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微囊藻毒素-LR(MC-LR)是富营养化污染的次生代谢产物,具有很强烈的生物毒性。本文利用前期分离驯化得到的MC-LR降解菌恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)为研究对象,考察了MC-LR对菌体细胞表面特性的影响,并探讨其对细胞活性、菌体自身代谢和调节能力以及菌体形态的作用,对MC-LR的微生物毒性作用进行了初步的探索。P.putida细胞质膜通透性因为MC-LR的浓度而发生改变,相对较高浓度的MC-LR会使菌体细胞质膜通透性持续上升。高浓度(2.5 mg·L-1)MC-LR作用下,P.putida细胞出现破裂死亡情况,导致胞内物质流出,细胞完整性遭到破坏,同时影响离子在细胞膜两侧的分布,发生去极化现象,使细胞膜电位降低。MC-LR能够影响P.putida的生物活性,加速菌体细胞的死亡。Biolog碳源实验表明,MC-LR作用后的P.putida对碳源的整体利用能力明显弱于对照菌体,其毒害作用使得P.putida代谢能力减弱,活性降低。流式细胞实验检测发现,在MC-LR毒性作用下,菌体细胞活性下降并发生凋亡,2.5 mg·L-1 MC-LR作用5 d,其死亡率比未添加MC-LR的对照体系增加了近30%,体系中菌体生物量持续下降。实验结果表明,MC-LR能够影响菌体离子代谢及可溶性蛋白等物质的分泌。当MC-LR质量浓度由0增大到2.5 mg·L-1时,能促进菌体分泌和释放可溶性糖及Na+、Cl-等离子。通过对P.putida SOD酶和ATPase酶活性测定可知,低浓度的MC-LR能够诱导酶活性的增强;高浓度的MC-LR则对菌体抗氧化和新陈代谢能力都有破坏性的影响,并激发产生活性氧自由基,使P.putida遭受氧化胁迫,对SOD酶和ATPase酶有强烈的抑制作用,使得酶活性总体水平不断降低。扫描电镜和原子力显微镜观察表明,在MC-LR作用下,菌体细胞的微观形貌发生了改变,细胞褶皱加深,在2.5 mg·L-1 MC-LR存在下培养5 d后,大部分细胞破裂,细胞内含物流出,细胞结构损坏严重。微观形貌观察实验也验证了MC-LR对菌体细胞的影响,即MC-LR对P.putida具有一定的毒害作用,且MC-LR浓度越大,作用时间越长,细胞损伤越严重。