复合菌群的构建及其对石油污染土壤修复的研究

从石油污染土壤中富集分离、筛选出3株高效降解石油的微生物菌株,通过生理生化特性研究及16SrRNA基因序列分析,确定3株菌均属于红球菌属（Rhodococcus sp）,研究和比较了它们与实验室保存的4株菌（分别属于Gordonia sp,Comamonas sp,Pesudomonas sp）降解石油的能力。这7株菌株对石油的不同组分具有不同的降解能力,对7株菌进行不同的组合用以研究复合菌群对石油的降解。结果表明,由两株Rhodococcus sp,一株Gordonia sp和一株Pesudomonas sp组成的复合菌群D,降解石油的能力超过任何单一菌株和其他组合菌群。混合菌群D在5d的培养中能降解70.3%的石油总量和71.4%的芳香化合物。混合菌群D能降解99.8%的C13-19烷烃,92.6%的C20-26烷烃,82.2%的C27-32烷烃以及90.2%的植烷。在实验室模拟条件下,对土壤中石油的降解率达到50%以上。降解土壤中石油的最适温度为10～30℃、pH值为6.5～9.5,接种量需要在106CFU·g-1以上。     

石油降解菌的筛选、鉴定及菌群构建

从胜利油田石油污染土壤中富集、分离得到236株能以石油作为唯一碳源和能源的石油降解菌株；采用选择性培养基进行复筛得到直链烷烃降解菌31株、环烷烃降解菌28株、芳烃降解菌3株以及表面活性剂产生菌24株；从3种不同烃类降解菌和表面活性剂产生菌中选择菌株，构建石油降解微生物菌群，结果表明，由菌株SL-51、SL-84、SL-133和SL-163组成的菌群c9降解石油能力最强，菌群C9在含原油浓度为0．5％的无机盐培养液中，5d内原油的降解率达到了55．5％；气相色谱分析结果证明，菌群C9能有效降解原油中的饱和烃和芳烃组分；通过16SrDNA序列分析，初步鉴定SL-51和SL-163属于红球菌属（Rhodococcus spp．），SL-84、SL-133两株菌分别属于苍白杆菌属（Ochrobactrum sp．）、铜绿假单胞菌属（Pseudomonas sp．）。     

木糖氧化无色杆菌反硝化亚种细菌的分离鉴定及其菲降解特性研究

利用选择性富集培养及升华法,从石油污染的土壤中分离到2株菲降解细菌,它们在以菲为唯一碳源的培养基上生长良好。应用BIOLOG细菌鉴定系统和分子生物学方法对两株细菌进行鉴定,两株菌分别为坚强芽孢杆菌(Bacillus.firmus)和木糖氧化无色杆菌反硝化亚种(Achromobacter.xylosoxidanssub.sp.denitrificans),两株菌均具有邻苯二酚氧化酶活性。两株细菌在液体培养条件下都表现较强降解菲的能力,液体培养60.h约90%的加入菲被降解。通过测定液体培养基中菲浓度和菌体密度变化发现,菌株降解菲的量与其生长密度相关;随着菌体浓度(吸光度)的增加,代谢底物菲的浓度明显降低,两株菌混合使用能够大幅度提高降解菲的能力。     

强化堆肥中木质纤维素降解的功能菌株筛选鉴定

采用多种筛选相结合的方法,从土壤、秸秆、牛粪等不同来源的样品中分离得到3株具有木质纤维素降解能力的细菌,其同时具有使堆肥快速升温和有效除臭潜力。经菌体形态观察、生理生化分析及16S r DNA鉴定,此3株细菌均属于Bacillus sp.。堆肥功能验证试验结果表明,添加此3株功能菌可使堆肥中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别比对照提高31.31%、19.57%和14.33%;堆肥结束时的发芽率达到93.3%,高出对照36.6%。此3株功能细菌具有很好的促进堆肥中木质纤维素降解和提高堆肥腐熟度的能力,可以考虑将其应用于较大规模的牛粪或其他畜禽粪便的堆肥处理。     

阿特拉津降解菌FM326（Arthrobacter sp.）的分离筛选、鉴定和生物学特性

采集除草剂阿特拉津污染的土壤,通过直接涂布法和富集驯化培养分离法,分别获得6株和5株能够降解阿特拉津的细菌。通过降解效率和降解动态试验,筛选到1株高效降解阿特拉津的菌株FM326,该菌株能以阿特拉津为唯一的碳源和氮源生长,培养96h后对1000mg·L-1阿特拉津降解效率达到97%。通过生理生化鉴定和16SrDNA序列分析,菌株FM326鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp.）细菌。该菌株表现出最适生长温度30～35℃,最适生长pH值5～9,好氧生长的生长特性。     

