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微生物介导的藻类次生代谢产物生态效应的研究
Alternative TitleStudies on the ecological effects of alga secondary metabolites mediated by microbes
陈静
Subtype博士
Thesis Advisor谢平
2017-05
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract富营养化水体易暴发蓝藻水华,蓝藻水华会产生大量藻毒素,异味物质,藻多糖等次生代谢物,影响人类和生态系统健康。微生物作为分解者,具有强大的代谢功能,对藻类的腐败及其衍生物的形成和转化有着重要作用。本研究以蓝藻藻毒素对肠道微生物菌群结构影响的研究,湖泛进程中底泥微生物群落结构及其与异味物质关系的研究,从微生物角度来揭示蓝藻水华对人类健康和生态环境的影响和危害;同时,以黄杆菌为代表菌,研究了微生物的多糖降解功能,揭示微生物对藻多糖的分解利用能力,为微生物在水华后对藻源性有机质分解和碳素循环中的重要作用提供理论依据。主要结论如下:1、亚慢性藻毒素MC-LR暴露会影响人和动物的肠道菌群结构,且藻毒素对不同肠段肠道微生物的影响程度不同,主要影响盲肠和结肠段菌群结构,对空回肠段菌群则影响不大。同时,MC-LR可使一些细菌的相对含量发生了显著转变。来自厚壁菌门的毛螺菌科 (Lachnospiraceae)显著减少,而来自拟杆菌门,紫单胞菌科的Barnesiella菌则显著增加。肠道菌群的这一变化可能会引起机体代谢紊乱和疾病,如非酒精性脂肪肝炎(NASH)。本研究揭示了藻毒素MC-LR对肠道菌群的影响,为评估蓝藻水华所带来的藻毒素对人类健康的安全性提供了新的参考信息。2、湖泛底泥微生物含量丰富,种类多样,其中变形菌门是绝对优势菌。湖泛进程中,底泥微生物群落结构的改变主要发生在湖泛的第3天和第7天,其次是第13天,随后会逐渐恢复到湖泛前本底水平。一方面,湖泛发生会导致底泥微生物群落结构失衡,一些与藻类腐败以及物质转换相关的微生物类群会明显增多,同时,我们还发现一些与底泥异味物质的产生有着密切关系的类群,这些微生物类群可能对湖泛的发生和发展有着重要作用。另一方面,底泥微生物群落结构虽然会因湖泛而发生显著改变,但在湖泛后期会逐渐恢复到原有水平,表明底泥微生物群落具有一定的稳定性和自我恢复能力。值得注意的是,在湖泛组,尤其是湖泛组第3天、第7天底泥中出现大量可能性致病微生物,这些致病菌的大量滋生对湖泊生态系统以及人类和动物的安全带来隐患。建议在湖泛发生期尽量避免接触污染水体及底泥,减少感染疾病的可能性。3、对从藻华区分离的黄杆菌科的Salegentibacter sp. Hel1_6 和Leeuwenhoekiella sp. Hel1_48的多糖降解功能研究发现,两株菌都可以利用海带多糖(laminarin from Eisenia Bicyclis),半乳甘露聚糖(galactomannan from carob)。首次证明了黄杆菌对半乳甘露聚糖的利用能力。同时,我们还发现Salegentibacter sp. Hel1_6可利用α甘露聚糖,如酵母甘露聚糖(mannan from Saccharomyces cerevisiae)。本研究为微生物对藻多糖的分解利用以及碳素循环中的重要作用提供了理论基础。 关键词:蓝藻水华、湖泛、藻毒素、异味物质、藻多糖、肠道微生物、底泥微生物、黄杆菌
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/31091
Collection淡水生态学研究中心_期刊论文
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GB/T 7714
陈静. 微生物介导的藻类次生代谢产物生态效应的研究[D]. 中国科学院水生生物研究所,2017.
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