石油烃类化合物降解菌的研究概况

综述了国内外艰石油烃类化合物的微生物降解的研究情况,分别就石油烃类化合物各组分微生物降解率、不同组分的微生物代谢途径、降解菌各类、降解性质粒、工程菌以及修复方法进行了介绍,以期全面反映此领域的研究,为研究工作提供一定参考依据。     

低温微生物修复石油烃类污染土壤研究进展

耐冷菌、嗜冷菌等低温微生物广泛存在于极地、高山以及高纬度等土壤环境中,是石油烃类污染物在低温条件下降解与转化的重要微生物资源.利用低温微生物的独特优势,石油污染土壤的低温生物修复技术的研究成为当前热点领域.本文系统综述了低温石油烃降解菌的分类及冷适机制,低温微生物对不同类型石油烃组分的降解特征和降解机理,低温环境中接种降解菌、添加营养物质和表面活性剂等强化技术在石油污染土壤中生物修复的应用.以及微生物分子生物学技术在低温微生物降解石油烃的研究现状,为拓展我国石油污染土壤生物修复技术提供参考.     

微生物降解石油污染物机制研究进展

石油污染是当前紧迫的水环境问题,研究石油污染物降解机制有助于探索石油污染修复技术路径。重点介绍了微生物降解石油污染物过程中的微生物种类、降解机制和反应机理,即具有代表性的细菌、真菌和藻类,石油烃的有氧降解(链烷烃、环烷烃和芳香烃)和厌氧降解(脱氢羟基化、延胡索酸盐加成)。并对微生物降解石油组分的影响因素进行了讨论,具体包括:烃类结构(支链多结构越复杂,越难降解)、微生物种类(混合菌的生化降解能力更强)、环境因子(pH、温度、盐度、含氧量和营养物质),进一步指出了生物修复技术应用于石油污染修复治理研究中的优缺点。此外,还对现有微生物降解技术的应用做了简要概述,归纳总结现有研究中存在的问题,尝试性的提出了今后生物降解石油污染物的研究重点,即生物降解石油的机制还需进一步明确,并重点分析了生物电化学方法在降解去除石油污染物方面可行性。综述石油烃生物降解机制和反应机理,以期为生物修复水体石油污染提供参考和借鉴作用。     

中国东海和南海海域可培养烃类降解细菌的筛选及功能

【背景】海洋环境中蕴藏着丰富的微生物资源,其种类繁多而且功能多样,在驱动物质循环及能量流动等方面起着重要的作用。目前,海洋中烷烃化合物降解菌的分离筛选和降解功能研究已有文献报道;但是对海洋中尤其是我国东海和南海海域,具有降解芳香烃类化合物功能的菌株分离筛选及其多样性研究鲜有报道。【目的】分离筛选我国东海和南海海域具有烃类降解能力的可培养菌株,并对其降解功能和多样性进行初步研究。【方法】分别从东海和南海海底沉积物样品中筛选菌株,选择不同的烃类化合物为菌株筛选的唯一碳源,采用梯度稀释和平板划线法分离纯化得到单菌落,并利用相应烃类为唯一碳源进行生长验证获得该化合物降解菌。【结果】以肉桂酸、碱木素、十六烷等12种烃类化合物为唯一碳源,从样品中共分离到63株具有烃类化合物降解能力的菌株,分别属于3个门4个纲8个目10个属,主要为红球菌属(Rhodococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、弧菌属(Vibrio)、盐单胞菌属(Halomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)。两大海域优势降解菌差别较大,其中东海沉积物降解菌株主要为不动杆菌属(Acinetobacter),而南海沉积物降解菌株主要为红球菌属(Rhodococcus)。【结论】我国东海和南海海域蕴藏着丰富的烃类化合物降解菌株资源,两大海域优势降解菌种类存在明显差异,这将为我国未来可能的海洋环境石油污染的微生物治理储备菌种资源。     

