石油降解菌的筛选、降解特性及其与基因的相关性研究

以Bush-hass培养基为筛选培养基,从3种不同来源的石油污染土壤中富集、分离、筛选获得16株可以以石油烃为唯一碳源的菌株。对菌株的生理生化性质、石油烃降解效果、菌株种属和菌株所含石油烃降解基因进行了检测。结果表明,筛选出的16株菌分属于铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)和不能确定种名的假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、黄杆菌属(Flavobacteriaceae)、埃希氏菌属(Escherichia)和无色杆菌属(Achromobacter)的细菌。其中7株菌株对水相中石油烃的降解率在降解时间为20 d时可达到31.5%~54.7%。对菌株的降解基因检测结果表明,当降解菌中同时含有双加氧酶和单加氧酶控制基因时,菌株对石油烃显示出较强的降解能力。     

高效石油降解菌的筛选、鉴定及其配比优化的研究

从克拉玛依地区石油污染土壤中分离筛选出4株高效石油降解菌S1、S2、S5和S8,经形态观察、生理生化反应和分子鉴定,确定4株菌分别为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。为了提高对石油的降解效率,对4株菌的添加比例进行了响应面的优化。结果表明,当石油含量为1.5 g时,菌种S1、S2、S5和S8接种量分别为0.21 g、0.22 g、0.41 g和0.22 g时的石油降解率达到最大值。在该条件下石油降解率预测值为60.17%,验证值为60.10%。     

热带地区石油污染土壤中降解菌的筛选

通过对海南省儋州地区6个采集点的石油污染土壤样品的富集、分离、筛选,得到7株以石油烃为唯一生长碳源的细菌菌株.对其石油降解能力进行研究,结果表明,所有菌株均具有一定的石油降解能力.其中,s1、s4、s5、s6和s7菌株在筛选培养基中的石油降解率分别达到21.7%、93.0%、21.5%、25.0%和41.8%; 在土壤中的石油降解率分别为26.3%、39.1%、25.3%、31.4%和36.7%.对菌株形态和生理生化特性进行初步鉴定,s1菌株为柄杆菌属(Caulobacter); s4、s7菌株为假单胞菌属(Pseudomonas); s5、s6菌株为微球菌属(Micrococcus spp.).     

恶臭假单胞菌对沉积物中双酚A的降解及产物分析

为了深入了解雌激素双酚A在天然水环境介质中的迁移转化行为,采用选择性萃取分离方法对沉积物样品不同组分进行分离,研究了市售恶臭假单胞菌降解沉积物中双酚A的规律.结果表明:恶臭假单胞菌对双酚A的降解过程符合赝一级反应动力学特征,微生物降解双酚A的过程存在一个合适的降解浓度,底物一方面可以诱导降解酶活性的提高,一方面也抑制细菌的生长和生理活动;通过选择性萃取前后沉积物-水体系中双酚A的降解试验,证明沉积物中铁锰氧化物的萃取分离可能增加了有机质的相对含量,使微生物可利用碳源增加,促进了双酚A的降解,而有机质的萃取分离降低了双酚A的降解率.利用GC-MS对降解产物进行分析,发现其主要降解产物之一为十五烷酸甲酯,表明该菌降解双酚A使其苯环断环.     

恶臭假单胞菌降解壬基酚的条件优化及产物分析

从活性污泥中分离得到菌株X-8,经16S rDNA序列测定和分析比较,鉴定该菌株为恶臭假单胞菌.借助正交试验,对该菌株的生长条件和壬基酚(NP)降解条件进行了优化.在实验室利用X-8降解NP的适宜条件为:温度40 ℃,pH值7.0,降解时间26 h,培养基中NP质量浓度14.723 75 ng/霯.在此条件下,降解率可达75.28%.通过GC-MS检测,对菌株X-8的降解产物进行了分析,推测NP的降解产物为辛基酚和戊基酚.     

