肖國娟 李春嶺 郭金龍 孫慶冬 田文芳

摘 要：為尋找安全高效的抑制藍(lán)藻方法，以婁徹氏鏈霉菌（Streptomyces rochei）為出發(fā)菌株，驗(yàn)證了其在不同濃度（1×105個(gè)/mL、1×106個(gè)/mL、1×107個(gè)/mL）、不同溫度（25 ℃、35 ℃）、不同pH值（7、7.5、8）下對銅綠微囊藻（Microcystis aeruginosa）的抑制作用。結(jié)果表明，婁徹氏鏈霉菌在35 ℃、pH值為7.5～8時(shí)的抑藻作用較強(qiáng)，其合適的抑藻濃度為1×106～107個(gè)/mL。

關(guān)鍵詞：婁徹氏鏈霉菌（Streptomyces rochei）;銅綠微囊藻（Microcystis aeruginosa）;抑制

藍(lán)藻水華是水體富營養(yǎng)化后的常見現(xiàn)象之一。藍(lán)藻水華形成后可能向水體釋放有害藻毒素，對生活在其中的水生生物造成危害，進(jìn)而通過生物富集作用對人體健康造成危害[1]。

微囊藻屬是湖泊藍(lán)藻水華發(fā)生時(shí)的常見種類，其發(fā)生發(fā)展與氮磷營養(yǎng)含量、氮磷比、水溫都有直接關(guān)系[2]。目前對藍(lán)藻水華的處理方式常用物理、化學(xué)或生物的方法。物理法工作量大，效果保持時(shí)間短;化學(xué)法容易造成殘留污染。隨著對藍(lán)藻水華的認(rèn)識逐步加深，采用生物方法對藍(lán)藻進(jìn)行處理的情況逐漸增多，近幾年其理論和實(shí)踐迅速發(fā)展。微生物法優(yōu)點(diǎn)是效果持續(xù)時(shí)間較長，不會對水環(huán)境產(chǎn)生次生危害。對微生物進(jìn)行抑藻的研究也逐漸增多，例如陳旭清等[3]對放線菌的抑藻效果進(jìn)行了研究，張睿[4]對枯草芽孢桿菌的抑藻效果進(jìn)行了研究。放線菌在自然界分布范圍非常廣泛，且初步研究表明具有良好的抑藻作用[3， 5]，故可作為抑制藍(lán)藻的備選菌種。放線菌因其抗菌譜廣、代謝產(chǎn)物豐富，所以被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植和抗生素篩選上。而婁徹氏鏈霉菌（Streptomyces rochei）是新開發(fā)的一種生物防控放線菌菌株，目前主要用于農(nóng)業(yè)方向的生物防治[6]，在水產(chǎn)上應(yīng)用較少。本研究從溫度、濃度、pH值三個(gè)方面對婁徹氏鏈霉菌對銅綠微囊藻的抑制作用進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 菌株制備

采用婁徹氏鏈霉菌（Streptomyces rochei）N8729（以下簡稱N8729）作為試驗(yàn)菌株，N8729由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院海洋微生物資源保藏與應(yīng)用工程技術(shù)中心提供，該菌株由爆發(fā)藍(lán)藻的池塘中獲得。N8729在改良馬鈴薯液體培養(yǎng)基中，32 ℃，160 r/min培養(yǎng)64 h，接種至麩皮培養(yǎng)基中，32 ℃培養(yǎng)3 d，鏡檢超過90%菌絲變?yōu)殒咦?，?0 ℃干燥至水分<10%，檢測活菌數(shù)后備用。

1.2 藻種

銅綠微囊藻由上海海洋大學(xué)生態(tài)與漁業(yè)實(shí)驗(yàn)室提供。藻種于25 ℃、光照強(qiáng)度2 000 lx、光暗比12 h∶12 h條件下在人工氣候培養(yǎng)箱中預(yù)培養(yǎng)3～7 d，備用。培養(yǎng)基：NaNO3 150 mg，K2HPO4 4 mg，MgSO4·7H2O 7.5 mg，CaCl2·2H2O 3.6 mg，檸檬酸0.6 mg，檸檬酸鐵銨0.6 mg，EDTA 0.1 mg，Na2CO3 2 mg，A5溶液+Co溶液0.1 mL，蒸餾水99.9 mL。其中A5溶液+Co溶液：BO3 2.86 g，MnCl2·H2O 1.81 g，ZnSO4·7H2O 0.222 g，CuSO4·H2O 0.079 g，Na2MoO4·2H2O 0.390 g，Co（NO3）2·6H2O 0.049 g，蒸餾水1 000 mL 。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

初始銅綠微囊藻濃度調(diào)整為1×105個(gè)/dL，加入不同重量的菌粉至終濃度分別為1×105個(gè)/mL（A1組）、1×106個(gè)/mL（A2組）、1×107個(gè)/mL（A3組），不加N8729的作為對照組（C組），pH值設(shè)定為7、7.5、8三個(gè)梯度，分別放在溫度為25 ℃、35 ℃的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d，每24 h取樣計(jì)數(shù)一次，記錄7 d內(nèi)藻類生長情況及葉綠素濃度變化情況。以不加N8729的藻液作為對照。

