Page 115 - 《渔业研究》2025年第3期
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372 渔 业 研 究 第 47 卷
微囊藻,并证实了光照和微囊藻毒素含量之间的联 MC-YR 和 MC-LR 的细菌 Y2,该细菌能够在 4 d 内
系。根据光照对蓝藻生长的影响,研究人员通常采 对 MC-RR 的最高降解速率为 13.0 mg·(L·d) ,对
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用光催化物与紫外线联用的方法进行高效除藻。 MC-LR 的最高降解速率为 5.4 mg·(L·d) 。之后,
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如 2016 年 Papadimitriou 等 [48] 通过微宇宙实验发现, Yang 等 [54] 从太湖分离出了一种能够降解 MC-LR
H O 具有显著降解 MCs 的能力。H O 通过影响 和 MC-RR 的细菌 MC-LTH2,该菌株被鉴定为博
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铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生物钟基 德特氏菌属(Bordetella) 。研究发现,这类细菌
因和节律基因来抑制其生长,当与紫外线辐射组合 能够以 0.31 mg·(L·h) 的速率降解 MC-LR,还
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使用时,能够同时氧化 MCs。之后 2023 年 Fan 等 [49] 能以 0.17 mg·(L·h) −1 的速率降解 MC-RR;当
研究了高锰酸钾(KMnO )和紫外线(Ultraviolet, MC-RR 和 MC-LR 同 时 存 在 时 , 降 解 MC-LR、
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UV)辐射的新型组合在蓝藻细胞失活和 MCs 的去 MC-RR 的速率分别降低至 0.27、0.12 mg·(L·h) 。
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除中的多重作用,在 UV/KMnO 处理后,通过自沉 Yang 等 [55] 又对细菌菌株进行了进一步研究,发现
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降的细胞去除效率达到 87.9%。同年 Li 等 [50] 发现 一种具有降解 MC-LR 和 Adda 降解产物能力的革
了更为高效的联用技术,UV/Fenton 系统对 MC-LR 兰氏阴性细菌,该菌体内含有的 MCs 酶、线性化
的去除效率高达 90.65%。此外,Chintalapati 等 [51] MCs 酶和四肽酶组成的一系列蛋白质能把 MC-LR
研发了一种无需化学品的 UV/真空紫外(Vacuum 转化为线性化 MC-LR 和四肽,之后转化为 Adda,
ultraviolet,VUV)辐射降解方法,研究发现 254、 再降解为 PAA,然后转化为 PAA-CoA,经一系列
185 nm 紫外线辐射可以实现 90%MC-LR 的降解, 降解,产生乙酰-CoA,最后进入 TCA 循环降解,
表明 UV/VUV 具有很广阔的应用前景。目前,各 最终转化为 CO (图 3) [56] 。Zhang 等 [57] 也从太
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种光催化物与紫外联用是当前较受关注的 MCs 化 湖中分离出了一种能够高效降解 MC-LR 的细菌,
学降解工艺,然而其可能会产生各种有毒废物,且 并将其命名为 Sphingopyxis sp. a7。研究者通过 16S
对环境的影响还有待深入研究。UV/VUV 辐射降 rDNA 序列分析和高效液相色谱检测发现,该菌株
解技术虽然避免了化学物质的使用,但对光源有严 能够以 3.33 mg·(L·h) 的速率完全降解 MC-LR。
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格的要求,可能只适合处理小型偏远水域。目前已 Benegas 等 [58] 从南极洲分离出了能够降解 MC-LR
报道了大量 MCs 的化学去除方法和机理的理论研 的细菌,指出节杆菌属 443 和一种未鉴定出具体
究,但能实际应用于自然水体的技术方法仍十分有 种类的菌株 383 降解 MCs 的效率最高,分别为
限。未来的研究应以高效降解且降低 MCs 毒性为 24.87% 和 23.85%。微生物降解 MCs 是一种相对环
目标,发展高效绿色的光化学技术。 境友好的处理方法,不会产生明显的副产物或污染
3.3 MCs 的微生物降解 物,有效地降低了环境受二次污染的风险。而且微
已发现诸多具有 MCs 降解能力的自然生物,包 生物获取成本低,可在大面积范围内进行应用。然
括微生物、水生植物、浮游动物等。其中,微生物 而,由于具有不稳定性,受到温度、pH 等环境条
降解 MCs 是一种较有发展前景的方法,可以从淡水 件的限制,细菌对 MCs 的降解效果可能不佳,因
中去除 MCs 而不对水生环境造成破坏。目前,已分 此其难以被规模化应用。未来的研究可以探讨
离出具有降解 MCs 能力的细菌,如变形菌、厚壁 MCs 降解的机制,进一步筛选和优化降解细菌。
菌、放线菌和真菌等(表 1) [52] 。2001 年 Park 等 [53] 此外,还可以研究不同降解细菌间的相互作用,以
从肥厚的湖泊中分离出一种能够降解 MC-RR、 寻找可稳定降解 MCs 的混合菌群。
表 1 MCs 降解菌株 [52]
Tab. 1 MCs degrading strains [52]
菌株分类 现有菌株
Strain classification Existing strains
变形菌属 鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas) 、新鞘氨醇菌属(Novosphingobium) 、根瘤菌属(Rhizobium Frank) 、苍白杆菌属
Proteus Hauser (Ochrobactrum) 、青枯雷尔氏菌属(Ralstonia) 、铜绿假单胞菌属(Pseudomonas) 、不动杆菌属(Acinetobacter)等
厚壁菌门
Firmicutes 鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus) 、芽孢杆菌属(Bacillus Cohn) 、耐硼赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)等
放线菌门
Actinomycetes 红球菌属(Rhodococcus) 、短杆菌属(Brevibacterium) 、节杆菌属(Arthrobacter) 、双歧杆菌属(Bifidobacterium)等
真菌 冷杉附毛孔菌(Trichaptum abietinum) 、裂褶菌属(Schizophyllum) 、木霉属(Trichoderma) 、毛霉菌属(Mucor) 、黑酵
Fungi 母菌(Aureobasidium pullulans)等