铜绿假单胞菌NY3好氧降解四溴双酚A的特性研究

为发掘铜绿假单胞菌NY3对有机污染物更多的降解功能,探究该菌好氧降解四溴双酚A(TBBPA)的特性。结果表明,NY3菌能以四溴双酚A为唯一碳源和能源好氧生长,并在TBBPA质量浓度为20 mg/L时,脱溴率达到51.90%。该菌生长量越大,对TBBPA降解率和脱溴率越高。TBBPA质量浓度为60 mg/L时,外加共代谢碳源葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠、柠檬酸钠、乙醇均能明显提高NY3菌生长量,且使脱溴率分别提高21.7%、13.4%、13.11%、18.5%、18.3%、17.1%。NY3菌好氧降解TBBPA优化条件为最佳氮源(NH4)2SO_4、pH=8.0、温度(30±1)℃、摇床转速150 r/min的条件下振荡培养。在NY3菌降解TBBPA过程中,转化的主要中间产物包括3,3',5-三溴双酚A、4-(2-羟基-异丙烷基)-2,6-二溴-苯酚、2,6-二溴-4-异丙烷基-苯酚、3,3',5-三溴-5'-羟基-双酚A、4,5-二羟甲基-5-(3,5-二溴-4-羟苯基)-2-己烯酸,根据转化产物分析,NY3菌降解TBBPA主要通过脱溴、羟基化,然后开环裂解,进一步脱羧等途径。这是首次报道铜绿假单胞菌具有降解含溴阻燃剂的功能,且质荷比为477和407的2种中间产物也鲜有报道。     

溴氰菊酯降解菌的筛选及其降解特性研究

以过期变质的溴氰菊酯农药为供试材料,采用细菌培养基初筛后,依据气相色谱法测定溴氰菊酯选择性培养基中溴氰菊酯降解率的复筛结果,筛选出2株(X_(09)、X_(20))溴氰菊酯降解菌.结果表明,过期变质的农药同样是筛选农药降解菌的重要资源;筛选出的2株溴氰菊酯降解菌X_(09)、X_(20)分别隶属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.).其降解温度为20～35℃,降解pH值为6～10.2株降解菌在培养温度为30℃条件下,溴氰菊酯降解率分别为65.6%和48.4%;在pit值为7.0条件下,溴溴氰菊酯的降解率分别为68.1%和49.5%;加大接种量(20%-25%)可以提高X_(09)的溴氰菊酯降解率(69.1%),添加1%的牛肉膏、葡萄糖、蔗糖可显著提高X_(20)溴氰菊酯降解率(69.3%).     

一株高效苯酚降解菌的性能研究及动力学分析

苯酚和酚类化合物是工业废水中的主要环境污染物,如焦化厂、炼油厂和石油化工厂等,去除工业废水中的酚类化合物对环境保护有极其重要的意义。通过富集驯化,从石化污水处理厂的活性污泥中筛选出一株产生物表面活性剂的高效苯酚降解菌。并对其进行了生理生化鉴定及降解性能的研究。实验结果表明,BPH-3菌为假单胞杆菌;菌株最佳的降解条件pH=7.0,温度为30℃,转速为150 r/min,最高耐盐度为3%,在接种量为5%,苯酚初始质量浓度为600 mg/L,菌株12 h内的降解率可达100%。     

网箱养殖沉积环境中有机污染物降解菌的筛选与鉴定

在深圳大鹏澳海水鱼类网箱养殖区取得表层沉积物,通过2个月的间歇曝气选择性富集,分离出6株细菌,通过测定其对野生杂鱼鱼糜饵料有机物的降解能力,进一步筛选出4株对鱼糜饵料有机物有快速、高效降解能力的细菌.7 d培养生化需氧量(BOD7)范围在1 040～1 140 mg/L,5 d培养化学需氧量去除率(CODMn)范围在13.58%～46.9%,有机物的可生化降解性(BOD5/COD0)在81.56%～89.43%.4株细菌两两组合的5 d培养CODMn平均去除率为64.91%±6.51%,是单株菌平均去除率(30.60%±13.63%)的2倍多; 而BOD5/COD0范围在86.10%～89.13%,与单株菌间没有明显差别.通过部分长度16S rDNA序列分析,并与GenBank和EMBL数据进行同源性检索,结果表明,有2株细菌分别隶属于表皮葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)和盐单胞菌属(Halomonas sp.),另2株分别与盐单胞菌属(Halomonas sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.)相近.     