不同石油污染程度土壤细菌群落多样性及优势菌群分析

  目的  探究辽河油田不同石油污染程度土壤中理化性质及细菌群落多样性和组成的变化规律,并对石油污染土壤中的石油降解菌进行分离培养和鉴定。  方法  采集了辽河油田不同石油污染程度土壤,采用高通量测序技术和化学分析法对土壤细菌群落组成和土壤理化性质进行测定,并进一步筛选出石油降解菌株。  结果  在出油口（A）、距离出油口50 m（B）和距离出油口150 m（C）采集的三个土壤样品,其土壤总石油烃含量分别为2467.44 mg kg?1、884.99 mg kg?1和141.63 mg kg?1,三个土壤样品具有不同的石油污染程度。石油污染显著提高了土壤总有机碳含量,土壤总石油烃含量与总有机碳含量呈现正相关（P < 0.001）。土壤细菌群落多样性和丰富度指数与土壤石油烃的浓度呈显著负相关（P < 0.01）。不同石油污染程度土壤具有不同的细菌群落组成和结构,土壤石油烃含量是影响细菌群落变化的主要因素。出油口石油污染土壤样品（A）中,变形菌门（Proteobacteria）为优势菌门,假单胞菌属（Pseudomonas）、假黄单胞菌属（Pseudoxanthomonas）、博代氏杆菌属（Bordetella）和伯克氏菌属（Burkholderia）为优势菌属。从出油口石油污染土壤（A）中分离出3株石油降解菌株,通过16S rRNA基因测序分别被鉴定为Pseudomonas baetica、黄褐假单胞菌（Pseudomonas fulva）和施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）,其石油降解率分别为37.2%、46.9%和57.8%。此结果与A样品高通量测序属水平组成分析相吻合,表明石油污染能够选择性富集土壤中具有石油降解能力的假单胞菌属。  结论  石油污染提高了土壤总有机碳含量,降低了土壤细菌群落多样性,富集了具有烃类降解能力的优势菌属,是造成土壤细菌群落组成和结构改变的主要因素,并筛选出具有潜在开发应用价值的石油降解假单胞菌株。     

两株真菌的分离及其在石油污染土壤修复中的作用

从石油污染的盐碱土壤中分离获得2株真菌,并对其生理生化性质进行初步研究。将2株菌扩大培养,制成混合菌剂,通过盆栽试验,以石油烃降解率、脱氢酶活性和土壤的微生物多样性等为指标,研究了不同剂量的混合菌剂对石油污染土壤修复的作用。结果表明,添加菌剂各处理的石油烃降解率、脱氢酶活性和微生物多样性明显高于对照;石油烃降解率随菌剂加入剂量的增大而提高,加入8%的菌剂,70 d石油烃降解率可达63%,是对照组的1.44倍。     

沈抚灌渠底泥石油降解菌株“ODF-3”的筛选和鉴定

从沈抚污灌渠三宝屯附近采集长期被石油严重污染的底泥样品,以原油为唯一碳源,采用富集培养、平板涂布、平板划线等方法,筛选得到9株石油降解菌,其中4株为细菌、5株为真菌;通过形态学观察和18S r DNA序列比对分析,对其中1株真菌菌株(ODF-3)进行鉴定,确定其为烟曲霉(Aspergillus sp.),与模式种Aspergillus fumigatus的相似度为99%。将菌株在偏酸环境中培养2 d后投放使用,其稳定性与降解速率最好。     

Sphingobium属细菌土壤中降解异丙隆的特性

通过在不同环境条件的土壤中接入异丙隆降解菌悬液,研究了Sphingobium属的3株细菌—YBL1、YBL2和YBL3在土壤中降解异丙隆的特性,分析了土壤类型、温度、碳氮源、土壤含水量和菌株接种量等因素对3株细菌降解土壤中异丙隆的影响。结果表明,3株细菌在马肝土(pH 6.7)中能够高效降解异丙隆,在红壤(pH 4.5)中不能降解异丙隆,菌株YBL3在潮土(pH 8.2)中也有较好的降解效果;当接种量低于105CFU g-1土时,3株细菌均不能降解马肝土中的异丙隆,接种量高于106CFU g-1土时,菌株可以高效地降解土壤中的异丙隆;马肝土含水量低于40%时,3株细菌降解土壤中异丙隆的速率与土壤含水量呈正相关关系;在16~37℃范围内,菌株降解马肝土中异丙隆的速率与温度亦呈正相关关系。     

