一株耐碱高效长链烷烃降解菌C24MT1的筛选及其降解特性

【背景】石油被称为“液体黄金”,人类的工业生产活动在利用其创造巨大社会价值的同时,也对自然环境造成了严重的污染。微生物修复技术是现阶段治理石油类污染有效的手段之一,具有经济、高效、无二次污染等优点。【目的】从受石油污染的土壤中分离高效降解长链烷烃正二十四烷的菌株,探究其降解特性及在微生物修复中的应用前景。【方法】通过形态学及16S rRNA基因测序进行菌株鉴定,采用气相色谱法检测菌株对正二十四烷的降解效果,并结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometer, GC-MS)分析降解中间产物以推测其潜在代谢途径。【结果】筛选到一株可高效降解正二十四烷的菌株C24MT1,经鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter)。该菌株最适降解条件为30 °C、pH 9.0、盐度2 g/L,该条件下生长7 d对9 g/L正二十四烷的降解率高达86.63%;与此同时,菌株在强碱性环境(pH 11.0)中生长良好(OD₆₀₀为0.39)并保持较高烷烃降解率(75.38%),对极端环境具备较强的耐受能力;对降解中间产物进行分析,推断菌株代谢长链烷烃正二十四烷的途径可能包括末端氧化及次末端氧化。【结论】不动杆菌C24MT1具有良好的环境适应能力及烷烃降解能力,在后续微生物菌剂开发和石油类污染土壤的环境修复领域具有巨大的应用前景。本研究可为盐碱地区高浓度石油类污染土壤的修复提供优良菌种,并进一步丰富石油烃类生物降解的菌种资源库。     

铜绿假单胞菌SJTD-2降解长链烷烃与原油的特性

摘要:【目的】石油污染严重威胁生态系统和生物圈,微生物修复被认为是一种安全有效可代替物化方法来治理石油污染的办法。本文对我们从石油污染土壤中分离获得的一株可分解正烷烃和原油的革兰氏阴性菌SJTD-2的理化性质和降解效能进行了研究。【方法】利用菌株表型和生理性质、16S rRNA序列比较分析与进化树绘制,确定新分离菌株SJTD-2的种属;测定菌株SJTD-2的生长曲线,确定其利用不同长度烷烃和原油为单一碳源的效能;利用GC-MS检测烷烃类物质的残留量,确定菌株SJTD-2降解烷烃和原油SJTD-2的降解效率和降解周期。【结果】菌株表型与16S rRNA序列比较及进化树比对分析结果显示,菌株SJTD-2与假单胞菌属的亲缘关系十分接近,为铜绿假单胞菌。菌株SJTD-2 可有效分解C10到C26的中链和长链烷烃及原油,利用它们作为其单一碳源生长;该菌株对长链烷烃(C18－C22)的利用效果较中链烷烃好,其中正二十二烷被认为是其最佳碳源。48 h内,该菌株可完全降解500 mg/L正二十二烷;72h 后,2 g/L的正二十二烷可几乎被菌株全部分解利用。此外,菌株SJTD-2在7 d内可将2 g/L的原油分解88%以上。【结论】与现有其它烷烃降解菌相比,铜绿假单胞菌SJTD-2具有突出的长链烷烃与原油降解效能及耐受能力,该菌株的发现与研究将有助于烷烃降解机制的研究和环境修复的进程。     

一株高效烷烃降解菌Acinetobacter sp. LAM1007的分离鉴定及降解特性

【目的】挖掘高效烷烃降解菌,为后续石油烃污染修复工程提供优良菌种资源。【方法】以正十六烷为唯一碳源,将大庆石油污染土样中分离筛选到的高效烷烃降解菌经形态观察、生理生化试验、细胞化学组分及16SrRNA基因序列分析等方法进行初步鉴定与系统分类;同时通过单因素试验研究环境因素(温度、pH、接种量和转速)以及不同初始浓度的正十六烷(0.1%、0.3%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%,体积比)对菌株降解效率的影响。【结果】筛选到一株高效烷烃降解菌LAM1007,经初步鉴定该菌株为不动杆菌属(Acinetobacter)。该菌株在添加正十六烷的无机盐培养基中的最适降解条件为:30°C,pH 7.0,接种量1%(体积比),转速180 r/min,在该条件下浓度为0.3%(体积比)的正十六烷60 h内降解率高达90%。【结论】菌株LAM1007是一株在石油烃污染修复方面极具应用潜力的高效烷烃降解菌。     

