溶藻细菌
溶藻细菌的种类
有关溶藻细菌报道最早的是黏细菌属（Myxobact-er）。1924年，Geitler报道了一种寄生在刚毛藻上、可使之死亡的黏细菌［1］ ;Shilo用几种从水塘中分离出来的黏细菌做溶藻试验，测试的10种蓝藻中有8种被溶解。Daft从废水中分离出9种黏细菌，可溶解鱼腥藻、束丝藻、微囊藻以及多种颤藻［2，3］ 。李勤生和黎尚豪也报道了黏细菌同蓝藻细胞相互接触，导致藻细胞溶解［4］ 。假单胞菌属（Pseudomonas）也是研究较多的一种溶藻细菌。1978年，Bakerk发现假单胞菌T827.2B分泌一种高分子质量的热稳定化合物能够杀灭硅藻［5］ 。Shinsaku则发现施氏假单胞菌可释放一些高活性溶藻物质，能够选择性地杀死绿胞藻;Dakhama报道了铜绿假单胞菌产生一些低分子质量的抗生素类物质，可以强烈溶解某些蓝藻和绿藻［6］ 。Takenaka等［7］ 在日本湖泊中分离出铜绿假单胞菌，其分泌的绿脓杆菌素以及碱性蛋白酶，可能是溶解微囊藻的主要物质。作者从太湖梅梁湾水域放置的除藻中试反应器的人工介质上分离出一株溶藻细菌，结合形态学、生理学、生物化学特性以及16srRNA特异性引物扩增综合分析，初步鉴定该株细菌属于假单胞菌属。该菌在太湖水中对微囊藻24h藻细胞溶解率为85.9%，完全溶藻时间为48h，对微囊藻毒素LR（ML-LR）也具有较强的降解作用。其溶藻方式可能为分泌某种胞外物质所致。
近年来，国内外文献中陆续有一些其他溶藻细菌的相关报道，主要有:从日本海域和韩国海域分离出的具有溶藻效应的黄杆菌属［8，9］ ，在海水中分离出的噬胞菌属［10，11］ 、能够杀死硅藻的交替假单胞菌［12，13］ 和鞘氨醇单胞菌属［14］ ，从武汉市池塘和东湖水域分离出的分别属于葡萄球菌属、芽孢杆菌属、节杆菌属以及欧文菌的溶藻菌［15，16］ ，袁峻峰等［17］ 发现中性柠檬酸菌对几种常见藻类生长也有一定的抑制作用。另外，具有溶藻作用的还有纤维弧菌属［18］ 、交替单胞菌［19，20］ 以及蛭弧菌属、弧菌、屈挠细菌属、产气单胞菌、腐生螺旋体属等［8］ 。综上所述，众多细菌被发现具有不同程度的溶藻作用，为微生物溶藻工程的实施打下了良好的基础。但在真正用于天然水环境的治理工程之前，该类菌的安全性评价以及驯化、载体、富集、机理及其效果评价等一系列问题还有待于进一步的研究。
溶藻方式及机理溶藻菌对藻细胞作用的方式和可能机理主要有以下5种:直接接触溶藻、释放杀藻物质、细菌与藻竞争营养物、形成菌胶膜及进入藻细胞内杀灭藻细胞。
2.1 直接接触溶藻
一些溶藻菌直接与藻细胞接触，通过释放可溶解纤维素的酶而消化藻细胞的细胞壁，进而逐渐溶解整个藻细胞。如前所述的黏细菌对蓝藻、鱼腥藻、束丝藻、微囊藻以及多种颤藻的溶解作用［2～4］ ;噬胞菌属（J18.M01）和腐生螺旋体属（SS98.5）能够特异性地与横裂甲藻和硅藻接触溶解藻细胞［21，22］ 等菌属直接接触溶藻。
2.2 释放杀藻物质
细菌可以通过释放特异性或非特异性的胞外物质杀死藻细胞，目前报道的细菌杀藻物质主要有蛋白质、多肽类物质以及抗生素。这类细菌常见的有弧菌、假单胞菌、黄杆菌、交替单胞菌、假交替单胞菌等。
2.2.1 蛋白质与多肽类物质 Lee从海水中分离的一株交替假单胞菌A28能杀死骨条藻。将A28的上清液经超滤所获得的浓缩上清液显示出杀藻活性，这表明A28能产生细胞外大分子物质杀藻，经分析该大分子物质为一种胞外丝氨酸蛋白酶［12］ 。一种被囊交替假单胞菌（D2）能够分泌一种分子质量为190kD的毒性蛋白ΔlpP，该蛋白也具有杀藻活性［23］ 。在日本湖泊中分离出铜绿假单胞菌，其分泌的绿脓杆菌素以及碱性蛋白酶，可能是溶解微囊藻的主要物质［7］ 。
