微生物降解多环芳烃(PAHs)的研究进展

从多环芳烃(PAHs)的降解菌株的筛选、降解机制以及PAHs污染的生物修复等方面介绍了微生物降解PAHs的最新研究进展。     

多环芳烃微生物降解基因的研究进展

多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类有机污染物,微生物的降解是PAHs去除的主要途径。近年来,有关PAHs微生物降解途径和代谢产物的研究已有很多报道。小分子PAHs一般可以直接被微生物降解,而大分子PAHs则需要微生物以共代谢的方式降解。在过去20年中,微生物降解PAHs的基因相继被发现,各种基因在调控PAHs降解过程中的功能也越来越清晰。本文概述了PAHs微生物降解基因方面的研究进展,详细介绍了微生物对萘、菲的降解基因,最后对PAHs微生物降解基因的应用前景进行了展望。     

厌氧微生物降解多环芳烃研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境介质中的难降解有机污染物,相对于好氧微生物降解PAHs的研究,厌氧微生物降解PAHs的研究则相对较少.本文从厌氧微生物降解PAHs的研究背景,厌氧降解微生物的特点和不同厌氧降解还原反应体系的角度综述了厌氧微生物降解PAHs的概况;结合厌氧微生物降解萘和菲转化途径的介绍,推断了其降解机制的内在原因;同时通过总结影响厌氧微生物降解PAHs的主要因素(包括:PAHs的生物可利用性、外源营养物质的添加、外源电子受体的添加、特定厌氧降解菌的筛选强化和部分环境因素等),指出了制约降解进程的潜在限制因子;并对厌氧微生物降解PAHs研究目前存在的问题和未来的发展方向作了简述与展望.     

多环芳烃降解菌的筛选与降解能力测定

从本溪多环芳烃(PAHs)污染土壤中经富集培养筛选出8株PAHs降解菌,研究了8株菌及其等比例混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解能力。结果表明,在28℃,培养基中菲、芘和苯并[a]芘的浓度分别为50、50和5mg·L-1的复合底物条件下,培养28d后,菌株B3的降解效果最好,对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为88.4%、54.0%和68.4%,8株菌的混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为87.7%、35.3%和42.0%;经生理生化实验和16SrRNA序列比对,初步鉴定B3菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。     

红树林湿地多环芳烃的微生物降解

红树林(mangrove)是海陆交汇带重要的湿地生态系统,也是环境污染物蓄积与转化的热区.多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)因其环境蓄积特点在红树林生境中广泛分布,威胁生态系统健康,其降解转化是近年的研究重点.本文聚焦红树林湿地多环芳烃的微生物降解研究现状,从红树林生...     

微生物降解多环芳烃的研究进展

多环芳烃是一类长久存在于环境中,具有毒性、致突变与致癌等特性的环境优先污染物。本文对降解多环芳烃的微生物类群进行了阐述,介绍了在土壤与厌氧条件下细菌降解多环芳烃的研究情况,最后介绍了降解多环芳烃的相关酶类以及分子生物学的研究,并对消除环境中多环芳烃的相关生物技术提出展望。     

生物泥浆反应器中多环芳烃微生物降解调控因子研究

多环芳烃 (PAHs)是一类普遍存在的环境中的优先有机污染物 ,在土壤中残留持久并难以降解 ,因此给环境和人体健康带来潜在危胁 [5] 。研究表明 ,微生物降解是去除 PAHs的主要途径 [6]。微生物能够以利用 PAHs作为碳源与能源和共代谢两种方式降解 PAHs[7] 。泥浆反应器作为生物修复技术之一 ,具有处理周期短 ,降解条件易于控制和处理效果好的特点[8,9] ,目前已成为一种重要的处理技术 ,在欧、美等发达国家 ,受到广泛重视。Grosser[10 ]等人发现 ,把微生物从污染地区分离培养后 ,接种到污染土壤中可大大提高芘的降解率。泥浆反应器中污染…     

表面活性剂影响微生物降解多环芳烃的研究进展

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的强疏水性是阻止其在土壤和水环境中微生物降解的主要因素.表面活性剂由于能够提高PAHs的表观溶解度而在PAHs的微生物降解中得到了广泛研究.截至目前,有关化学或生物表面活性剂促进PAHs的微生物降解已有大量报道,然而也有学者发现了表面...     