一株DDT降解菌的鉴定及其生物学特性

利用DDT为唯一碳源筛选、纯化得到DDT降解菌株DT1,通过形态特征、生理生化特性及系统发育分析鉴定为假单胞菌属细菌(Pseudomonas sp.)。通过单因子试验及差异显著性分析得到菌株DT1的最佳生长条件为37℃、初始p H值8.0、DDT初始质量浓度20mg/L、最适Na Cl质量浓度1 mg/L。通过正交试验优化菌株DT1的降解能力,最优方案为温度37℃、p H值9.0、DDT初始质量浓度30 mg/L,可将DDT降解率提高到60.85%。影响其降解能力的环境因素从主到次依次为温度、p H值、DDT初始质量浓度。     

一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能

筛选出了一株适用于石化污水处理的异养硝化-好氧反硝化产微生物絮凝剂菌株HAD-2,鉴定其为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina),考察了其最佳硝化条件、反硝化性能及在模拟污水中的脱氮能力。菌株为耐热菌,偏碱性(pH=8.5)和高碳氮比(25∶1)时硝化性能最佳。在异养硝化体系中,12 h时菌株对氨氮的去除率达到92.29%,硝酸盐和亚硝酸盐积累少;在反硝化体系中,12 h时菌株对亚硝酸盐和硝酸盐的去除率分别达到86.40%和84.92%;在模拟废水中,48 h时菌株对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的降解率分别达到95.25%、65.47%和72.40%。菌株在多种培养基中可产微生物絮凝剂,在葡萄糖培养基中絮凝能力最佳,絮凝率为94%。     

光合细菌CZ-1降解甲氰菊酯及其生物学特性研究

从长期使用拟除虫菊酯类农药的土壤中筛选分离到1株甲氰菊酯降解菌CZ-1,对其降解特性和生物学特件进行了研究.经生理生化试验和16 S rDNA序列同源性分析,初步将菌株CZ-1鉴定为红假单胞菌属(Rhodopseudomonas sp.).GC对菌株CZ-1降解特性的研究表明,菌株CZ-1以共代谢方式降解甲氰菊酯.最佳降解条件为:pH=7.5,35℃.菌株CZ-1在最佳降解条件下,7 d对200 mg/L的甲氰菊酯降解率达75.36%.荫株CZ-1对植物促生的相关特性表明,培养24h,菌株CZ-1能够产生吲哚乙酸(IAA)(1.86±0.12)mg/L,ACC脱氨酶活性为(0.39±0.01)U/mg,能显著增加玉米的根长.     

芽孢杆菌ZG0427表面活性剂性质及对石油降解菌的作用

为研究生物表面活性剂对石油降解菌的作用效果,采用酸沉法从芽孢杆菌(Bacillus sp.)ZG0427培养液中提取了生物表面活性剂,用薄层层析方法对其类型进行鉴定,并测定了带电性质及乳化性能。分别将芽孢杆菌ZG0427菌体和表面活性提取物加入石油降解假单胞菌(Pseudomonas sp.)YM15及红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)KB1培养物中,研究其对石油降解菌生长及石油降解效果的影响。结果表明,芽孢杆菌ZG0427所产表面活性剂为脂肽类阴离子表面活性剂。当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达到58.0%。当ZG0427与YM15混合培养时石油降解率从32.70%提高到39.33%;与KB1混合培养时,石油的降解率从19.98%提高到34.33%。当在石油降解菌中添加不同质量浓度表面活性剂提取物后,不仅促进了假单胞菌YM15的生长,还能明显增加其石油降解效率(p0.05),在培养基中添加20 mg/L表面活性剂提取物,培养第5 d时,YM15菌落数达到2.5×1012CFU/m L,对石油的降解率为40.07%。生物表面活性剂产生菌ZG0427与石油降解菌KB1及YM15构成的复合菌剂对石油有良好的降解效果,但高剂量表面活性剂对KB1生长产生了不同程度的抑制作用,导致石油降解率降低。     