近海柴油降解菌群的构建及其对柴油的降解特性

【目的】实施近海柴油污染的生物治理。【方法】以柴油为唯一碳源,从深圳港口海域富集筛选柴油降解菌;采用复配、正交试验等方式构建混合菌群;通过单因素试验研究环境因素对菌群降解柴油的影响;使用气相色谱-氢火焰检测器(GC-FID)分析降解前后柴油各组分的变化;通过生理生化试验和16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定。【结果】获得了16株柴油降解菌,7 d内对柴油的降解率最高达40.8%;选择菌株C1-8、C2-10、C3-13构建了混合菌群CQ1,投加量分别为0.5%、2.0%和1.0%,CQ1对柴油去除率比单菌提高了10%以上;CQ1的最适环境条件为：温度30 °C、pH 7.6、摇床转速220 r/min、柴油浓度20 g/L,优化后9 d内对柴油去除率达60%以上;GC-FID结果显示,菌群CQ1可降解大部分C11?C27的正构烷烃,对C21?C27的烷烃降解可达100%。经鉴定,菌株C1-8、C2-10和C3-13分别为微杆菌(Microbacterium sp.)、剑菌(Ensifer sp.)和变异棒杆菌(Corynebacterium variabile)。【结论】CQ1在近海柴油污染的生物修复中具有良好的应用前景。     

高盐含油废水中微生物筛选及系统发育研究

对舟山港口的油轮冲洗水样品嗜盐微生物进行筛选,得到7株菌株,其中DG30-2b、T37-2b和DG30-3b对体积分数为1.0%的稠油降解效果较好,降解率分别为28.5%、24.1%和18.7%。这3株菌分别为Bacillus cereus(蜡状芽胞杆菌)、Lysinibacillus xylanilyticus(木糖短小芽胞杆菌)和Thauera aminoaro-matica(氨基脂陶厄氏菌)。对这3株菌进行了降解条件优化,发现其在原油中的最适降解温度均为30℃,最适pH为7.0,最适原油降解浓度为体积分数0.5%。菌株DG30-2b和T37-2b的最适降解盐度均为质量分数2.0%,而菌株DG30-3b最适降解盐度为质量分数3.0%。将该3株菌按照体积比1:1:1混合后组成DGT菌群,对体积分数为1.0%的石油污染的土壤进行处理,并进行GC/MS色谱测定后,对污染物的迁移规律做了初步分析,结果显示C25以上的烷烃含量降低,C18左右的烷烃含量增多,表明菌群DGT有较好的降解效果,具有将长链烷烃降解为短链烷烃的能力。     

机油高效降解菌的筛选鉴定及降解特性的初步研究

为丰富机油降解微生物菌种库,筛选适应性更强的机油高效降解菌株。以20#机油和真空泵油为唯一碳源,筛选出机油高效降解菌,经细菌形态学、生理生化及16S rRNA序列分析对机油高效降解菌株进行鉴定,采用紫外分光光度法和气相色谱质谱联用(GC-MS)研究菌株降解特性。从初筛的22株机油降解菌中筛选出4株机油高效降解菌株,分别为JZ6、JZ18、JZ41和JZ50,经鉴定4株菌株分别为Massilia sp、Pseudomona sp、Sphingobacterium sp和Shinella zoogloeoides sp,在含机油培养基中30℃培养7 d后,机油降解率分别为42.62%、33.67%、33.36%和40.52%。在温度20-40℃,pH5-9条件下菌株都具有降解机油的能力,4株菌株均能以十二烷、十六烷、十八烷和苯和萘为唯一碳源生长,JZ6和JZ50还能在含芘和菲的培养基中生长。GC-MS分析发现菌株JZ6、JZ18、JZ41和JZ50对总烷烃的降解率分别达到68.66%、52.69%、49.37%和61.40%,对直链烷烃的降解率分别为86.89%、55.98%、58.42%和89.13%,其中菌株JZ6和JZ50对除烷烃的其他芳香烃类物质也具有一定的降解作用。筛选出的4株机油降解菌具有较强机油降解能力,适应性强,可用于机油污染环境的生物修复。     