土壤中高环多环芳烃微生物降解的研究进展

微生物修复是去除土壤中多环芳烃(PAHs)的主要措施。本文以微生物修复PAHs污染土壤的理论基础及其难点为主线,全面综述了土壤中高环PAHs的微生物降解机理。近年来,富集分离得到的以高环PAHs为唯一碳源和能源的优势降解菌逐渐增多,其中,主要是代谢降解四环PAHs的单株降解菌,一些降解菌还能以共代谢方式利用五环PAHs。高环PAHs污染土壤修复的一个难点是其低生物可利用性,微生物通过释放生物表面活性剂、形成生物膜以及分泌胞外多糖提高高环PAHs的生物可利用性,从而加速其降解。真菌和细菌联合作用能增强污染土壤实地修复的效果。因此,通过微生物修复技术来去除土壤中PAHs具有环境友好性、经济适用性以及可持续应用性。     

多环芳烃降解菌X20的鉴定及降解特性

从多环芳烃降解高效的混合菌群中分离筛选到1株多环芳烃降解菌X20,经形态观察和16SrRNA序列分析,属于假单胞菌(Pseudomonas sp.)。采用室内摇瓶培养的方法,研究了该菌在不同环境条件下对菲和芘的降解。结果表明:弱碱环境有利于菌株X20对菲和芘的降解,最适pH为8.0;葡萄糖对菲芘降解率的影响呈抛物线变化,当葡萄糖浓度为0.2%时,X20对菲和芘的降解达到最高;X20对菲和芘的降解率随其初始浓度的上升而降低,菲和芘在初始浓度为10、20和40mg.L-1时的7d降解率分别为56.3%、39.25%、29.75%和41.8%、29.55%、23.50%,芘对X20降解的抑制强度高于菲。本研究结果将为构建高效的多环芳烃降解菌群,提高多环芳烃原位污染土壤的生物修复效果奠定基础。     

微生物降解多环芳烃的研究进展

多环芳烃(PAHs)是具有严重危害的环境污染物质。介绍PAHs的降解菌,降解机理和PAHs的生物修复方面的研究进展。土壤中PAHs的生物修复被认为是解决污染的有效方法,目前,菲的生物降解途径已经比较清楚,但对结构更为复杂的多环芳烃研究较少。文章还对消除环境中多环芳烃的相关生物技术提出展望。     

水体沉积物中微生物厌氧呼吸耦合多环芳烃降解的研究进展

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一种具有致癌、致畸、致突变的持久性有机污染物。本文在分析国内外主要水体沉积物中PAHs污染状况的基础上,综述了近几年有关厌氧水体沉积物中微生物以硝酸盐、Fe(III)以及硫酸盐为电子受体进行呼吸耦合PAHs降解的研究概况。此外,还总结了基于微生物的PAHs降解基因组、蛋白质组、代谢组以及菌群水平上互作网络的研究进展,以期为进一步加速PAHs污染水体沉积物原位生物修复提供科学理论参考。     

纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)在微生物生态学研究中的应用

超高分辨率显微镜成像技术与同位素示踪技术相结合的纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)具有较高的灵敏度和离子传输效率、极高的质量分辨率和空间分辨率(＜ 50 nm),代表着当今离子探针成像技术的最高水平.利用稳定性或者放射性同位素在原位或者微宇宙条件下示踪目标微生物,然后将样品进行固定、脱水、树脂包埋或者导电镀膜处理,制备成可供二次离子质谱分析的薄片,进一步通过NanoSIMS成像分析,不仅能够在单细胞水平上提供微生物的生理生态特征信息,而且能够准确识别复杂环境样品中的代谢活跃的微生物细胞及其系统分类信息,对于认识微生物介导的元素生物地球化学循环机制具有重要意义.介绍了纳米二次离子质谱技术的工作原理和技术路线,及其与同位素示踪技术、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光原位杂交技术(FISH)、催化报告沉积荧光原位杂交技术(CARD-FISH)、卤素原位杂交技术(Halogen In Situ Hybridization,HISH)等联合使用在微生物生态学研究方面的应用.     

好氧细菌对多环芳烃降解机制的研究进展

多环芳烃(PAHs)是指两个或两个以上的苯环以线性排列、弯接或簇聚方式构成的一类碳氢化合物。这类化合物广泛分布于环境中, 具有潜在的致畸性、致癌性和遗传毒性。在自然环境中, 好氧细菌对PAHs的生物降解是一种很重要的方式, 凸显其在清除环境PAHs污染物中具有广阔的应用前景。在过去二十多年中, 科学家们已经从基因水平上对好氧细菌降解PAHs的机制进行了深入的研究, 其中包括PAHs降解基因的多样性、与PAHs降解有关的基因以及细菌群体PAHs遗传适应机制等。在此, 就好氧细菌对多环芳烃降解机制的研究进展进行了综述和讨论。     

表面活性剂对小麦吸收多环芳烃(PAHs)的影响

通过研究施加两表面活性剂（Ｔｗｅｅｎ８０和ＬＡＳ）后小麦对多环芳烃的吸收情况得出,含有过量菲、芘和苯并（ａ）芘营养液中生长的小麦ＰＡＨｓ含量受表面活性剂影响显著。在培养４０ｄ后,ＣＭＣ以上Ｔｗｅｅｎ８０使小麦根中菲、芘和苯并（ａ）芘含量下降,即促进了小麦茎叶中菲和芘的含量。ＣＭＣ和ＣＭＣ以下ＬＡＳ也使小麦中ＰＡＨｓ含量降低而茎叶中ＰＡＨｓ含量增加,但主要是ＬＡＳ对植物毒害作用结果,与表面活性剂胶束     

