[发明专利]假单胞菌B5在除藻中的应用

说明书

本发明提供假单胞菌B5在除藻中的应用。以来自北极Svalbard岛的假单胞菌B5为实验材料，通过测定藻细胞数量、藻液OD₇₂₀和叶绿素a含量，发现假单胞菌B5对铜绿微囊藻的溶藻效果明显。采用新式培养基培养的假单胞菌B5处理14天后杀藻率达到87％。假单胞菌B5的溶藻方式为间接溶藻，无菌滤液的溶藻活性与原菌液近似，且高温处理的无菌滤液仍有较高溶藻效果，推测假单胞菌B5可能是通过分泌生物大分子及耐热小分子共同发挥溶藻效应。

技术领域

本发明涉及假单胞菌B5在除藻中的应用，属于环保领域。

背景技术

水华(Harmful blooms，HBs)分为淡水水华和海洋赤潮，是一种水生生态异常现象。当含有大量营养物质的生活污水、工业废水和农业废水流入海洋或湖泊后，在特定的环境条件下(如洋流、温度和海域的封闭程度等)，赤潮生物(浮游植物、原生动物或细菌)、水华生物(蓝藻、绿藻或硅藻等)便会急剧繁殖形成藻华。

水华通过多种方式给生态系统、水产养殖以及人类健康带来严重影响。藻类的快速过度繁殖会释放次生代谢物和毒素，或通过藻类细胞的物理结构或累积的生物量影响共生生物和改变食物网动态，从而危害水生生态系统。水华还会导致水的净度降低、审美价值下降、消耗氧气、产生毒素，从而导致大量水生生物的死亡，最终影响水生生物的生物多样性。有害水华还可以污染饮用水和水产品，不仅破坏水生生态系统的结构和功能，还可通过食物链对人类造成不同程度的伤害，甚至导致死亡。

常见的水华防控方法包括物理法，化学法和生物法。物理法包括机械打捞、超声、膜过滤、吸附等技术；化学法则是利用金属、光敏剂、除草剂和其他化学品对水华进行去除；生物法是指利用自然生态中的水生动物、水生植物和微生物等降解藻细胞，从而达到去除水华的目的。物理法和化学法可以在一定程度上去除藻细胞，但是成本较高且容易造成二次污染[焦彦凯,严小军,李小兵.溶藻细菌及溶藻化合物研究进展.工业微生物,2018,48.(4):56-62]。生物控藻是目前最具潜力的控藻方法，其中溶藻微生物具有易于繁殖、溶藻效果好和特异性强等特点[Sun R,Sun P,Zhang J,Esquivel-Elizondo S,WuY.Microorganisms-based methods for harmful algal blooms control:Areview.Bioresour Technol.2018,248(Pt B):12-20]。

溶藻微生物包括溶藻细菌、溶藻真菌、溶藻病毒、溶藻原生生物等，对藻类有不同的溶藻方式。溶藻细菌能够通过直接或间接途径抑制藻类生长、或杀死藻类甚至裂解藻细胞。溶藻真菌主要通过分泌抗生素类物质或寄生于藻细胞内溶藻。溶藻病毒通常称为噬藻体，主要通过直接侵染的方式引起宿主藻细胞裂解，发挥控藻作用。溶藻原生生物主要通过摄食作用控制藻类的种群密度，其摄食藻类往往具有一定的偏好性，由此影响藻类种群结构的变化，改变藻类群落的演替方向，在一定程度上影响水华的消长。

目前，被用于实际控藻的微生物以细菌为主，如光合细菌、乳酸菌、硝化细菌、反硝化细菌、假单胞菌等，其他微生物多被用来辅助细菌发挥溶藻作用。

溶藻细菌的溶藻方式有直接溶藻、间接溶藻和直接与间接协同溶藻三种。直接溶藻是溶藻菌直接进攻藻细胞，与藻细胞表面直接接触，甚至侵入藻细胞内而引起藻细胞裂解死亡。部分溶藻细菌的菌体具有特殊结构，可使其快速靠近藻细胞并吸附于细胞表面或侵入藻体细胞内部。间接溶藻包括3种方式：分泌溶藻物质、与藻类竞争营养物质、抑制藻类光合作用。溶藻菌在代谢过程中分泌的特异性或非特异性胞外物质，例如蛋白质、生物碱、环肽、脂肪酸等，能够破坏藻细胞结构进而使其溶解死亡。某些溶藻菌可通过竞争有限的营养物质来抑制藻类。例如当氮/磷比升高时，一些溶藻菌对营养物质的吸收率显著高于藻类，进而导致微藻的生长受到抑制。溶藻细菌还可在水体表面形成一层菌胶膜，阻碍光线透射和气体交换，导致水下光照严重不足，从而阻止藻类正常的光合作用。

发明内容

本发明的目的是提供假单胞菌B5的一种新的培养方法和用途。