耐高浓度苯酚菌株的筛选及其降解特性研究

通过液体富集培养,平板培养分离法从焦化废水的污泥中分离出1株可耐受2 000 mg/L苯酚的菌株,经16S rDNA序列分析,鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri).该菌能以苯酚为唯一碳源和能源生长.通过摇瓶试验和高效液相色谱( HPLC)分析法可知,在pH=7.5,温度为30℃的条件下,苯酚质量浓度在50～400 mg/L时,该菌细胞生长和对苯酚的降解转换快速同步进行.当苯酚质量浓度在800～900 mg/L,菌细胞依次出现快速生长、延缓生长、次快速生长3个生长时期,在前两时期内苯酚降解率低于5％,在次快速生长期内苯酚降解率从低于5％快速增加到100％.气相色谱-质谱联用仪(Gc-MS)测定结果表明,该菌可将苯酚转化成4-羟基-2-氧代戊酸、邻苯二酚、对苯二酚、3,4-二羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸等中间产物.     

铜绿假单胞菌降解菲的产物鉴定及代谢过程

研究了1株能快速降解疏水性化合物的铜绿假单胞菌NY3对菲的降解机理。GC-MS分析表明,该菌代谢菲的各个阶段,能够被检测到的主要酸性产物有1-羟基-2-萘甲酸、α-萘酚、邻羟基苯基羰基乙酸、水杨酸、苯甲酸等。铜绿假单胞菌NY3经过一系列氧化代谢将菲转化为1-羟基-2-萘甲酸,进一步反应生成α-萘酚。由菲到1-羟基-2-萘甲酸,未检测到其他产物,说明该阶段产物被继续代谢的速度快,产物含量低不易积累。1-羟基-2-萘甲酸为体系中积累的唯一的主要代谢产物。尽管继续代谢速度慢,但它可以按照α-萘酚、邻羟基苯基羰基乙酸、水杨酸、苯甲酸途径被继续转化。NY3降解菲的代谢产物中未检测到二羟基萘、苯二酚等多羟基化合物,但羟基和羧基处于邻位的化合物,如1-羟基-2-萘甲酸和水杨酸有非常明显积累的趋势,α-萘酚和苯甲酸积累速度次之。     

降解氯嘧磺隆微生物菌剂的制备及稳定性研究

将筛选分离出的氯嘧磺隆降解菌2N3在特定的载体上扩大培养,进一步制备氯嘧磺隆降解菌菌剂.通过高效液相色谱法进行定量分析,根据降解率的高低筛选菌剂中载体配比、接种菌液量、加入营养液量、发酵时间、烘干温度等影响因子的单一因素最佳用量.设计5因素4水平正交试验,筛选出制备菌剂的最佳条件为:麦麸、木屑、玉米粉、稳定剂的最佳载体配比80:10:5:5,接菌量15 mL,营养液用量10 mL,发酵时间36 h,烘干温度35℃.上述条件下制备的菌剂对氯嘧磺隆的降解率为85.3％.对该菌剂的稳定性试验测得,在25℃下该菌剂能够稳定保存40 d,并且数天后仍对氯嘧磺隆具有降解作用.     

白腐菌Phlebia brevispora TMIC34596对林丹的酶促降解特性

为了阐明白腐菌株Phlebia brevispora TMIC34596对有机氯杀虫剂林丹的酶促降解机理及规律,在实验室条件下,通过菌株的纯培养、超声波破碎和高速离心等过程,提取到胞内粗酶液和胞外粗酶液,并研究了胞内及胞外酶对林丹的降解特性、最佳降解条件及动力学参数等。结果表明,胞内酶起主要的降解催化作用,相同处理时间内对林丹的降解率是胞外酶的4~5倍。胞内酶降解林丹的酶促反应最适温度为35℃,最适p H值为5.0,最适条件下反应2 h后的林丹降解率为64.0%。胞内酶在25~40℃、p H值在4.0~6.5时能保持较高的降解活性,对林丹的降解率在50%以上。胞内酶降解林丹的米氏常数Km为1.30μmol/L,最大反应速率Vmax为1.18μmol/min,表明胞内酶对林丹有较强的亲和力,降解林丹速度较快。通过气相色谱-质谱分析,五氯环己醇和四氯环己二醇被鉴定为林丹的胞内酶代谢产物,表明胞内酶可通过连续的脱氯及羟基化作用将林丹转化为多羟基化产物,该途径不同于目前所报道的白腐菌对林丹的降解途径。     