油泥高效降解菌的筛选及其性能研究

从胜利油田及河南油田分离筛选出6株除油菌,对单一菌株和XT-4、F-2、C-2、A-1和AB-1菌组成的混合菌进行了性能评价,并对混合菌降解石油烃的能力进行了研究。通过研究表明,混合菌在耐温、耐酸碱和耐矿化度方面均比单一菌种优越,混合菌具有更好的协同作用和对环境的适应性,其对含油量高和含盐量高的油泥具有很好的降解效果,当油泥含油量高达126g kg-1时,经过混合菌120d的降解,降解率可以达到61.35%。     

山西矿区复垦土壤中解磷细菌的筛选及鉴定

【目的】矿区复垦土壤贫瘠、 有效磷含量低。解磷细菌能够将有机磷和难溶性无机磷转化为可溶性磷,促进植物对磷素的利用。因此筛选和鉴定具有解磷能力的菌株,可为解决矿区生态恢复使用的微生物肥料提供菌种资源。【方法】采用平板分离法初筛菌株,得到D/d1.5的菌株,然后以磷酸钙为磷源,通过液体发酵试验复筛菌株,挑选出解磷率高于巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)As1.223的菌株。以磷矿粉和卵磷脂为磷源,液体发酵试验测定菌株的解磷能力及磷酸酶活性。进行菌株的生长试验以测定菌株温度适宜性、 耐盐性及耐酸碱性。通过形态学、 基因序列分析及脂肪酸组成分析综合进行菌株鉴定。 菌落形态观察用营养琼脂平板培养基培养;菌体形态即细胞形态及其大小采用扫描电镜观察;基因序列分析采用16S rDNA序列测定,基因在线比对采用EzTaxon数据库;使用美国MIDI公司的Sherolock全自动细菌鉴定系统对菌株进行脂肪酸组成分析。【结果】利用无机磷和有机磷平板培养基,从山西省矿区复垦区土壤样品中筛选出19株解磷微生物,其中D/d1.5的有7株。在以磷酸钙为磷源的液体培养试验中,4株菌的解磷率高于巨大芽孢杆菌As1.223,解磷率为7.89%～12.61%,最高的为菌株Y14。4株菌对磷矿粉的解磷率为0.81%～1.21%,最高的为菌株Y14。在以卵磷脂为磷源的液体培养试验中,4株菌的解磷率与酸性磷酸酶活性分别为1.79%～3.07%和24.3～28.4U/L,均高于巨大芽孢杆菌As1.223; 碱性磷酸酶活性为11.9～50.2U/L;菌株Y14的解磷率与磷酸酶活性均最高。4株菌均有较强的环境适应能力,以Y14的适应性最强。H22、 Y11和Y34与假单胞菌属(Pseudomonas sp.)同源性在99%以上,Y14与泛菌属(Pantoea sp.)有99.79%的同源性; H22、 Y11和Y34的细胞脂肪酸组成特征峰与假单胞菌属(Pseudomonas sp.)相一致,Y14与泛菌属(Pantoea sp.)相一致;H22、 Y11和Y34被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),Y14为泛菌属(Pantoea sp.)。【结论】分离、 筛选到4株高效解磷菌,对于磷酸钙和卵磷脂的解磷率均高于巨大芽孢杆菌As1.223。4株菌分别隶属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和泛菌属(Pantoea sp.)。菌株Y14无机磷与有机磷平板的D/d值分别为3.28与1.59,降解磷酸钙、 磷矿粉、 卵磷脂的解磷率分别为12.61%、 1.21%、 3.07%,酸性与碱性磷酸酶活性分别为28.4 U/L和50.2 U/L,均为4株菌里最高的,且环境适应能力最强,生长温度为20～60℃,能耐受pH 4～11的酸碱梯度和2%～7%的盐分梯度,Y14被鉴定为泛菌属(Pantoea sp.)。4株菌均具有良好的解磷能力及较强的环境适应能力,可望进一步研发成为微生物肥料生产菌种。综合D/d值、 解磷率、 磷酸酶活性和生长试验,本试验最终确定适合山西矿区复垦农田推广的高效解磷菌菌株为Y14。     