实时荧光PCR在治理石油污染中的应用

石油污染已成为全球最严重的环境问题之一,运用生物学方法治理石油污染逐渐成为研究热点。从大港油田原油样品中筛选到12株能降解原油的菌株,分别对其降解特性进行了研究。其中,被命名为BS的菌株对原油的降解效果最好,降解率高达89.1%,经16S rDNA序列比对,与Bacillus subtilis BSn5的相似性达100%。通过生物信息学的方法,分析菌株B.subtilis BSn5的代谢途径,该菌株中有11个基因参与石油烃类化合物的降解过程。最后利用实时荧光PCR技术,测定在石油降解过程中起重要作用的烷基羟化酶基因(alkB)在菌株BS与标准菌株B.subtilis BSn5中的表达量,结果显示,该基因在菌株BS中的表达量较标准菌株B.subtilis BSn5高约2倍,这可能与菌株BS的生存环境有关。为检测和分析石油污染,筛选含有降解石油功能基因的微生物及构建工程菌株提供了新的手段。     

海洋石油污染物的微生物降解与生物修复

石油是海洋环境的主要污染物 ,已经对海洋及近岸环境造成了严重的危害。微生物降解是海洋石油污染去除的主要途径。海洋石油污染物的微生物降解受石油组分与理化性质、环境条件以及微生物群落组成等多方面因素的制约 ,N和P营养的缺乏是海洋石油污染物生物降解的主要限制因子。在生物降解研究基础上发展起来的生物修复技术在海洋石油污染治理中发展潜力巨大 ,并且取得了一系列成果。介绍了海洋中石油污染物的来源、转化过程、降解机理、影响生物降解因素及生物修复技术等方面内容 ,强调了生物修复技术在治理海洋石油污染环境中的优势和重要性 ,指出目前生物修复技术存在的问题。     

不同生物修复技术处理油污土壤的效果研究

为了探究生物修复技术对油污土壤的处理效果,研究采用生物刺激和生物强化修复技术研究在修复过程中石油烃组分含量、表面张力、微生物数量、酶活性指标的变化。结果表明:生物刺激在降解饱和烃、降低土壤中溶液表面张力、增加微生物数量、提高土壤酶活性方面优于生物强化,而生物强化则对于石油烃中难降解的芳香烃有很好的降解效果,两者各有优势。     

鼠李糖脂对微生物降解石油烃废水的影响

目的:研究鼠李糖脂对微生物降解石油烃废水的影响.方法:通过测定生物量和观察菌株表面来研究鼠李糖脂对菌株的影响;通过正交实验设计,确定石油烃降解率影响因素.通过石油烃降解率的测定,探讨鼠李糖脂与H2O2深度氧化协同作用对微生物降解石油烃的影响.结果:菌株对石油烃的降解率达53%,在相同条件下,添加鼠李糖脂的石油烃降解率提高了12%-20%.添加鼠李糖脂后菌株的生物量明显增多,菌株细胞表面疏水.正交设计表明,影响石油烃降解的主导因子是培养温度,其次是培养时间和鼠李糖脂的添加量.正交设计得到最佳组合为A3B2C1,即培养时间为7d;温度为35℃,鼠李糖脂浓度为60mg/L.3个因素的最佳组合下,石油烃降解率为82%.加入200 mg/L的H2O2时,降解率从82%提高到97%.结论:鼠李糖脂能促进菌株的生长.鼠李糖脂与H2O2深度氧化协同作用有助于微生物对石油烃类污染物降解效率的提高.     

石油污染微生物修复技术研究进展

石油污染是我国目前陆地和海洋面临的主要污染问题之一,尽管以微生物为主体的原位修复技术在以往的实践中取得了良好的效果,但随着石油污染形式的严峻,微生物修复技术依然面临着巨大的挑战。随着石油降解微生物资源库的不断累积和研究手段的发展,人们对微生物石油降解机制有了更加深入的研究,为提高微生物修复技术的应用范围和应用效果奠定了良好的基础。从石油污染与技术应用趋势、石油降解微生物聚类分析、石油微生物降解的分子机制、石油污染的微生物修复技术几方面总结和梳理了国内外近期的研究进展,以其为迎接新的挑战提供抓手。     