Gordonia sp. LAM0048的分离鉴定及其降解正十六烷的研究

以正十六烷为唯一碳源,从长期受石油污染的土壤中筛选到一株高效降解正十六烷的菌株LAM0048。通过形态学观察、生理生化试验、细胞化学组分分析、16S rRNA基因序列分析、细胞脂肪酸和极性脂试验,确定其属于棒杆菌亚目(Corynebacterineae)、诺卡菌科(Nocardiaceae)、戈登氏属(Gordonia),且可能为戈登氏属的一株新种。采用单因素实验对菌株LAM0048在无机盐培养基中降解正十六烷的降解率进行初步探讨,发现该菌株能在以正十六烷为唯一碳源的培养基中生长,菌株LAM0048能够在36 h内完全降解0.05%(V/V)的正十六烷,当烷烃浓度达到1.0%(V/V)时,降解率达46.4%。结果表明LAM0048是一株具有耐受高浓度烷烃的石油降解菌,在石油污染环境的微生物修复中具有一定的应用潜力。     

一株邻苯二甲酸二丁酯降解菌的筛选及其降解特性

【目的】从自然环境中筛选邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)降解能力较强的微生物,并研究其降解特性和代谢途径。【方法】从杭州市河道污水出口的淤泥中筛选到DBP降解菌ZJUTW,对其进行形态、生理生化特征、16SrRNA基因序列分析,考察该菌株对DBP的降解特性,并用GC-MS分析降解中间产物。【结果】该菌株经鉴定为Arthrobacter sp.,降解DBP的最适温度和最适pH值分别为30°C和7.0-8.0,可降解多种邻苯二甲酸酯类化合物;当DBP浓度为800 mg/L时,半衰期为10.47 h;菌株的休止细胞(OD_(600)=1.2)可在20 h内将1 200 mg/L的DBP完全降解。利用GC-MS进行中间产物分析,该菌株可通过酯交换方式起始DBP的降解。【结论】Arthrobacter sp.ZJUTW对DBP有较强的降解能力和较高的耐受性,具有潜在的应用前景。     

一株PCBs降解菌的降解特性及发酵条件优化

【目的】针对一株多氯联苯的高效降解菌,考察其对多氯联苯(PCBs)的降解特性,并对降解条件进行优化。【方法】以不同浓度的2,4,4′-TCB与3,3′,4,4′-TCB为唯一碳源,研究苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium melilon)对不同多氯联苯的降解转化能力,并进行发酵条件优化以及共代谢试验。【结果】接入菌株转化7 d后,随着底物浓度的增加,该菌对2,4,4′-TCB的降解能力呈下降趋势。在最低浓度1.0 mg/L时降解率最高,为93.3%;而在最高浓度50.0 mg/L时为65.1%。对于较难降解的四氯联苯3,3′,4,4′-TCB,菌株在最低浓度1.0 mg/L时降解率为56.2%,最高浓度25.0 mg/L时为22.8%。在温度30°C、pH 7.0、接种量4.5 mL、装液量25 mL时,获得菌株转化10.0 mg/L 2,4,4′-TCB的最优发酵条件,7 d的降解率由原来的54.8%提高到83.6%。柠檬烯、香芹酮及甘露醇作为共代谢底物也可较好地提高菌株降解效果。【结论】苜蓿中华根瘤菌对PCBs有很好的降解效果,研究结果对PCBs的微生物降解及环境中PCBs的生物修复具有较好的意义和应用价值。     

海水养殖区甲胺磷降解菌的分离筛选及降解特性的研究

目的 分离、筛选降解海水养殖区甲胺磷的降解菌及确定最适的降解条件.方法 从被有机磷污染的海水样中分离,以有机磷为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株高效降解甲胺磷的菌株M-1,并对其降解能力和所需条件进行测试.结果 初步鉴定菌株M-1属于蜡样芽胞杆菌,菌株M-1最适生长温度和pH分别为25和8.0.Zn^2＋（200 mg/L）,Cd^2＋（50 mg/L）与pb^2＋（200 mg/L）不影响菌株M-1对甲胺磷的降解作用,但Cu^2＋（50mg/L）,Cr^2＋（50 mg/L）对菌株M-1有毒性作用.结论 海洋微生物在甲胺磷污染的海水养殖区自净中起着重要作用.     

直链烷基苯磺酸钠(LAS)降解菌的筛选及其降解特性的初步研究*

从洗衣粉生产废水中分离到一株高效降解 LAS（Linear Sodium Alkylbenzenesulfonate）菌GZ6,经初步鉴定其为杰氏棒杆菌（Corynebaerium jeikeium GZ6）。该菌株最高可以降解700mg/L左右的LAS,降解LAS的最适pH值和温度分别为7.0和30℃,最适LAS浓度为400mg/L,所需时间为24h,降解率可达98.7％。实验还表明一些重金属离子如Hg²⁺、Co²⁺、Cd2+等对该菌     

