽化合物,且相对分子量约为1000道尔顿。其结构形式一般为环(D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L-Z-AddaD-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸)[3]并且具有多种异构体,存在较多的是MC-LR、MC-RR、MC-YR3种微囊藻毒素。

1.2 MCs生物毒性

HAUSER DA VIS等[4]通过罗非鱼摄取含有MCs食物,检测到MCs进入生物体后随血液至肝脏,与肝细胞特异结合,并对其破坏。结果表明,生物体内70%以上MCs集中在肝脏部位,可造成肝细胞骨架形态破坏,并引起组织结构的变化。

2 MCs生物降解的研究进展

2.1 自然水体中MCs的生物降解

Jones等[5]从自然水体中发现了可以使MC由环状变化为线状的水生菌种,改变了其侧链布局使该化合物比前者的毒性消弱近200倍。Takenaka等[6]在进行天然水体中微生物降解MCs时发现水体中的铜绿假单胞菌有降解MCs的能力,但要求降解率达到90%时需要20天才可达标。

2.2 受污染水体中MCs的生物降解

刘海燕等[7]从发生水华的水体中发现可降解MC-LR的菌株S3,并对其进行了研究分析。得出:菌株S3降解MCs效果显著,降解率可达78.3%,该菌株在温度为30℃,p H为7.0时以MCs为唯一碳氮源的培养基中生长良好。杨静东等[8]从太湖的污染水体中筛选出可生物降解MCs的微生物菌群JSM004。在实验中得出和刘海燕等相似的结论。且提出该微生物菌群在MCs上有较高的实用价值。

2.3 人工培育微生物生物降解MCs

纪荣平等[9]使用人工培育微生物去除MCs。结果如下:当进水TMC-RR和TMC-LR分别为0.25~8.93,0.15~4.73μg/L,EMC-RR和EMC-LR分别为0.13~0.68,0.02~0.11μg/L时,人工介质对其平均去除率分别为69.8%,93.7%,42.2%和68.4%。人工培养的特定种类的微生物也可以有效降解太湖水体中微囊藻毒素。

3 MCs生物降解在水处理中的利用

3.1 生物滤池

生物滤池是当前生物降解MCs高效水处理工艺。其中一些学者指出生物膜生长和生物去除藻毒素的重要影响因素是滤料的粒径和表面粗糙度等。但Ho等[10]在对生物滤池中MC通过滤池的接触时间研究时发现,时间长短不影响生物降解,而微生物的类型和浓度对去除效果有直接影响,还以温度和初始细菌浓度等因素而使去除速度快、效果好。

3.2 生态浮床

生态浮床去除MCs是采用生态环境中物竞天择的原理,使浮床植物与藻类处于一种竞争关系,以此来抑制藻毒素的产生[11]。宋海亮等[12]以水生植物滤床为根本降解水中的MCs。结果表明:平均去除率约为60%,而不同类别植物结合和水力负荷条件差异下去除MCs效果基本相同。

4 总结

微囊藻毒素完全抗原的研制 篇3

微囊藻毒素完全抗原的研制

摘要：为研制通用性微囊藻毒素(Microcystins,MCs)完全抗原,首先选用硫醇盐将微囊藻毒素氨基衍生化,利用戊二醛两步法合成完全抗原,戊二醛的两个醛基分别与微囊藻毒素和牛血清白蛋白上的氨基发生反应,形成稳定的Schiff碱,从而达到微囊藻毒素的.完全抗原化.结果显示,偶联比在3～18: 1,平均偶联比为8: 1,可作为下一步免疫的完全抗原使用.作 者：张爱    孙长青    周圆    铁程    金玉    杨良    ZHANG Ai    SUN Chang-qing    ZHOU Yuan    TIE Cheng    JIN Yu    YANG Liang  作者单位：张爱,孙长青,ZHANG Ai,SUN Chang-qing(云南大学,云南,昆明,650091)

周圆,ZHOU Yuan(昆明理工大学,云南,昆明,650091)

铁程,金玉,杨良,TIE Cheng,JIN Yu,YANG Liang(云南省环境监测中心站,云南,昆明,650034)

期 刊：环境科学导刊   Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE SURVEY 年，卷(期)：, 29(3) 分类号：X17 关键词：微囊藻毒素    戊二醛两步法    完全抗原