从具有强烈杀藻活性的芽孢杆菌的SY.1菌株中分离出一种新的溶藻物质Bacillamide，通过二维NMR技术分析出其结构为一种多肽，它对多环旋沟藻有特异性的杀灭作用，半数致死量（LC50）为3.2μg・ml -1 。对由多环旋沟藻引起的有害水华有明显的抑制作用［24］ 。Banin报道一株珊瑚褪色弧菌能合成并分泌一种称为毒素P的胞外多肽，该毒素能够抑制与珊瑚共生的虫黄藻的光合作用，导致虫黄藻死亡［25］ 。
Yoshikawa从海水中分离、筛选出具有抗蓝藻活性的细菌。在2594株分离出的细菌中，有37株能产生抗颤藻的物质。其中一株C979经鉴定为弧菌属，其产生的具有杀藻作用的生物活性物质为强亲水性化合物β.氰基L丙氨酸［8］ 。
2.2.2 抗生素 铜绿假单胞菌可产生大量的抗生素类物质，如扩散性吩嗪色素类物质，这些物质对其他细菌和藻类都有抑制作用。最近有人从这种细菌当中提取了几种特异性杀藻的抗生素类物质，其中有些物质如1.羟基吩嗪和氧氯菌素能够强烈抑制蓝藻和绿藻的生长［6］ 。Kawano等从柄细菌属的PK654菌株中分离出一种抗生素thiotropocin，此抗生素对赤潮中的中骨条藻和赤潮异湾藻有明显的抑制作用［26］ 。
2.2.3 其它 施氏假单胞菌能释放高活性抑藻的化学物质，具有选择性杀伤生物的特殊性质。例如将这些细菌同绿胞藻以及黄尾鱼一起培养，藻被杀死，而黄尾鱼未受到任何影响［27］ 。
2.3 细菌与藻竞争营养物
有些细菌可通过C、N、P、K等物质与藻类产生直接或间接的联系。如芽孢杆菌的生长需要氮磷等物质的营养支持，从而会使水体中的氮磷含量下降，进而使水体无法满足微囊藻的生长需要。同时芽孢杆菌还可以微囊藻藻体作为C源加以利用;另外部分真菌和放线菌也会同藻类抢夺有限的营养物质，抑制藻类的生长［28］ 。
2.4 形成菌胶膜
如腐败菌、亚硝酸菌、大肠杆菌、枯草杆菌等大量出现时，单细胞藻类培养物会产生沉淀而颜色变黄，同时发生化学变化而发出氨臭味;另一方面，可在静止的水面集结形成菌胶膜，有碍气体交换和光线的透射，导致水环境恶化，致使藻类死亡。
2.5 进入藻细胞内杀死藻细胞
这种溶藻方式极其少见，有人从水华铜绿微囊藻中分离出一种类似蛭弧菌的细菌，这种细菌能够进入铜绿微囊藻的细胞并使藻细胞溶解［29］ 。
溶藻细菌筛选与分离鉴定目前，溶藻细菌筛选主要有两种方法：一是利用液体感染的方法进行分离;另一种是利用固体感染的方法进行分离。国内外溶藻细菌一般分离自因富营养化而发生水华或赤潮的湖泊及海洋，大多为革兰氏阴性菌。由于溶藻细菌在自然水体中存在的比率比较低，故采用传统的方法需要浓缩大量水样，耗时长且很难获得理想溶藻细菌，与将来工程实际应用相距甚远。PCR技术可以快速、灵敏、选择性地扩增微量的DNA片段，16S rRNA序列分析可以揭示微生物种群间的系统发育关系，利用PCR技术、细菌的16S rRNA序列分析技术，直接分析具有溶藻效果的样品中细菌类属和亲缘关系，根据分析结果选择合适的培养基和方法进行分离培养，能够克服部分溶藻细菌不易培养的弊端，有利于分离更多的溶藻细菌和更全面地了解水环境中的藻菌关系。实际上，国内对溶藻细菌的研究仅处于起步阶段，在分子生物学水平上对溶藻细菌的研究尚未涉及。因此，寻找溶藻细菌分离源，实现短时间内分离筛选获得所需菌株，对溶藻细菌的深人研究及应用具有重要意义