微囊藻毒素的厭氧降解途徑研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-11 16:12
近年來,隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的增加,全球有害藍(lán)藻水華爆發(fā)日益頻繁。水華爆發(fā)后,大量藍(lán)藻死亡并釋放藻毒素,其中微囊藻毒素(MC)是出現(xiàn)頻率最高,危害最嚴(yán)重的一種毒素。因此,消除微囊藻毒素帶來的環(huán)境污染問題已經(jīng)成為環(huán)境研究熱點(diǎn)之一。微生物降解是目前去除或降低微囊藻毒素污染中最為安全并有效的一種方法。目前,關(guān)于微囊藻毒素的微生物降解主要集中在好氧條件的研究,對(duì)其厭氧條件下的降解研究甚少,對(duì)microcystin--leucine-arginine(MC-LR)在厭氧條件下的降解路徑報(bào)道還較少。因此本研究主要是針對(duì)微囊藻毒素(MC-LR)的產(chǎn)生、降解產(chǎn)物、路徑以及降解機(jī)理進(jìn)行展開研究。具體的內(nèi)容如下:本文利用穩(wěn)定性氮同位素標(biāo)記的NH4Cl對(duì)銅綠微囊藻進(jìn)行標(biāo)記培養(yǎng),銅綠微囊藻濃度的生長(zhǎng)趨勢(shì)與NH4+濃度的下降趨勢(shì)保持一致,表明NH4+作為唯一氮源被銅綠微囊藻吸收。利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)和拉曼光譜結(jié)果分析表明經(jīng)過6次傳代培養(yǎng)后在細(xì)胞體內(nèi)成功合成15N標(biāo)記的微囊藻毒素。15N標(biāo)記MC-LR的標(biāo)記順序是Adda,Ala,MeAsp,Arg,Leu,Mdha,Arg,Glu。利用兩組池塘(CT)與蘆葦(LW)...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
1.1 微囊藻毒素概述
1.1.1 微囊藻毒素的結(jié)構(gòu)
1.1.2 微囊藻毒素的性質(zhì)
1.1.3 微囊藻毒素的產(chǎn)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 化學(xué)方法
1.2.2.1 氧化法
1.2.2.2 高級(jí)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現(xiàn)狀
1.3.1 MC降解菌
1.3.2 MC降解路徑
1.3.3 MC降解機(jī)理
1.4 論文研究意義、內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 穩(wěn)定性氮同位素標(biāo)記的微囊藻毒素的生物合成
2.1 研究背景
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 銅綠微囊藻同位素標(biāo)記
2.3.2 微囊藻毒素提取及純化富集
2.3.3 氨基酸的提取與純化
2.3.4 分析方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 銅綠微囊藻生長(zhǎng)
2.4.2 穩(wěn)定同位素氮標(biāo)記氨基酸的確定
2.4.3 氮標(biāo)記MC的確定
2.4.4 藻毒素分子中氮原子標(biāo)記位置
2.4.5 N的代謝與藻毒素標(biāo)記位置的關(guān)系
2.5 小結(jié)
第三章 微囊藻毒素的厭氧生物降解途徑研究
3.1 研究背景
3.2 厭氧復(fù)合培養(yǎng)系的微生物群落結(jié)構(gòu)分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 沉積物
3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
3.2.3.1 復(fù)合培養(yǎng)系的馴化培養(yǎng)
3.2.3.2 16S rRNA鑒定
3.2.4 結(jié)果與討論
3.2.4.1 復(fù)合培養(yǎng)系的多樣性分析
3.2.4.2 厭氧復(fù)合體系中優(yōu)勢(shì)菌分析
3.2.5 小結(jié)
3.3 微囊藻毒素的厭氧生物降解代謝產(chǎn)物分析
3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.2.1 厭氧復(fù)合菌群的培養(yǎng)
3.3.2.2 分析方法
3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.4 小結(jié)
第四章 微囊藻毒素厭氧生物降解的關(guān)鍵酶研究
4.1 研究背景
4.2 實(shí)驗(yàn)材料
4.3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
4.3.1 MC降解菌的厭氧培養(yǎng)
4.3.2 MC降解菌粗酶液的制備以及可溶性蛋白含量的測(cè)定
4.3.3 粗酶液中降解MC-LR活性物質(zhì)來源的定性
4.3.4 粗酶液中降解MC-LR非酶物質(zhì)的定性
4.3.5 MC-LR粗酶液蛋白SDS-PAGE電泳
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 胞內(nèi)酶以及胞外酶濃度的確定
4.4.2 降解MC-LR胞內(nèi)外粗酶液的確定
4.4.3 降解MC-LR胞內(nèi)外非酶物質(zhì)的確定
4.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):3862880
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
1.1 微囊藻毒素概述
1.1.1 微囊藻毒素的結(jié)構(gòu)
1.1.2 微囊藻毒素的性質(zhì)
1.1.3 微囊藻毒素的產(chǎn)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 化學(xué)方法
1.2.2.1 氧化法
1.2.2.2 高級(jí)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現(xiàn)狀
1.3.1 MC降解菌
1.3.2 MC降解路徑
1.3.3 MC降解機(jī)理
1.4 論文研究意義、內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 穩(wěn)定性氮同位素標(biāo)記的微囊藻毒素的生物合成
2.1 研究背景
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 銅綠微囊藻同位素標(biāo)記
2.3.2 微囊藻毒素提取及純化富集
2.3.3 氨基酸的提取與純化
2.3.4 分析方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 銅綠微囊藻生長(zhǎng)
2.4.2 穩(wěn)定同位素氮標(biāo)記氨基酸的確定
2.4.3 氮標(biāo)記MC的確定
2.4.4 藻毒素分子中氮原子標(biāo)記位置
2.4.5 N的代謝與藻毒素標(biāo)記位置的關(guān)系
2.5 小結(jié)
第三章 微囊藻毒素的厭氧生物降解途徑研究
3.1 研究背景
3.2 厭氧復(fù)合培養(yǎng)系的微生物群落結(jié)構(gòu)分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 沉積物
3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
3.2.3.1 復(fù)合培養(yǎng)系的馴化培養(yǎng)
3.2.3.2 16S rRNA鑒定
3.2.4 結(jié)果與討論
3.2.4.1 復(fù)合培養(yǎng)系的多樣性分析
3.2.4.2 厭氧復(fù)合體系中優(yōu)勢(shì)菌分析
3.2.5 小結(jié)
3.3 微囊藻毒素的厭氧生物降解代謝產(chǎn)物分析
3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.2.1 厭氧復(fù)合菌群的培養(yǎng)
3.3.2.2 分析方法
3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.4 小結(jié)
第四章 微囊藻毒素厭氧生物降解的關(guān)鍵酶研究
4.1 研究背景
4.2 實(shí)驗(yàn)材料
4.3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
4.3.1 MC降解菌的厭氧培養(yǎng)
4.3.2 MC降解菌粗酶液的制備以及可溶性蛋白含量的測(cè)定
4.3.3 粗酶液中降解MC-LR活性物質(zhì)來源的定性
4.3.4 粗酶液中降解MC-LR非酶物質(zhì)的定性
4.3.5 MC-LR粗酶液蛋白SDS-PAGE電泳
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 胞內(nèi)酶以及胞外酶濃度的確定
4.4.2 降解MC-LR胞內(nèi)外粗酶液的確定
4.4.3 降解MC-LR胞內(nèi)外非酶物質(zhì)的確定
4.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):3862880
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