海洋石油降解微生物及其降解机理

微生物修复作为一种新型环保的生物修复技术,已成为海洋石油污染生物修复的核心技术。对海洋石油降解微生物的种类即细菌、蓝藻、真菌以及藻类进行了总结,对微生物对石油烃的降解途径与降解机理进行了综述。微生物降解烷烃的过程包括末端氧化、烷基氢过氧化物以及环己烷降解3种形式。微生物对芳香烃的降解是通过芳香烃被氧化酶氧化导致苯环开环来实现的。微生物对多环芳烃的降解是在单加氧酶或双加氧酶的催化作用下被最终降解为二氧化碳和水而被分解。并对影响石油烃降解微生物的因素包括温度、营养物质等因素进行了分析。     

不动杆菌属(Acinetobacter)细菌降解石油烃的研究进展

不动杆菌属细菌分布广泛,作为重要的石油烃降解者,在乳化和降解石油烃、降低石油烃生物毒性等方面有重要作用。本文概述了不动杆菌属细菌对烷烃、芳香烃等石油烃组分的降解,总结了该属细菌中已发现的烷烃氧化酶和芳香烃氧化酶,综述了该属细菌所分泌的表面活性剂的类型和乳化机理,讨论了固定化对该属细菌降解石油烃的影响,展望了该属细菌降解石油烃的应用前景。基于此,作者认为探索不动杆菌属细菌降解石油烃的详细机理和途径、发现关键酶、寻找遗传工具、构建基因工程菌、发掘环境友好的固定化材料,应是未来的研究重点及热点。     

克拉玛依石油污染土壤微生物群落结构及其代谢特征

为了分析克拉玛依油区内土壤中正构烷烃含量间的差异,微生物群落生理多样性、微生物代谢活性在不同石油污染梯度土壤中的变化规律。本研究采用GC、平板稀释法、Biolog微平板技术探讨了土壤微生物群落特征在3种不同污染程度下的变化情况。研究表明,石油污染土壤烷烃含量与微生物代谢活性呈显著负相关(r=-0.783, p<0.05)。随着石油污染程度增加微生物数量呈下降趋势,不同石油污染土壤中细菌数量占决定优势,细菌>真菌>放线菌。不同石油污染土壤微生物群落对6大碳源的利用体现出差异。主成分分析(PCA)表明,清洁土壤与石油污染土壤对底物利用有明显差异。石油污染严重土样碳源利用率为"酯类>酸类>胺类>氨基酸类>单糖/糖苷/聚合糖类>醇类"。本研究成果为后期修复污染土壤时调整投入的碳源底物等提供科学帮助。     

小黑麦对石油污染盐碱土壤细菌群落与石油烃降解的影响

为了研究小黑麦对石油污染盐碱土壤中的细菌群落与石油烃降解率的影响,采用高通量测序技术,设置0 g/kg,1 g/kg和5 g/kg三个石油浓度,以未种植小黑麦的土壤作为对照,对6组不同处理的盐碱土壤样品的细菌群落结构及其多样性进行测定,并分析土壤中的石油烃降解率。结果表明:在土壤石油浓度为1 g/kg和5 g/kg时,小黑麦根际土壤中的石油烃降解率相较对照组分别提高了36.67%和33.20%。从6个土壤样品中分别获得21398—27899条测序序列。在石油污染土壤中,小黑麦根际土壤的细菌群落多样性和丰度均大于对照组的土壤。同时,在"门","纲","属"的分类水平上,小黑麦根际土壤细菌群落中的一些根际细菌的相对丰度增加了,主要包括变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、烷烃降解菌科-未命名菌属(Alcanivoracaceae_norank)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、亚硝化单胞菌-不可培养菌属(Nitrosomonadaceae_unculture)等。有一些相对丰度增加的根际细菌是以石油及石油分解物为碳源的微生物。本研究证明种植小黑麦改变了石油污染盐碱土壤根际土壤细菌群落结构组成和多样性,促进了降解石油微生物群落的构建,显著提高了盐碱土壤石油污染的降解效果。研究结果为石油污染盐碱土壤的植物修复奠定了理论基础。     

从光合微生物中索取生物石油

石油是不可再生能源系统的化石燃料之一,由复杂的碳氢化合物组成,以各烷烃为主体成分的混合物,也含有小量非烃化学成分所构成的混合物即所谓原油,由生物生成的烃类化合物燃料可算是“生物石油”或“石油替代物”。利用某些光合微生物包括光合细菌和某些单胞藻类行光合作用将CO2     

