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水葫芦是一种全球性有害水生杂草,作为外来入侵物种,已在我国南方水域泛滥成灾。本课题结合生态循环理念,利用生物治理技术,系统考察水葫芦的繁殖、福寿螺和蚯蚓对水葫芦的利用、蚯蚓中蚓激酶和抗菌肽的分离纯化,力求在治理水葫芦的同时,能使水葫芦得到高值化利用。研究成果将为进一步放大实验和工业化生产提供指导依据。考察了水葫芦的增殖条件和水质净化效果。水葫芦增殖的最适温度为30℃,最适pH6.5-7.5,蚓粪浓度为1-2‰。水葫芦在净化水质方面,亚硝氮呈现先增后降的趋势,氨氮呈下降趋势,硝氮含量呈现先升后降的趋势,水体中总氮呈现下降趋势。水体中活性磷含量和总磷含量、COD、chla都呈现下降趋势。考察了福寿螺对水葫芦的利用效果。福寿螺利用水葫芦增殖的最适pH为6-8,最适温度为25-30℃,溶氧为7.4-8.7 mg/L,水体高度为25-35 cm。此条件下,福寿螺利用水葫芦后,螺增重率最大,饵料系数最低。福寿螺利用水葫芦过程中蛋白、多糖、脂肪、粗灰分、干物质均呈现上升趋势。通过优化养殖条件,降低水葫芦叶饵料系数,可促进福寿螺增重。考察了蚯蚓对水葫芦的利用效果。蚯蚓利用水葫芦增殖的最适pH为7-7.5,最适温度为20-25℃,最适养殖密度为10%,蚓层高度为10-20 cm,湿度为70-75%。此条件下,蚯蚓利用水葫芦后,蚯蚓增重率最大,饵料系数也最低。蚯蚓利用水葫芦过程中蚓体蛋白、多糖、脂肪、粗灰分、干物质均呈现上升趋势。通过优化养殖条件,降低利用水葫芦饵料系数,可促进蚯蚓增重。以食用水葫芦后的蚯蚓为原料,对其进行蚓激酶分离纯化及酶学性质研究。通过磷酸盐缓冲液提取、硫酸铵分级盐析、超滤脱盐、DEAE Sepharose FF弱阴离子交换层析、Sephadex G-100凝胶过滤层析方法得到两种电泳纯级别的蚓激酶LKI和LK2。LK1和LK2的酶学性质相似,最适温度为50℃,最适pH为7.5-8.0。在pH5.0-10.0范围内比较稳定,热稳定性范围为50℃以下。SDS-PAGE电泳测得LK1和LK2均为单亚基蛋白,分子量分别为30kDa、29kDa。PMSF对蚯蚓的两种蚓激酶都有强烈抑制作用。以食用水葫芦后的蚯蚓为原料,对其抗菌肽进行分离纯化。通过电击诱导,磷酸盐缓冲液提取、硫酸铵分级盐析、超滤脱盐、SP Sepharose FF阳离子交换层析、Sephadex G-75凝胶过滤层析方法得到一种电泳纯级别的蚯蚓抗菌肽,分子量为20 kDa,蚯蚓中抗菌肽的最适pH为6.0-7.0。在pH4.0-11.0范围内比较稳定,热稳定性范围为70℃以下。