邻苯二甲酸二甲酯(DMP)降解菌的分离鉴定及降解特性

采用梯度压力驯化法从河流沉积物中筛选到一株能够以邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthalate,DMP)作为碳源和能源生长的菌株,命名为THF-2,对其进行16S r DNA扩增、T/A克隆后测序,菌株THF-2被鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。研究了温度、初始p H值和表面活性剂对菌株THF-2降解DMP的效果,测定了邻苯二甲酸酯(PAEs)对菌株THF-2生长的影响,进而分析了菌株对不同质量浓度DMP的降解效果。结果表明,菌株在15~20℃对DMP具有良好的降解效果,最适温度为20℃;在p H=4~8范围,随p H值升高,DMP降解率增大,最佳p H值条件为8.0。在最适条件下,经过72h培养,菌株THF-2对质量浓度500 mg/L的DMP降解率达89.5%。不同表面活性剂对THF-2降解DMP的影响存在差异。添加质量分数1%非离子表面活性剂曲拉通X-100和吐温80,对THF-2降解DMP有一定的促进作用,但差异不显著(p0.05);当曲拉通X-100和吐温80添加质量分数为2%和3%时,降解作用受到抑制,降解率与添加量呈显著负相关(r=-0.98,p0.05)。添加离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)会抑制THF-2对DMP降解作用。DMP降解试验表明,当DMP质量浓度为100~500 mg/L时,THF-2对DMP的降解符合一级动力学方程模型,降解半衰期为13.92~27.08 h。因此,菌株THF-2可应用于低温地区及低温条件下DMP的生物处理。     

五氯苯酚的降解研究进展

综述了近年来我国在五氯苯酚(PCP)降解研究中取得的进展,并对五氯苯酚的化学与生物降解法进行了评述.在化学降解法中着重讨论了光催化降解和辐射降解,对比了常用光催化技术(UV,UV/H2O2,UV/H2O2/Fe(Ⅱ/Ⅲ),UV/TiO2)和辐射技术对PCP的降解效率及其影响因素,分析了其降解产物和降解机理.化学降解主要为自由基氧化降解,五氯苯酚在HO·、·O2-等自由基作用下,逐步脱氯生成多酚或醌,然后开环矿化.在微生物降解法中,综述了降解PCP微生物的筛选,论述了PCP在好氧和厌氧条件下的降解过程.五氯苯酚的生物降解路径为:好氧条件下,五氯苯酚在氢氧化酶作用下,被氧化生成氯代醌,并逐步脱去所有的氯原子,生成苯酚后开环;在厌氧和缺氧条件下,五氯苯酚还原脱氯,在得到电子的同时,脱掉一个氯取代基,最终矿化为CH4和CO2.PCP的降解研究对讨论其在环境中的迁移、转化以及含酚废水的处理具有重要意义.     

一株2-氯苯酚降解菌的紫外诱变研究

为获得高效降解2-氯苯酚的菌株,以红假单胞菌1D为出发菌株进行紫外诱变处理,确定了紫外诱变时间,考察了诱变前后荫株对2-氯苯酚的耐受性与降解能力的变化.紫外诱变时间与致死率效应试验确定该菌株的最佳诱变时间为50 s.不同质量浓度2-氯苯酚对出发菌株和诱变菌株脱氢酶活性的影响试验结果表明,出发菌株与诱变菌株脱氢酶活性随2-氯苯酚浓度增加都逐渐降低,而诱变菌株脱氧酶活性下降程度明显小于出发菌株.在此基础上运用化学品对水生生物急性毒性试验的标准方法研究了 2-氯苯酚对出发菌株和诱变菌株生长的安全质量浓度、半致死质量浓度(IC50).结果表明,2-氯苯酚对诱变菌株的安全质量浓度和半致死质量浓度较出发菌株分别提高700%和60.4%.此外,经紫外诱变后菌株对2-氯苯酚的降解率可达到67.1%,较诱变前提高了98%.因此,经过紫外诱变处理后的菌株对2-氯苯酚的耐受性及降解能力均得到明显改善.