三叶草根系分泌物对多环芳烃微生物降解及加氧酶的影响

为揭示根际效应对多环芳烃降解的影响机制,建立恰当的植物-微生物联合修复模式,本研究向含有微生物及多环芳烃(芘和苯并\[a\]芘)的微宇宙中加入三叶草根系分泌物,分析其对多环芳烃降解的影响,研究降解过程中微生物加氧酶和16S rDNA基因拷贝数的变化,并对具有多环芳烃降解能力的微生物进行鉴定.结果表明： 分枝杆菌M1具有降解多环芳烃的能力;三叶草根系分泌物总有机碳(TOC)浓度为35.5 mg·L^-1时,芘和苯并\[a\]芘降解率明显提高,分枝杆菌加氧酶基因所占比例增加,表明其促进了分枝杆菌对芘和苯并\[a\]芘的降解;在降解过程中,加氧酶基因拷贝数明显增加,而16S rDNA数量增加不明显,表明前者与多环芳烃降解过程有关,而后者和微生物数量有关.三叶草根系分泌物使分枝杆菌加氧酶基因拷贝数明显增加,从而促进了分枝杆菌对多环芳烃的降解.
     

厦门近海海水中多环芳烃降解菌的原位富集与降解菌多样性

摘要：【目的】为了分析厦门近海原位海水中多环芳烃降解菌的多样性。【方法】将涂有菲的聚氯乙烯（PVC）板悬挂在厦门国际邮轮码头的海水中,进行菲降解菌的原位富集。利用变性梯度凝胶电泳（Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE）和16S rRNA基因文库两种方法分析了在PVC板表面富集微生物的菌群结构。之后,在实验室模拟原位条件下,对PVC板表面富集的菲降解菌群进行进一步富集、分离和初步鉴定。【结果】PVC板在海水中浸没6 d后,16S rRNA基因文库分析表明,在涂菲的PVC板表面富集的菌群中解环菌属（Cycloclasticus）对应的克隆子占文库总克隆子的50%;在未涂菲的PVC板表面吸附的菌群中红杆菌科（Rhodobacteraceae）为优势菌,其对应的克隆子占文库总克隆子的47%;而解环菌属的克隆子只占文库总克隆子的2%。DGGE的分析结果也证明解环菌是菲原位富集降解菌群中的优势菌。实验室进一步富集后,从该菌群中分离鉴定出14株细菌,其中一株新鞘氨醇杆菌B14(Novosphingobium sp.B14)具有菲降解能力。但是,解环菌未能获得纯培养。【结论】菲原位富集发现,厦门近海水体中解环菌是多环芳烃的主要降解菌。     

3株多环芳烃高效降解菌株的分离鉴定及降解特性

筛选分离降解多环芳烃(PAHs)的优势菌种对开展多环芳烃污染生态系统修复具有重要的现实意义.本研究以焦化厂周围受多环芳烃污染的土壤为菌源,经过富集培养驯化和平板分离,获得11株能降解多环芳烃的菌株.通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA序列比对对菌株进行鉴定,筛选出3株PAHs高效降解菌,分别命名为DJ-3、DJ...     

不同富集方法分离多环芳烃降解菌的比较研究

多环芳烃是一类普遍存在的环境污染物。本研究探讨了普通富集法,固定化富集法以及巴斯德消毒后富集法三种途径从相同红树林土壤中分离菲降解茵的差异。通过平板培养和变性梯度凝胶电泳两种方法分析分离结果。上述方法分别获得以鞘氨醇单胞茵、分枝杆菌以及红球茵为优势菌群的群落,表明分离方法对多环芳烃降解菌多样性的研究是一种重要的影响因素。     

单细胞水平解析土壤固氮鱼腥藻的碳氮固存过程研究进展

固氮鱼腥藻作为光能自养型微生物,具备良好的碳氮固存能力。施加固氮鱼腥藻能够提升土壤肥力并减少化肥施用量。然而,解析固氮鱼腥藻在土壤中的碳氮固存机制以及不同菌株固存效率差异仍有待深入研究。因此,从单细胞水平对土壤固氮鱼腥藻菌株进行筛选和碳氮固存过程的研究至关重要。针对固氮鱼腥藻在单细胞水平上发生的复杂而动态的元素变化过程,本研究综述了土壤固氮鱼腥藻碳氮固存过程,并探讨了利用纳米二次离子质谱法与稳定同位素标记结合(nano-secondary ion mass spectrometry-stable isotopic probing, NanoSIMS-SIP)技术和拉曼光谱成像与稳定同位素标记结合(Raman spectroscopy imaging-stable isotopic probing, Raman-SIP)技术解析单细胞水平上的碳氮元素的时空分布的原理、进展与难点。重点关注了单细胞稳定同位素技术定量可视化固氮鱼腥藻碳氮固存的最新技术发展与应用。同时,对该类可视化技术的未来研究进行了展望。本研究对于理解固氮鱼腥藻在土壤中的碳氮固存机制和固氮效率差异具有重要的科学意义,为农业生产中减少化肥使用、提高土壤肥力提供理论依据。