石油污染对土壤微生物群落多样性的影响

土壤中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌三大类群,微生物在石油污染的土壤中发挥着维持生态平衡和生物降解的功能。文中以四川省遂宁市射洪县某废弃油井周围不同程度石油污染土壤为供试土壤,首先对各组供试土壤的基本理化性质进行测定分析;然后采用平板菌落计数法测定了供试土壤中三大类微生物数量的变化,结果表明:相比未被污染的对照土壤,石油污染的土壤中细菌、放线菌、真菌数量均减少,并且土壤中可培养微生物的数量与土壤含水量呈正相关;再采用454焦磷酸测序技术对土壤中的细菌群落多样性及变化进行16S rRNA基因分析。在所有供试的4个土壤样品中,共鉴定出不少于23 982个有效读取序列和6 123种微生物,相比于未被污染的对照土壤,石油污染土壤中细菌的种类更加丰富,主要优势门类为酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和变形菌门。但不同土壤样品中优势菌群的群落结构有所差异,石油污染的土壤中,酸杆菌门、放线菌门和变形菌门的数量最多,未被石油污染的土壤中,放线菌门、拟杆菌门和变形菌门的数量最多。     

不同种植年限菜田土壤微生物区系的研究

采用稀释平板涂抹法对山东聊城周边地区不同种植年限的菜田土壤微生物数量、组成与养分状况及其相互关系进行了研究。结果表明：①该地区土壤微生物以细菌占绝对优势,其次为放线菌;②随着种菜年限的增加,土壤细菌和微生物总数表现出“低高低”的变化趋势,而真菌和放线菌则随种菜年限的增加而增加;③菜田土壤各类微生物主要集中在0～20cm的土层中,随着土层加深,其数量迅速减少;④菜田土壤放线菌组成复杂,共分离到了6个属的放线菌,但仍以链霉菌为主,其次为小单胞菌属和马杜拉放线菌属。链霉菌可分为9个类群,白孢类群占优势。种植1—2a的菜田土壤放线菌组成复杂,而链霉茼组成较简单;⑤蔬菜种类不同时,土壤微生物亦不同;⑥土壤养分含量与真菌和放线菌呈负相关,与细菌和微生物总数呈正相关。     

微生物降解石油烃的功能基因研究进展

微生物对石油烃的降解在自然衰减去除土壤和地下水石油烃污染的过程中发挥了重要作用。微生物通过其产生的一系列酶来利用和降解这类有机污染物,其中,编码关键降解酶的基因称为功能基因。功能基因可作为生物标志物用于分析环境中石油烃降解基因的多样性。因此,研究石油降解功能基因是分析土著微生物群落多样性、评价自然衰减潜力与构建基因工程菌的重要基础。本文主要介绍了烷烃和芳香烃在有氧和无氧条件下的微生物降解途径,重点总结了烷烃和芳香烃降解的主要功能基因及其作用,包括参与羟化作用的单加氧酶和双加氧酶基因、延胡索酸加成反应的琥珀酸合酶基因以及中心中间产物的降解酶基因等。     

产酸性果胶酶的研究应用及展望

果胶酶是分解果胶的酶,是复合酶。果胶酶分布广泛,植物、微生物、原生动物以及昆虫中都有存在。细菌、放线菌、酵母和霉菌都是工业生产领域中合成果胶酶的主要产生菌,本文综述了产酸性果胶酶的研究现状。     

木材上的微生物类群对木材的分解及其演替规律

论述了木材上的微生物类群以及各类群在木材生物分解过程中的演替规律 ,并解释了活立木心材能够发生腐朽的原因。结果表明 :能够生长在木材上的微生物类群有木材腐朽菌、木材软腐菌、木材变色菌、污染性霉菌、细菌、放线菌等多种。这些微生物类群共同合作完成对复杂的木质有机物质的生物分解。它们按一定次序进行作用 ,在木材生物分解的不同时期显示出明显的菌种协调与演替规律。一般情况是细菌、一些半知菌、接合菌和子囊菌等先驱微生物首先侵入 ,然后草本对策的木材腐朽菌开始出现 ,最后由竞争对策或忍耐对策的木腐菌取代草本对策的木腐菌 ,这时木材的分解过程就进入稳定的发展阶段 ,最后使木材分解或腐朽。木材腐朽最终是腐殖化阶段 ,这时微生物群落被土壤习居菌如毛霉、青霉、木霉、镰刀菌及细菌与放线菌等所取代。     