锐劲特降解菌株R-2的分离、鉴定及降解特性

从长期受锐劲特污染的农药厂活性污泥中分离到一株锐劲特降解菌株R-2, 根据其生理生化特征和16S rRNA基因序列同源性分析, 将该菌株鉴定为Paracoccus sp.。菌株R-2能以锐劲特为唯一碳源生长, 在含有50 mg/L的锐劲特的基础盐培养基中, 3 d的降解率达到85%。菌株R-2降解锐劲特的最适温度为30 °C, 最适pH值为6.0?7.0, 其降解锐劲特的效率与锐劲特初始浓度呈负相关。添加0.1 mmol/L的Zn2+或Fe3+能够显著促进菌株对锐劲特的降解。灭菌与非灭菌土壤降解试验表明, 菌株R-2均可以在10 d内降解63.4%?71.2%的100 μg/g的锐劲特。     

一株丁草胺降解菌的分离鉴定及其降解特性的研究

利用富集培养技术从长期施用丁草胺的稻田土壤中分离得到能够降解丁草胺的细菌1株, 标记为LYC-1。经形态特征、生理生化特征和16S rRNA序列分析, 将该菌株鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.), 菌株LYC-1的最适生长温度为30°C, 最适pH值为7.5。当接种量为5%时, 该菌株在含100 mg/L 的丁草胺无机盐基础培养液中培养7 d后, 可使丁草胺降解达80%以上。     

芘高效降解菌的分离鉴定及其降解特性的研究

以芘为惟一碳源.采用寓集培养方法,从沈抚灌区石油污染土壤中分离得到一株芘降解菌B05.根据形态学观察、生理牛化鉴定和16S rDNA序列分析结果.将菌株B05鉴定为Aminobacter ciceronei.在芘初始浓度为1mg/L的液体无机盐培养基中,培养10d,菌株B05对芘的降解率为51%;在芘初始浓度为1mg/kg的土壤培养基条件下,培养30d,菌株B05对芘的降解率可达51%;在芘初始浓度为50mg/L的乙醇液体培养基条件下,培养5d,菌株B05对芘的降解率可达25.9%.对菌株培养条件进行优化,经SlideWrite统计软件拟合,菌株B05在牛肉膏蛋白胨液体培养基上的最适生长pH值为7.3,最适生长温度为32.5℃,最适装液量为25.4mL(150mL三角瓶).     

可降解吡啶的全食副球菌B21-3的筛选鉴定及降解特性

【背景】吡啶作为一种难降解的有机污染物普遍存在于焦化、炼油、皮革和制药等行业的废水中,并对环境造成危害。【目的】治理废水中残留的有机污染物吡啶,筛选高效降解菌。【方法】采用富集培养和选择培养,以石家庄某污水处理厂的活性污泥为材料进行吡啶降解菌的筛选,通过形态特征、生理生化特性、(G+C)mol%测定及16S rRNA基因序列系统发育分析对筛选到的降解菌进行鉴定,并分析其对吡啶的降解特性。【结果】分离筛选到一株能以吡啶为唯一碳源和氮源生长代谢的降解菌B21-3,经鉴定该菌株为全食副球菌(Paracoccuspantotrophus)。菌株B21-3对吡啶的最适降解温度为32°C,最适降解pH为7.0,吡啶浓度为100mg/L时降解率为48.50%±0.02%;通过逐步提高吡啶初始浓度对菌株进行驯化,驯化后菌株可耐受较高浓度吡啶且吡啶降解率显著增加,吡啶浓度为100 mg/L时驯化后菌株B21-3对吡啶的降解率为90.26%±1.70%。驯化后菌株在含吡啶的无机盐平板上传代培养15代后,对吡啶的降解率为89.39%±2.03%。【结论】菌株B21-3具有较强的吡啶降解能力及降解稳定性,该菌株可作为吡啶污染水体生物修复的潜在资源。     

一株高效精喹禾灵降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

为解决精喹禾灵在环境中的残留,本实验以精喹禾灵为唯一碳源,采用富集培养法,从安徽省内受精喹禾灵污染土壤中分离到一株高效精喹禾灵降解菌(J-3),通过形态观察和16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌株为红球菌属(Rhodococcus sp.)。菌株J-3在接种到LB液体培养基后,6 h进入对数生长期,18 h达到稳定生长期,48 h进入衰亡期。采用摇瓶振荡培养法,研究了温度、pH以及底物浓度对菌株生长能力和降解能力的影响,结果表明:菌株J-3生长和降解的最适温度为35℃,最适pH为8;在最适条件(精喹禾灵浓度100 mg/L,温度35℃,p H 8.0,接种量1%)下培养2 d可以达到98%以上的降解率。这也是首次报道红球菌属细菌对精喹禾灵降解特性的研究。通过LC-MS对降解产物进行鉴定,结果表明产物为精喹禾灵酸。基于以上研究认为,菌株J-3在精喹禾灵污染环境的生物修复方面具有潜在应用价值。     

