苯胺降解菌的筛选、降解特性及其发酵优化

【背景】近年来,苯胺类化合物加重了生态环境的污染,而生物法处理苯胺类废水具有较大发展潜力与广阔的应用前景。【目的】从长期受苯胺类化合物污染的活性污泥中分离获得一株能高效降解苯胺的菌株,优化其培养基及降解条件,为苯胺生物修复提供菌株与基因资源。【方法】采用平板法从富集驯化的菌株中筛选出以苯胺为唯一碳氮源和能源的高效降解菌,通过16S rRNA基因测序鉴定菌种,利用单因素筛选实验对降解条件进行优化,通过正交试验优化培养条件。【结果】筛选到一株苯胺降解菌BA-6,经鉴定为微杆菌属(Microbacterium)。菌株BA-6对初始浓度为600mg/L苯胺的日降解率可达98%以上。其高效降解的温度范围是30–37℃,pH范围是6.5–7.5。底物利用实验表明,菌株BA-6具有降解多种苯胺类化合物的能力。发酵培养基优化实验获得一种发酵培养基,活菌量高达3.06×10¹⁰CFU/mL。【结论】苯胺降解菌BA-6对苯胺有较强的降解能力和环境调节能力,在修复苯胺类化合物的生态污染方面有一定的应用前景。     

低温氨氮降解菌的筛选及降解能力研究

目的:筛选低温高效氨氮降解菌株,探讨其脱氮能力。方法:采用富集培养和纳氏试剂平板显色法分离筛选低温高效氨氮降解菌株;通过形态与生理生化特性、16S rDNA序列分析以及BIOFOSUN微生物鉴定分析系统鉴定菌株,采用液体培养研究菌株的氨氮降解能力和反硝化能力。结果:获得1株低温高效氨氮降解菌株WSW-1001,经形态、生理生化特性、16S rDNA序列以及BIOFOSUN微生物鉴定分析系统鉴定为荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)。该菌株具有较强硝化和反硝化能力,初始氨氮浓度为5 mg/L,8℃培养24 h,氨氮降解率71.7%,无亚硝酸盐积累。结论:菌株WSW-1001低温氨氮降解能力较强,具有潜在应用价值。     

波茨坦短芽孢杆菌降解苯酚特性及动力学研究

从活性污泥中分离筛选出一株高效苯酚降解菌,经形态特征、生理生化试验及16S rDNA鉴定,该菌株为波茨坦短芽孢杆菌。该菌能以苯酚为唯一碳源和能源,最佳降解条件为:温度30℃,初始pH7.0,摇床转速为160 r/min。苯酚降解试验表明,该菌可在72 h内将初始浓度为1 600 mg/L苯酚完全降解。随着苯酚浓度的增加,底物抑制作用增强。应用Haldane方程对菌株的生长过程进行动力学模拟,拟合曲线与试验测定值相关性良好,各参数分别为μmax(最大比增长率)0.334 h-1,Ks(半饱和常数)14.07 mg/L,Ki(抑制常数)196.89 mg/L,且该菌株苯酚降解动力学与其生长动力学表现出相似的趋势。代谢机制研究表明,苯酚可诱导该菌合成邻苯二酚1,2-加氧酶降解苯酚。     

焦化废水中4株苯酚高效降解菌的分离及鉴定

目的:从焦化废水中筛选苯酚高效降解菌并进行鉴定.方法:在100～1000 mg/L的苯酚为惟-碳源的无机盐培养基上分离出单菌落,测定各菌株的生长曲线以及对苯酚的降解效牢;利用 16S rDNA序列分析结合菌株的形态特征确定各菌株的分类地位.结果:筛选获得4株苯酚降解菌,均能够以苯酚为惟一碳源,在30℃、pH7.0、摇床转速130 r/min、2%的接种量条件下,24h内能将1 000mg/L的苯酚降解91%以上;4株菌可初步鉴定为芽孢杆菌属(ZL1)、产碱杆菌属(ZL2、ZL4)、沙雷氏菌属(ZL3).其中,从焦化废水中分离出高效降解苯酚的沙雷氏菌未见报道.结论:从焦化废水中获得4株苯酚高效降解细菌,对高浓度含酚废水的生物降解具有潜在的应用前景.     

