藻毒素的生物降解研究进展 - 长江科学院.pdfVIP

　 第３２卷第５期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．５　　 　　２０１５年 ５月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｍａｙ２０ １５　 　 　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１５．０５．００６ ２０１５，３２（０５）：２８－３６ 藻毒素的生物降解研究进展 ａ，ｂ ａ，ｂ ａ，ｂ ａ，ｂ 包子云 ，王沛芳 ，钱　进 ，乔　旭 （河海大学 ａ．浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室；ｂ．环境学院，南京　２１００９８） 摘　要：近年来蓝藻水华污染产生的有毒代谢产物藻毒素对水生生态系统和人类健康构成严重的威胁。生物降解 技术尤其是生物滤池由于运行维护费用低并且不产生有毒副产物，已广泛应用于去除藻毒素。然而，水处理过程 中可能存在的生物降解多种藻毒素效果的信息少有收集，这在越来越多不同种类的藻毒素能同时在水源地中检测 出来的情况下更加重要。综述了目前所有藻毒素生物降解性的相关研究进展，分析了影响藻毒素生物降解的因 素，并探讨了目前藻毒素生物降解技术如何在水处理过程中应用优化去除藻毒素效果，为运用生物降解方法控制 或去除各种藻毒素提供理论指导。 关键词：藻毒素；生物降解性；影响因素；生物降解技术 ；水华污染 中图分类号：Ｘ５２４　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１５）０５－００２８－０９ 　　近来全球气候变暖和水体富营养化现象加剧， 毒素进行分类综述。 ［１］ 极大地促进蓝藻在河湖水体中的生长 ，使水源地 １．１　肝毒素 越来越频繁地形成蓝藻水华污染［２－３］。蓝藻水华对 １．１．１　微囊藻毒素 （ＭＣ） 饮用水安全最大的威胁是其产生和释放的藻毒素。 ＭＣ是７个氨基酸基团组成的单环七肽，其中２ ［６］ 藻毒素主要分为 ３类：肝毒素（ＭＣ（Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｎ）、 个氨基酸的可变动性导致ＭＣ多样性 。当可变动 ＣＹＮ（Ｃｙｌｉｎｄｒｏｓｐｅｒｍｏｐｓｉｎ）和 ＮＯＤ（Ｎｏｄｕｌａｒｉｎ））、神 的２个氨基酸为亮氨酸和精氨酸（见图１），就形成 经毒素（ＡＴＸ（Ａｎａｔｏｘｉｎａ）和 ＳＴＸ（ｓａｘｉｔｏｘｉｎ））及脂 了最常见变种 ＭＣＬＲ。ＭＣ的毒性主要与肽环中 多糖内毒素。当前除ＭＣ生物降解研究已达到基因 Ａｄｄａ氨基酸（见图１）上的共轭二烯有关。生物体 层面以外，其他藻毒素的生物降解研究都还相对缺 一旦摄入一定剂量的ＭＣ，就会在肝脏累积然后导 乏。但是，越来越多不同种类的藻毒素能同时在水 致出血甚至几个小时内死亡。 源地中检测出来［４］，由于这些藻毒素结构较稳定以 及自身低浓度高毒性的特点，常规水处理工艺很难 有效去除，而生物处理方法由于去除藻毒素的运行 维护费用低而且不产生有毒副产物而受到广泛关 ［５］ 注 。本文从蓝藻各种藻毒素的生物降解性、影响 生物降解的因素和生物降解技术如何在水处理过程 中应用和优化去除藻毒素效果对国内外藻毒素生物 降解研究现状及发展趋势进行综述。 图１　微囊藻毒素ＬＲ（ＭＣＬＲ）分子结构 Ｆｉｇ．１　ＭｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｎＬＲ １　藻毒素的生物降解性 目前分离出的降解ＭＣ的微生物主要是鞘氨醇 单胞菌属［７－１３］。也有研究表明其他菌种降解 ＭＣ 生物降解藻毒素有成本低、安全性高、利于生态