长链烷烃降解菌的降解特性

对长链烷烃降解菌的降解能力和摄取模式进行了研究。评价14株烃降解菌利用中长链烃生长的能力,发现只有少数烃降解菌能够获得良好生长,其中Mycobacterium fortuitum514,Pseudomonas aeruginosa1785和Pseudomonas marginata766等3株菌能够高效降解C20到C33的长链烷烃。辛烷不能支持这些长链烷烃降解菌的生长,说明其烃氧化酶与Pseudomonas oleovorans的OCT质粒编码的单氧酶不同。此外,M.fortuitum不产胞外表面活性剂,而P.aeruginosa和P.marginata则是表面活性剂产生菌,然而三者在以烃为碳源生长时均显示出很高的细胞表面疏水性。根据生长现象分析3株菌采用了不同的烷烃摄取模式。     

红树林湿地烷烃降解菌的分离筛选

从受石油污染的红树林湿地土样中分离筛选对烷烃具较高降解能力的细菌菌株, 以期应用于被石油污染滨海湿地的生物修复。采用富集培养方法, 富集、分离和筛选烷烃降解菌;观察各菌落及菌体形态特征;测试菌株Z2的生理生化特征, 并用16S rDNA序列分析方法进行该菌种鉴定。分离筛选得到Z1、Z2和Z3这3个能以正十六烷为唯一碳源生长的菌株, 其降解率依次为63.4%、82.5%和78.3%, 其中菌株Z2的降解率最高。经过形态学观察、生理生化特性实验和16S rDNA序列分析鉴定, 菌株Z2为不动杆菌(Acinetobacter sp.)。     

氟氯氰菊酯降解菌的筛选与降解特性的研究

从生产氟氯氰菊酯的农药厂排污口周围的泥土中,筛选分离出一株能高效降解氟氯氰菊酯的细菌YC-WZ5。采用富集培养法筛选菌株,利用其生理生化特征及16S r DNA基因序列分析鉴定菌株种类,利用气相色谱法测定培养液中氟氯氰菊酯浓度,研究菌株在不同条件下的降解能力,并用响应面法优化降解条件。菌株YC-WZ5经鉴定属于中间苍白杆菌(Ochrobactrum intermedium)。菌株YC-WZ5能在5 d内将50 mg/L氟氯氰菊酯完全降解。采用响应面法对菌株降解氟氯氰菊酯的条件进行了优化,得出最佳条件为30.9℃,p H为7.16和接菌量10.9%。菌株YC-WZ5在5 d内对初始浓度为100、200、300和400 mg/L的氟氯氰菊酯的降解率分别为84.5%、54.7%、40%和30.5%;对50 mg/L的氯氰菊酯、功夫菊酯,溴氰菊酯和联苯菊酯的降解率分别为99.83%、91.16%、84.98%和55.76%。菌株YC-WZ5具有高效降解氟氯氰菊酯的能力及良好的环境适应性。     

低温高效苯酚降解菌的分离与降解特性

从哈尔滨太平污水厂活性污泥中筛选到7株高效苯酚降解菌,可利用苯酚作为唯一碳源和能源。通过对这7株菌在不同温度、pH值、以及不同苯酚浓度下生长和苯酚降解情况的考察,确定了这7株菌的最适生长温度为10°C,最适pH值为7.5,最大可降解苯酚浓度为3000mg/L。通过对这7株苯酚降解菌降解性能的研究表明:其具有较强的苯酚降解能力,在10°C、pH值为7.5、装液量为50mL、接种量15%、摇床振荡速度160r/min的条件下,反应48h后可使500mg/L的苯酚降解率达90%以上。葡萄糖对菌体的生长及苯酚降解能力均有一定的影响,当葡萄糖浓度是500mg/L时,该菌对苯酚的降解率仍在80%以上。该研究对处理含有其它碳源的含酚废水具有一定的意义。通过DGGE图谱条带的分析表明,其亮度可以说明这些菌在各个系统中均表现为优势菌,且在污水环境中表现出较强的活性,其优势地位能够稳定地存在。其中2、4、24、28条带丰富,表现出它们在污水环境系统中的多样性。