土霉素降解菌筛选及降解特性研究

【目的】 近年来,抗生素在畜禽及水产养殖中的使用量增加,导致固体废弃物和污水中存在大量的抗生素和耐药菌。土霉素作为用于养殖业主要的抗生素之一,在畜禽粪便和污水中的残留含量较高,因此,筛选并鉴定了能降解残留土霉素的微生物。 【方法】 采用富集驯化法,以菌肥、药渣和畜禽粪便为原料,采用摇床震荡的方法进行微生物培养,采用高效液相色谱法 (HPLC) 进行土霉素含量测定,筛选出能够高效降解土霉素的微生物。本研究还对降解菌在不同温度、pH、转速和接种量条件下的土霉素降解效果进行优化,并最终利用16S rDNA的方法鉴定菌种。 【结果】 筛选出一株能够高效降解土霉素的菌株T4菌,经16S rDNA测序鉴定该菌株为假单胞菌 (Pseudomonas sp.) ,该菌株在30℃时对土霉素的降解率最高,达到了26.75%;不同pH梯度下,T4菌在pH为7时对土霉素的降解率达到最高,为27.03%;转速为150 rpm和170 rpm时,T4菌对土霉素的降解率分别为26.18%和25.59%,考虑到摇床高转速耗能高的因素,因此选择150 rpm为优化的转速;接种量对T4菌降解土霉素的影响较小,而且二者之间呈负相关,接种量1%时降解率最高,为26.88%。优化条件下,T4菌对100 mg/L土霉素的降解率为26.29%;堆肥试验表明,添加了T4菌之后,土霉素去除率更高,为93.21%。 【结论】 本研究筛选出的菌株T4对土霉素有较好的降解能力。通过16S rDNA基因序列分析,T4菌属于假单胞菌 (Pseudomonas sp.),其降解土霉素的优化条件为温度30℃、pH 7.0、转速150 rpm、接种量1%。在堆肥中接种T4菌后,提高了对土霉素的去除作用,表明T4菌作为土霉素降解菌具有污染治理的潜力。      

Degradation of ochratoxin a by Brevibacterium species

The ability to degrade ochratoxin A was studied in different bacteria with a well-known capacity to transform aromatic compounds. Strains belonging to Rhodococcus, Pseudomonas, and Brevibacterium genera were grown in liquid synthetic culture medium containing ochratoxin A. Brevibacterium spp. strains showed 100% degradation of ochratoxin A. Ochratoxin α was detected and identified by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS) as a degradation product in the cell-free supernatants. The degradation of ochratoxin A is of public concern for food and environmental safety, because it could contribute to the development of new biological ochratoxin A detoxification systems in foodstuffs. In this study, the degradation of ochratoxin A by bacteria belonging to the food chain was demonstrated for the first time.     

活性污泥中细菌对聚丙烯酰胺的生物降解研究

聚丙烯酰胺（Polyacrylamide,PAM）是一类重要的水溶性高分子聚合物,已广泛应用到工农业生产的各个领域和人们的日常生活中。同时,PAM在环境中的残留、迁移和降解对环境的污染也日趋严重,尤其是降解后的单体丙烯酰胺对人类的神经系统有很大的危害。本文从胜利油田的活性污泥中筛选出3株聚丙烯酰胺降解菌,通过比较筛选出一株降解效果较好的菌,命名为AS－2。根据生理生化特性分析,初步鉴定为海球菌属。采用室内培养方法,研究了AS－2对聚丙烯酰胺生物降解的最佳条件。结果表明,当降解时间为5d,pH=8,温度为40℃,碳源为原油,氮源为NaNO3,原油和NaNO3的含量分别为2．5,1．4g·L^-1时,AS-2对聚丙烯酰胺的降解率达到45．23％。通过对聚丙烯酰胺生物降解前后的红外谱图比较,推断出AS-2主要降解了聚丙烯酰胺侧链的酰胺基,将酰胺基降解为羧酸和游离的氡基。用高效液相色谱检测生化后的PAM溶液,未检测出单体丙烯酰胺。     

盐渍化土壤中土著菌的石油烃降解潜力研究

自盐渍化地区（黄河三角洲）采集4种不同石油污染程度的土壤样品,从中筛选出高效降解石油烃的4个菌系和8个单菌株。分别以原油、柴油、烷烃和多环芳烃（PAHs）为底物进行培养,测定降解菌的生物量和降解率,研究其对不同底物的耐受浓度和降解潜力。结果表明,获得的石油烃降解菌为轻度嗜盐菌;不同菌株对不同底物的耐受浓度不同,混合菌系对不同底物的降解能力强于单菌株,对单一组分底物的降解优于复杂组分的底物;单菌株I-2、3、5、7能较好地降解PAHs并且对原油的降解能力高于柴油,单菌株I-1、4、6、8能够利用烷烃且对柴油的降解能力要比原油高;降解菌对柴油和原油的最高降解率分别可达78．4％和70．7％,对正十六烷和菲的生物降解率分别高达87．7％和88．1％,表现出较强的降解能力。研究结果表明黄河三角洲盐渍化土壤中土著菌对石油烃污染土壤具有较强的牛物修复潜力。     

