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近年来,随着水体富营养化程度的增加,全球有害蓝藻水华爆发日益频繁。水华爆发后,大量蓝藻死亡并释放藻毒素,其中微囊藻毒素(MC)是出现频率最高,危害最严重的一种毒素。因此,消除微囊藻毒素带来的环境污染问题已经成为环境研究热点之一。微生物降解是目前去除或降低微囊藻毒素污染中最为安全并有效的一种方法。目前,关于微囊藻毒素的微生物降解主要集中在好氧条件的研究,对其厌氧条件下的降解研究甚少,对microcystin--leucine-arginine(MC-LR)在厌氧条件下的降解路径报道还较少。因此本研究主要是针对微囊藻毒素(MC-LR)的产生、降解产物、路径以及降解机理进行展开研究。具体的内容如下:本文利用稳定性氮同位素标记的NH4Cl对铜绿微囊藻进行标记培养,铜绿微囊藻浓度的生长趋势与NH4+浓度的下降趋势保持一致,表明NH4+作为唯一氮源被铜绿微囊藻吸收。利用液质联用技术和拉曼光谱结果分析表明经过6次传代培养后在细胞体内成功合成15N标记的微囊藻毒素。15N标记MC-LR的标记顺序是Adda,Ala,MeAsp,Arg,Leu,Mdha,Arg,Glu。利用两组池塘(CT)与芦苇(LW)厌氧微生物复合培养系研究MC-LR的降解路径,MC-LR作为LW与CT厌氧微生物复合培养系的C、N源。结果表明LW厌氧微生物复合培养系中MC-LR在7天之内的降解效率为89%。经过16S rRNA分析表明拟杆菌门(61.09%、9.58%)、变形菌门(2.48%、42.62%)、螺旋体门(20.36%、9.34%)和厚壁菌门(7.63%、4.64%)分别是LW与CT厌氧微生物复合培养系的优势菌群。MC-LR的厌氧降解产物有6种,其中间代谢产物有2种,最终代谢产物4种。推测MC-LR降解路径是首先发生开环,然后进一步降解为四肽,最后降解为类似Adda基团的小分子化合物。此外,本文通过提取LW厌氧微生物复合培养系中的胞外胞内粗酶初步探讨了MC-LR的降解机理。实验结果表明富集培养的厌氧微生物中能够降解微囊藻毒素的活性物质主要是胞内粗酶。