磷酸三(1-氯-2-丙基)酯降解菌筛选及其降解特性

【背景】磷酸三(1-氯-2-丙基)酯[tris-(1-chloro-2-propyl)phosphate,TCIPP]作为全球广泛关注的新兴有机污染物,具有环境赋存含量高、不易生物降解等特点,亟须开发TCIPP的高效去除技术。【目的】获得具有较高TCIPP降解效率并可用于TCIPP污染修复的新菌株。【方法】利用梯度提高无机盐培养基中TCIPP浓度的方法,从TCIPP污染土壤中筛选出1株能够降解液体中高浓度TCIPP (100 mg/L)的菌株,根据16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定,并首次对其降解液体中TCIPP的特性进行研究。【结果】所筛选的TCIPP降解菌株DT-6为苍白杆菌(Ochrobactrum sp.),它能够利用TCIPP作为唯一碳源和能源;当TCIPP初始浓度为50 mg/L、培养时间为7 d时DT-6的生物量最大,对TCIPP的降解率也达到最高,为34.6%;蔗糖的加入能够显著促进DT-6的生长,但却抑制了其对TCIPP的降解。【结论】本研究报道了一株TCIPP高效降解菌Ochrobactrum sp. DT-6,能够为环境中TCIPP污染的生物修复提供新的种质...     

两株多环芳烃降解菌协同对菲-镉污染的去除特性北大核心

【目的】从污染土壤中分离筛选一株多环芳烃降解菌,并探究其与Pseudomonas aeruginosa B6-2构建的混菌体系对菲-镉复合污染的修复效能,以及微生物代谢特性对不同镉浓度赋存的响应特性,以期为复合污染的生物修复提供优良菌株资源及应用技术参考。【方法】采用富集驯化、筛选纯化方法得到一株多环芳烃降解菌,通过生理生化特征和16S rRNA基因序列分析进行鉴定。利用高效液相色谱法和电感耦合等离子体质谱法评估不同镉浓度赋存下各反应体系对菲和镉的去除效能;通过菌体细胞形态的扫描电镜观测及菌株代谢活性检测,探讨镉胁迫对菲生物降解过程的影响机制。【结果】筛选得到一株具有重金属耐受性和多环芳烃高效降解菌SZ-3,经鉴定为节杆菌属;降解菌协同体系(M)具有良好的菲降解效能和抗镉胁迫优势。镉胁迫浓度为0.5、10 mg/L时,M对菲和镉的去除率分别高于85%、80%;镉胁迫浓度为25、50 mg/L时,2种污染物的去除率均大于65%。扫描电镜分析表明,镉胁迫导致菌体表面粗糙且出现不同程度变形,菌体间黏附性和聚集性提高。反应周期内,邻苯二酚1,2-双加氧酶活性与电子传递体系活性随镉浓度增加而降低,两者变化与菲降解速率变化一致。【结论】Arthrobacter sp.SZ-3是一株PAHs高效降解菌,能与Pseudomonas aeruginosa B6-2协同高效修复菲-镉复合污染,随着初始镉胁迫浓度增加,混菌协同对目标污染物去除的优势显著。     

