微囊藻毒素的提取及其生物降解研究(5)
以及金属离子等条件下，对MCs有明显的降解活性。通过16SrDNA的序列分析，
该菌与吉氏库特菌的相似性达99%。目前，很多研究是关于固定化降解菌用于去
除微囊藻毒素，其中陈晓国等人[16]
研究表明用海藻酸钠固定化细菌的可在适当
条件下4天内将初始浓度为4.1mg/L的MC-LR降解到检测限以下。目前报道的微囊
藻毒素降解菌有鞘氨醇单胞菌、铜绿假单胞菌和青枯菌。
(3)缺氧及厌氧性MCs降解菌
实际上缺氧和厌氧微生物在MCs的生物降解过程中同样发挥着重要作用。吕
锡武研究了好氧和缺氧条件下， 序批式生物膜反应器对有毒蓝藻及其藻毒素的去
除[ 17]
。结果表明，在缺氧条件下对MCs亦有降解作用，但效率比好氧条件下低
许多。 此外，陈晓国等人通过研究滇池沉积物种的混合菌在厌氧条件下对
MC-LR的降解能力表明该菌具有较强的降解能力，并且可以利用MC-LR作为唯
一氮源。由此可见，在特定环境中，如溶解氧浓度较低的深水和沉积物中，厌氧
生物降解可能是MCs去除的一个重要机制。
1.3 漆酶的结构与应用
漆酶(Laccases)是一种结合多个铜离子的蛋白质，属于铜蓝氧化酶，也称为
对苯二酚氧化酶。漆酶蛋白一般由500-550个氨基酸构成[18]
。不同来源的漆酶其
氨基酸序列相似性并不高。
漆酶催化机制比较复杂，不同的反应有不同的机理，但共同的一点是漆酶催
化苯酚类、芳香胺和其它富含电子的底物单电子氧化，同时将氧分子还原成水。
在这一过程中，漆酶从被氧化的底物分子中提取一个电子，使之形成自由基，该
自由基不稳定，可进一步发生聚合或解聚反应。而漆酶催化底物氧化和对O2的还
原是通过四个铜离子协同传递电子和价态变化来实现的。
漆酶不但具有氧化酚类化合物、与木质素有关的费酚类化合物的能力，还可
氧化难降解的环境污染物，以及特殊的催化性能。与化学氧化相比，由于生物氧
化具有特异性、可降解性、以及反应条件的温和性等优点，使得漆酶在工业和生
物技术领域具有广阔的应用前景，包括食品工业、纸浆及造纸工业、高分子化合
物合成和生物检测等方面。
1.4 锰过氧化物酶的结构与应用
锰过氧化物酶(MnP)是存在于少数生物体内的一类含有锰的生物酶，分子量
约为38-62.5kDa[18]
。该酶的主要底物是有机酸，其活性中心由一个铁血红素基和一个Mn2+
构成，另外还有两个起稳定结构作用的Ca2+。
MnP 在氧化降解芳香族化合物方面独特的能力使其在纸浆的生物漂泊、有
机物污染的降解、染料的脱色、褐煤的生物降解、农业废弃物的处理和催化聚合
反应等方面得到了很多研究和应用[19]。
1.5 本课题的研究内容
(1)调研富营养化水体中藻类品种，购买相应纯藻种，进行藻类培养条件优化。
(2)从培养的藻体中进行藻毒素的提取，确定最佳提取溶液条件，并建立固
相萃取的方法，研究淋洗液、洗脱液等因素对萃取效果的影响。
(3)确定微囊藻毒素的HPLC分析方法。
(4)对提取的藻毒素进行漆酶、MnP的生物降解实验，确定其可降解性及降
解效果，降解的适宜条件。