高效降解烷烃的无色杆菌X_L株的分离鉴定及其降解特性

从山东东营胜利油田附近被石油污染的土壤中,通过逐步驯化筛选原油降解菌株,并对其降解特性进行研究。结果表明:①分离到一株以原油为唯一碳源,且摇瓶培养对原油降解率高达72.6%的降解菌XL。②通过形态、生理生化和16 SrDNA序列分析,XL与木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)的同源性达99.0%,最终确定为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)。③通过GC-MS分析表明,菌株对C12-C23和C27-C43的烷烃几乎能彻底降解,说明菌株具有高效较宽的烷烃降解谱。④XL菌株发酵液溶血圈和排油圈直径较大,分别为3.6 cm和4.7 cm,说明其能产生表面活性剂。⑤通过油污土壤的室内外培养降解试验发现,当土壤中原油含量为10%时,锯末、秸秆、菌剂及N、P营养物协同处理60 d后,土壤原油降解率为79.5%(室内)和71.0%(室外),明显高于仅加菌剂或加菌剂+N、P营养物的处理组。⑥室外堆制试验中,XL菌株对石油污染物的降解速度、能力均低于室内的。     

油污土壤修复微生物的筛选及其影响因素

[目的]探讨微生物原位修复的主要影响因素及水平(正交设计)之间的关系,为石油污染场地生物修复工程的参数设计提供一定理论依据。[方法]选取5因素4水平的正交设计,考察污染强度、营养物、氧化剂、表活剂、接菌量等因素对土壤修复效果的影响。[结果]以原油为唯一碳源经过初步筛选,获得16株石油烃降解优势菌,经过菌群复筛,获得2株偏利共生协同真菌DPF2,DPF4,协同降解率最高,7d达87.77%。选择其进行室内油污土壤的微生物修复模拟试验,60d石油污染强度为10的油污土壤降解率最高,可达94.12%。污染强度为25的油污土壤降解率为90.17%,SPSS数据分析表明生物修复影响的最大影响因素是氧化剂、表活剂和营养物,其次是污染强度、接菌量。[结论]初期添加表活剂、氧化剂、营养剂能对石油生物修复具有重要意义。污染强度仅在35d前有一定影响,在修复后期影响最小。在整个修复过程,接菌量方差均值与其他因素比较都最小,因此其因素水平对石油降解能力的影响不显著。     

Phosphate solubilizing microorganisms isolated from rhizosphere of maize cultivated in an oxisol of the Brazilian Cerrado Biome

Many soil microorganisms are able to transform insoluble forms of phosphorus to an accessible soluble form, contributing to plant nutrition as plant growth-promoting microorganisms (PGPM). The objective of this work was to isolate, screen and evaluate the phosphate solubilization activity of microorganisms in maize rhizosphere soil to manage soil microbial communities and to select potential microbial inoculants. Forty-five of the best isolates from 371 colonies were isolated from rhizosphere soil of maize grown in an oxisol of the Cerrado Biome with P deficiency. These microorganisms were selected based on the solubilization efficiency of inorganic and organic phosphate sources in a modified Pikovskaya's liquid medium culture containing sodium phytate (phytic acid), soybean lecithin, aluminum phosphate (AlPO₄), and tricalcium phosphate (Ca₃(PO₄)₂). The isolates were identified based on nucleotide sequence data from the 16S ribosomal DNA (rDNA) for bacteria and actinobacteria and internal transcribed spacer (ITS) rDNA for fungi. Bacteria produced the greatest solubilization in medium containing tricalcium phosphate. Strains B17 and B5, identified as Bacillus sp. and Burkholderia sp., respectively, were the most effective, mobilizing 67% and 58.5% of the total P (Ca₃(PO₄)₂) after 10 days, and were isolated from the rhizosphere of the P efficient L3 maize genotype, under P stress. The fungal population was the most effective in solubilizing P sources of aluminum, phytate, and lecithin. A greater diversity of P-solubilizing microorganisms was observed in the rhizosphere of the P efficient maize genotypes suggesting that the P efficiency in these cultivars may be related to the potential to enhance microbial interactions of P-solubilizing microorganisms.