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。     

陕北地区石油污染土壤中不动杆菌属的筛选、鉴定及降解性能

从陕北地区石油污染土壤中分离鉴定得到两株不动杆菌属(Acinetobacter sp.)的高效石油降解菌A.sp 1和A.sp 2,分别从盐浓度、pH值、氮源、磷源和接种量等因素进行研究以确定其最佳石油降解条件,并进一步通过GC-MS(Gas ChromatographyMass Spectrometer)方法分析其在最佳条件下对原油组分的不同降解性能。结果显示:A.sp 1在盐浓度为1%、pH值为6—7、磷源为KH2PO4和K2HPO4、氮源为尿素和接种量为4%的条件下,最高降解率可达到60%。A.sp 2在盐浓度为1%、pH值为7—9、磷源为KH2PO4和K2HPO4、氮源为硝酸铵和接种量为8%的条件下,最高降解率可达到67%。GC-MS分析结果表明,菌株A.sp 1对石油烃类C21—C25有明显的降解效果,菌株A.sp 2对石油烃类C20—C30的降解效果较好。     

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。     

高效石油降解菌群的构建及对芳香烃化合物萘的协同降解性能

【背景】石油作为一类混杂有机化合物,一旦产生污染就会对人类和环境造成严重的危害。【目的】从新疆石油污染土壤中分离筛选石油降解菌,为石油污染土壤的生物修复提供数据支持及技术参考。【方法】以石油为唯一碳源,通过富集培养、筛选分离得到123株单菌,根据菌落形态挑选出30个不同形态菌株,通过16S rRNA基因序列确定其种属,构建系统发育树;通过原油降解实验筛选出高效石油降解菌,以芳香烃的标志化合物萘为唯一碳源筛选出高效降解菌株,并分别筛选可降解水杨酸、邻苯二酚的菌株。【结果】分离筛选出5株高效石油降解菌,降解率高于85%;萘、水杨酸和邻苯二酚降解菌株各获得一株,将3种菌株按照1:1:1的接种比例对萘进行降解,萘的降解率从单菌60.74%提升到89.40%,菌株间的分工协作可以提高有机物的降解效率。【结论】筛选得到的菌株丰富了石油降解微生物菌种库,不同微生物菌株之间的分工协作为石油污染物的降解提供了新思路,为进一步研究石油污染治理提供参考。     

微生物强化修复石油污染土壤的研究进展

微生物修复被认为是去除石油污染物和修复石油污染土壤的一种经济、高效且无二次污染的绿色清洁技术。受土壤环境条件和石油污染物性质等因素制约,土壤中土著石油降解微生物常存在数量不足、活性偏低、生长缓慢等问题,导致修复效果不佳、修复周期偏长。微生物强化修复技术可有效提高微生物降解效能,通过投加具有降解效能的功能菌株或菌剂、营养物质、表面活性剂、生长基质及固定化微生物等手段,可改善提升土著微生物对石油污染土壤的修复效果。文中梳理了已报道的石油降解微生物的种类,总结了微生物修复石油污染土壤的主要影响因素,阐述了微生物强化修复石油土壤的多种有效策略,提出了微生物强化修复石油污染的未来发展方向。     

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。     

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。     

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     

生物处理石油污染的研究概况

自20世纪80年代以来,人们对微生物降解石油进行了深入的研究,并逐步将这一技术应用于实际环境的处理中。处理环境中菌群的数量及组成、生物降解的有效性、实际环境中出现的影响因子对降解的影响、石油的毒性和极限环境下的生物降解石油等,许多学者都进行了广泛的研究。此外,一些研究者也尝试着通过构建生物降解模型,可以使微生物降解石油的研究能从经验上升到理论。     

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。     

西北黄土区石油污染土壤原位微生物生态修复试验研究

通过对西北黄土石油开采区石油污染土壤生物强化原位微生物生态修复方法的试验研究,充分利用强化原位微生物菌群辅以物理和化学方法与土壤环境相结合的微生物生态技术,进行了土壤中石油的降解与修复试验研究,试验结果显示,土壤中平均石油含量在2754mg/kg时,经过lld～32d强化原位微生物生态修复技术的修复,土壤中石油含量降解可达40.92%～80.37%,验证了微生物生态修复技术在西北黄土区土壤石油污染修复的有效性,探索了推广应用的可行性.