石油烃降解菌的研究进展

该文归纳了细菌、真菌和藻类对石油烃的降解作用;讨论了微生物降解石油烃的影响因素,包括微生物种类、石油烃种类、温度、pH、营养物质、电子受体等;总结了微生物固定化技术、生物表面活性剂和基因工程技术在微生物降解石油烃领域的应用;最后,提出今后生物降解石油烃的研究重点可能是开发具有高效降解能力的菌群联合体。     

石油污染海域的微生物群落及烃的降解

目前世界海洋石油污染问题已经严重威胁到海洋生态环境的安全,生物修复是一种处理石油污染的新方法。综述了海洋环境中烃降解微生物生态学方面的一些研究进展,包括探测未培养细菌的新方法、新的分离方法及主要的烃降解菌株的特性,以便努力改进现有分离石油降解菌及石油乳化细菌的方法,同时发现对于石油降解有益的新菌种。     

计算机重构石油烃降解的微生物代谢途径

目的:用计算机重构石油烃降解通路,为石油污染的生物修复提供理论依据。方法:利用KEGG反应、化合物数据提取反应等式,过滤掉所有反应中的通用化合物及小分子化合物并构建反应矩阵,然后利用广度优先搜索算法在反应矩阵中搜索降解石油烃的代谢途径。结果:计算机分别重构了256 132条链烷烃降解途径和44条环己烷降解途径,以酿酒酵母作为降解石油烃的基因工程菌为例,通过限制改构菌整合的关键酶数目,分别得到了213条不需要转入关键酶的链烷烃降解通路和6条以氧化还原酶、松柏醇脱氢酶或环己醇脱氢酶和环己酮单氧酶为关键酶的环己烷降解通路,并构建相应的降解网络图,标注每个反应的酶。结论:应用计算机重构了2种石油烃降解途径,可为利用微生物对石油污染进行生物修复提供理论依据。     

石油中长链烷烃微生物降解及分子机制研究进展

中长链烷烃是石油烃中的重要组成部分,由于其疏水性强、黏度大、化学活性低、难降解,是地下原油黏度大、石油采收率低、泄漏后长期污染生态环境的重要原因,因此成为提高石油采收率和石油污染环境治理中的重要降解目标。微生物降解中长链烷烃作为一种新型高效的绿色技术日益受到重视。本文总结了微生物降解中长链烷烃的间期适应与转运过程,与转运过程相关的膜蛋白,微生物好氧与厌氧降解的代谢途径,以及好氧降解过程中的基因调控机制,并对微生物降解中长链烷烃的研究方向提出了展望,以期为后续的相关研究工作提供参考。     

石油污染生态系统中细菌群落结构及其代谢机制研究进展

石油化工产品的不合理处置与泄漏导致石油及其衍生物大量释放到环境中,由此造成的环境污染问题日益严重,石油污染已成为全球性公害之一。微生物修复技术凭借其成本低、环境友好等优势,广泛应用于石油污染的治理。大量研究表明功能微生物群落在石油污染生态系统的修复体系中发挥了重要的作用。其中,细菌是最主要、最活跃的石油降解微生物。然而,在原位/异位生物修复过程中,存在功能菌群在污染体系中难维持、易失调及石油烃降解途径不明晰等问题。因此,本文总结了石油污染自然生态系统和微宇宙实验体系中的细菌群落结构、石油烃代谢机制及相关功能基因,并对微生物法处理石油污染的未来研究方向提出展望,为石油污染场地生物修复方案的制定提供理论参考。     

石油污染对土壤细菌结构特征的影响

[目的]探究准东油田地区石油污染对土壤细菌结构特征的影响。[方法]提取准东油田的背景土和油污土中的细菌DNA并进行PCR扩增,利用Miseq平台对其16S r DNA进行测序统计。[结果]总共得到93 033个细菌16S rRNA有效序列,划分为371个OTU单元;样品中优势菌群是放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)及变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门在背景样本中总数为29 732个,污染样本中为8 097个,数量剧减;变形菌门和放线菌门在石油污染土样中数目分别增长70%和47%;污染样品中多样性shannon指数平均为3.77,高于背景样品的2.77。[结论]证明了石油污染物对环境中的细菌结构影响显著,石油污染土壤中细菌结构多样性高于背景土壤,环境中能降解利用石油烃的菌种可能属于放线菌门和变形菌门。     