N8729對銅綠微囊藻的抑制率按以下公式計(jì)算：

相對抑制率（%）=（1-試驗(yàn)組的藻類密度/對照組的藻類的密度）×100

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用R語言軟件[7]對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和繪圖，所有數(shù)據(jù)以平均值表示，各組間差異采用單因素方差分析，以P<0.05作為差異顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度下N8729對銅綠微囊藻的抑制作用

由圖1可知，處理組（A1-A3）銅綠微囊藻的濃度在大約8 d達(dá)到高峰，之后逐漸下降;對照組（C組）銅綠微囊藻的濃度在8～10 d左右達(dá)到高峰，之后一直處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，濃度沒有明顯的變化。當(dāng)N8729濃度由105增加到106時(shí)，對銅綠微囊藻的抑制效果也呈上升趨勢（P<0.05），但是當(dāng)N8729濃度由106增加到107時(shí)，對銅綠微囊藻的抑制效果沒有明顯變化（P>0.05）。

2.2 不同pH值下N8729對銅綠微囊藻的抑制作用

由圖2可以看出，隨pH值增加，銅綠微囊藻的濃度增加，表明銅綠微囊藻適宜pH值較高的環(huán)境。與對照組相比，各處理組的銅綠微囊藻濃度均顯著降低（P<0.05），表明不同處理組的N8729均對銅綠微囊藻有抑制作用。

2.3 相對抑制率

從圖3可以看出，在25 ℃和35 ℃時(shí)N8729對銅綠微囊藻的抑制作用的趨勢是一致的。即首先是一個(gè)較高的抑制率，然后抑制作用逐漸減弱，在大約7～9 d的時(shí)候達(dá)到最低，然后抑制作用逐漸增強(qiáng)，并且持續(xù)上升。而且隨N8729的濃度增加，對銅綠微囊藻的抑制作用也增加。最大抑制作用出現(xiàn)在溫度為35 ℃時(shí)，抑制率75%。

3 分析與結(jié)論

隨著人類活動(dòng)對自然水體的影響越來越大，藍(lán)藻水華的發(fā)生頻率也逐漸增大。而微囊藻屬是藍(lán)藻水華的主要種類之一。常用的針對藍(lán)藻的處理方法例如化學(xué)藥劑、物理清除等方法存在弊端，而微生物法因其安全、持久、高效等特點(diǎn)成為最引人注意的開發(fā)方向。目前對藍(lán)藻水華的防治中，采用的微生物主要包括枯草芽孢桿菌[4]、放線菌[8]等菌屬，研究重點(diǎn)是具有抑藻效果菌株的篩選和溶藻機(jī)理。本研究以前期篩選的N8729放線菌為出發(fā)菌株，驗(yàn)證了其對銅綠微囊藻的抑制效果，與之前的研究結(jié)果相似[9]。根據(jù)圖2的結(jié)果，在pH值較低時(shí)，銅綠微囊藻的濃度也較低，提示我們在實(shí)際生產(chǎn)中，可以配合乳酸菌或其他調(diào)節(jié)pH值的方式一起使用，達(dá)到抑藻效果。從圖3可以看出，由于放線菌抑藻作用屬于生物之間的拮抗作用，而放線菌從進(jìn)入水體到繁殖并產(chǎn)生可以抑藻的次級代謝物需要一個(gè)過程，根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果，此過程大約需要一周。

從本研究的結(jié)果可以得出結(jié)論：35 ℃時(shí)N8729對銅綠微囊藻的抑制作用更強(qiáng)，建議的濃度為106個(gè)/mL數(shù)量級。本研究并未深入進(jìn)行機(jī)理方面的探討，今后將進(jìn)一步深入研究。

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Inhibition affections of Streptomyces rochei on Microcystis aeruginosa

Xiao Guojuan1，Li Chunling2，Guo Jinlong3，Sun Qingdong2，TIAN Wenfang4

（1. Marine and Fishery Bureau of Beidaihe New District， Qinhuangdao，Qinhuangdao 060300，China;2. Cangzhou Academy of agriculture and Forestry Sciences，Cangzhou 061000，China;3. Hebei Academy of marine and Fisheries Sciences，Qinhuangdao 060300，China;4.Pingshan County Agriculture Technology Extension Center，Shijiazhuang 050400，China）

Abstract：To find safe and effective inhibition methods for blue algea， the inhibition effect of Streptomyces rochei on Microcystis aeruginosa was tested with different density （1×105ind./mL， 1×106 ind./mL and 1×107 ind./mL），temperature （25 ℃ and 35 ℃）and pH value （7，7.5 and 8）. The results showed that under the condition of 35 ℃ and pH value 7.5 to 8， the inhibition effect of Streptomyces rochei on Microcystis aeruginosa was the strongest， and the optimal density was 1×106～1×107ind./mL.

Key words：Streptomyces rochei; Microcystis aeruginosa; inhibition

（收稿日期：2021-03-10）

作者簡介：肖國娟（1978-），女，工程師，主要從事水產(chǎn)微生物病害防治工作。E-mail：1158058933@qq.com。

通信作者：李春嶺（1976-），男，推廣研究員，主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)推廣工作。E-mail：272374802@qq.com。