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隨著水體富營養(yǎng)化的加劇，藍(lán)藻水華頻發(fā)，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，同時威脅人類健康，尋找安全、經(jīng)濟(jì)、有效的控制及消除藍(lán)藻的方法具有重要意義。利用溶藻菌進(jìn)行藍(lán)藻水華防控的方法相較于傳統(tǒng)的物理、化學(xué)法，在溶藻潛力及環(huán)境友好性方面具有突出優(yōu)勢。

廣州能源所研究人員以藍(lán)藻水華典型藻株-銅綠微囊藻（Microcystis aeruginosa）為研究對象，以溶藻效能、溶藻穩(wěn)定性和溶藻范圍等為評價指標(biāo)，篩選出一株高效穩(wěn)定溶藻菌Brevibacillus sp.。該菌的溶藻活性組分為胞外分泌物，溶藻活性穩(wěn)定，可耐受蛋白酶、酸堿和高溫處理；溶藻閾值低，當(dāng)菌液添加濃度大于3‰時可實現(xiàn)不同初始濃度M. aeruginosa的100%去除；溶藻效果持續(xù)性長，3次補(bǔ)加M. aeruginosa后，仍可實現(xiàn)78.53%的6天去除率。深入的細(xì)胞生理效應(yīng)解析發(fā)現(xiàn)Brevibacillus sp.的溶藻機(jī)制為破壞M. aeruginosa的抗氧化系統(tǒng)平衡，造成膜脂過氧化進(jìn)而裂解細(xì)胞，裂解后的細(xì)胞碎片聚集沉降（圖1）。利用代謝組學(xué)和反加驗證的方法從其胞外分泌物中鑒定出有效溶藻物質(zhì)8-羥基喹啉（8-Hydroxyquinoline）和4-乙酰氨基丁酸（4-Acetamidobutyric acid），72 h-EC₅₀值分別為92.90 μg/L和6.40 mg/L，溶藻活性突出，具有開發(fā)為天然活性除藻劑的潛力（圖2）。

以上相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)已申請國家發(fā)明專利，研究成果相繼發(fā)表于Biochemical Engineering Journal, Environmental Pollution和Journal of Hazardous Materials等期刊。論文第一作者為廣州能源所生物質(zhì)能生化轉(zhuǎn)化研究室博士后劉芬，合作導(dǎo)師為王忠銘研究員和秦磊副研究員。

圖1 Brevibacillus sp.的溶藻閾值及機(jī)理

圖2 有效溶藻物質(zhì)的鑒定、溶藻效果及對M. aeruginosa光合系統(tǒng)的影響

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.bej.2022.108525

https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.121812

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.133985