天然白桦树液中污染微生物的分离与控制

本文以天然白桦树液为材料,对其污染微生物进行了分离培养和初步鉴定,从而基本搞清了污染微生物的种类与数量。发现,天然桦树原汁及其饮料中有数量不同的细菌、酵母菌、霉菌及放线菌的污染。其中,霉菌居多,酵母、细菌次之,放线菌最少。 在弄清污染微生物分布的基础上,作者研究比较了几种控制灭活微生物的方法。其中pH2.0的酸性处理未能灭活全部污染微生物,而采用90℃加热杀菌的办法以及膜板过滤技术均可达到理想的结果。 作者还根据试验结果分析探讨了微生物控制中pH值、温度、水份和环境等与微生物生长繁殖存活间的关系。从而为如何研究和解决饮料中微生物污染问题提供了有用的资料和可行的方法。     

放线菌Act12与腐植酸钾配施对丹参生长及其根域微生态的影响

探讨生防放线菌菌剂与腐植酸钾配施对丹参生长及其根域微生态的影响。以常规移栽处理为对照,研究小区试验中放线菌菌剂与腐植酸钾不同配施比例下对丹参生长、产量及抗根结线虫侵染的影响;并采用稀释平皿涂抹法测定丹参根区土壤、根表土壤、根外土壤及根系中细菌(B)、真菌(F)与放线菌(A)的数量,同时对优势细菌、真菌和放线菌进行了分子生物学鉴定,研究放线菌菌剂与腐植酸钾配施处理下丹参根域微生态变化。研究结果表明:1配施能增强菌剂对丹参的促生效果。菌剂与腐植酸钾配施T20处理丹参出苗率较对照提高8.7%,收获时的死亡率较对照减少39.0%;茎叶鲜质量、根鲜质量、单株根鲜质量、根干质量以及单株根干质量分别较对照增加6.1%、28.6%、11.1%、36.3%以及9.0%。2可以调整丹参植株根域土壤微生态平衡,降低有害微生物数量,增加有益微生物数量,改善微生物区系。在丹参根表土壤中,菌剂与腐植酸钾配施处理B/A值较对照降低78.4%,A/F值较对照增加95.0%。在丹参根系内,菌剂与腐植酸钾配施处理细菌数量较对照增加195.0%,未检测到真菌和放线菌存在。3在放线菌处理丹参根区、根表土壤中,有6株优势菌可能对丹参生长及抗病有益:3株优势细菌分别为硝基愈疮木胶节杆菌(Arthrobacter nitroguajacolicus)、放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)和弗雷德里克斯堡假单胞菌(Pseudomonas frederiksbergensis);3株优势放线菌分别为淀粉酶产色链霉菌(Streptomyces diastatochromogenes)、砖红链霉菌(S.lateritius)和卡伍尔链霉菌(S.cavourensis)。有2株优势菌疑为有害微生物:优势细菌为耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans),优势放线菌为肿痂链霉菌(S.turgidiscabies)。这2种菌对其他作物的有害作用已有报道。4对丹参根结线虫侵染有强烈抑制作用,可使田间根结线虫侵染率降低49.3%。生防放线菌与腐植酸钾配施处理后能明显促进丹参生长,提高丹参产量及抗病虫能力,调节丹参根域微生态平衡。     

烟碱的微生物降解研究进展

烤烟叶面微生物类群有细菌、放线菌、霉菌和酵母菌,它们在烟叶生长、调制、陈化、加工和贮存过程中对烟叶质量产生很大的影响。就烟草生长至加工过程中微生物菌群动态变化及微生物在降解烟叶烟碱上的应用作了概述,分析了微生物降烟碱的应用前景。     

液面微生物膜

许多微生物在静止的液体表面能以大于在液体内部的细胞浓度繁殖。由于表面上营养物质的浓度高,同时氧气的供给圈又靠近液面,所以霉菌、放线菌和细菌等好氧性微生物就容易在培养基表面繁殖。生长在液体表面上的微生物,大部分