高效柴油降解菌Acinetobacter sp.W3分离鉴定及降解酶基因扩增分析

从柴油污染的海水样品中分离高效柴油降解细菌,分析菌株对柴油的降解能力及降解酶基因,为海洋柴油污染的生物修复奠定基础。选取浙江定海港柴油污染的海水样品,进行降解菌的富集培养;采用常规方法分离筛选高效柴油降解菌。利用革兰氏染色、形态学观察、生理生化鉴定及16S rDNA分析等方法对降解菌株进行种属鉴定。采用紫外吸收法测定菌株对柴油的降解率。采用PCR方法、核酸序列测定和比对,对其降解酶基因进行扩增分析。筛选出一株高效降解菌,形态学观察及生理生化鉴定初步确定为不动杆菌。16S rDNA序列分析及比对结果表明,其16S rDNA序列与威尼斯不动杆菌(Acinetobacter venetianus)属的序列同源性达到99.7%,命名为不动杆菌W3(Acinetobactersp.W3),该菌对柴油的7 d降解率达到84.7%。PCR方法从Acinetobactersp.W3菌株中的基因组DNA和质粒DNA上扩增到了大小为540 bp的烷烃羟化酶基因alkB和864 bp的CYP153A部分DNA片段,分别与Acinetobacter venetianus1-D-2的alkB和Acinetobactersp.OC4、Acinetobactersp.EB104的CYP153具有99%和98%的同源性。从定海港口柴油污染海水分离得到一株高效柴油降解菌Acinetobactersp.W3,该菌属于不动杆菌属,含有烷烃降解酶基因,能高效降解柴油污染物,有望应用于海水柴油污染的生物修复。     

一株有色金属矿山1-亚硝基-2-萘酚降解菌的筛选、鉴定和降解特性

1-亚硝基-2-萘酚是一类有色选矿药剂代表性的新型浮选药剂,在采选冶行业为了提高低品位矿物资源的利用率,被大量投入使用,该药剂的高稳定性进一步增大了矿山环境中重金属与有机选冶药剂复合污染的治理难度。微生物修复作为稠环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)类污染物重要技术手段之一,具有安全、经济、高效和无二次污染等特点。【目的】本研究从我国广西河池市周边的典型有色金属尾矿环境中分离出1株高效降解1-亚硝基-2-萘酚的菌株,并分析其降解特性及其潜在的代谢途径,从而探究矿山复合污染生态系统中稠环芳烃类污染物的微生物修复技术的应用前景。【方法】从有色金属尾矿样本中筛选到以1-亚硝基-2-萘酚为唯一碳源的菌株,经16S rRNA基因序列鉴定,结合气相色谱-质谱联合(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)检测分析菌株对1-亚硝基-2-萘酚的降解特性及中间代谢产物,并推测可能的代谢途径。【结果】筛选获得1株高效降解1-亚硝基-2-萘酚的Pseudomonas putida CUGB-JL11菌株,经鉴定为革兰氏阴性杆的恶臭假单胞菌。该菌株最适温度为30 ℃左右,最适pH值范围为6-8条件下,菌株5 d内对40 mg/L 1-亚硝基-2-萘酚的降解率高达81%。降解中间代谢产物主要为苯环类物质：苯甲羟肟酸甲酯和苯丙胺,但其母体及大部分中间产物都降解为小分子物质或者被完全降解。【结论】恶臭假单胞菌P. putida CUGB-JL11具有良好的1-亚硝基-2-萘酚降解能力和较强的环境适应性,有进一步被开发为微生物菌剂以用于稠环芳烃类污染修复的巨大潜力,为有色金属矿山生态系统中重金属和有机选冶药剂复合污染的微生物修复研究提供了理论依据和可利用的微生物资源。     

一株蒽降解细菌的分离及降解特性研究

【目的】从盐碱土壤中筛选蒽降解菌株并分析其降解特性。【方法】采用极度稀释结果流式细胞检测法筛选分离纯化菌株,通过16S rRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定,采用气质联用仪(GC-MS)分析蒽的降解特性。【结果】从盐碱土壤中筛选出一株高效蒽降解菌株。经过16S rRNA基因序列分析,鉴定该菌株为Demequina salsinemorus BJ1。菌株可以利用蒽作为唯一碳源生长,降解率可达92%。在一定浓度范围内,随着蒽浓度的降低,细菌生长速率变快,降解率升高。添加外加碳源后,细菌生长速率明显变快,而对蒽降解率变低。对萃取中间代谢产物的质谱分析表明,降解蒽的中间代谢产物主要有9,10-anthracenedione (9,10-蒽醌)和Phthalic acid (邻苯二甲酸)等,说明它可能通过邻苯二甲酸途径降解蒽。【结论】筛选得到一株新的耐盐碱蒽降解菌,该菌降解效率高,对修复石油污染的土壤有一定的现实意义。     

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。