高效长链烷烃降解菌ZKNU01的选育及其降解特性

通过富集分离筛选出1株高效长链烷烃降解菌,采用形态学、生理生化试验、16S r DNA序列比对和BBL Crystal AutoReaders进行菌种鉴定,并通过UV和GC-MS检测菌株对长链烷烃的降解特性。结果表明,分离到的1株长链烷降解烃菌,经鉴定为Achromobacter xylosoxidans ZKNU01。该菌能高效降解长链烷烃C15~C32,生长温度范围0~45℃,最适生长温度37℃,在接种量为106 CFU·m L~(-1),原油质量浓度为0.5 kg·L~(-1),振荡培养7 d时,降解率可达82.06%。石油中长链烷烃C15~C32以单末端氧化方式被完全降解。     

一株耐盐乙草胺降解菌的分离、筛选及鉴定

为获得更加适应自然环境的乙草胺降解菌株,以MSM基础盐培养基从常年经受乙草胺污染的农田土壤中分离乙草胺降解菌,筛选高效降解菌株,并对其进行鉴定及生长和降解特性分析。结果表明,共分离得到乙草胺降解细菌12株,通过高效液相色谱法定量检测确定菌株ACD-9的降解效率最高,3 d内对初始浓度为50·mg·L-1的乙草胺降解率可达到56.78%;从菌落特征、生理生化特性以及16S r RNA基因序列3个方面分析,鉴定菌株ACD-9为芽孢杆菌(Bacillus sp.);菌株ACD-9可在温度4～50℃、pH值4.5～10.0、NaCl质量浓度为0～150 g·L-1的条件下生长,其最适条件为46℃,pH值5.0～6.0,NaCl 0～10 g·L-1。综合而言,菌株ACD-9环境耐受力较好,适应能力较强,具有良好的应用前景。     

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1-2、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1-1、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生物修复潜力.     

降解柴油嗜盐菌的筛选、鉴定及其降解特性

柴油污染对人类健康和生态环境构成了严重威胁,微生物修复成为柴油污染治理常用的方法。以柴油为唯一碳源,筛选获得35株可利用柴油的嗜盐菌,通过测定柴油降解率筛选得到1株高效降解柴油嗜盐菌B-18;通过测定表面张力、排油圈直径,以及进行免疫溶血实验,筛选得到1株高产生物表面活性剂嗜盐菌B-2。B-2排油圈直径可达6 cm,所产生物表面活性剂将发酵液表面张力从74.88 mN·m^-1降至27.15 mN·m^-1,对3%柴油的降解率为44.80%,将该菌鉴定为嗜盐盐渍微菌属(Salimicrobium sp.)。B-18对3%柴油的降解率可达54.00%,鉴定其为盐水球菌属(Salinicoccus sp.),GC-MS方法显示,该菌能降解碳链长度在14~29的烷烃。柴油体积分数为5%时,在Gibbons培养基(GM)中B-2和B-18对柴油的降解率可由原来在无机盐培养基(MSM)中的35.52%和45.62%分别提高至49.08%和53.46%;在GM中混合接菌B-2和B-18对柴油的降解率提高至68.50%,适宜降解条件为100 g·L^-1 NaCl,温度为37 ℃,初始pH为7.5,降解率最高达到70.45%。通过扫描电镜发现,B-2和B-18在降解柴油时发生了形态的典型变化,嗜盐菌表面形成黏性物质,细胞呈不规则团聚,从而加速对柴油的吸收降解。高盐环境下,复合菌系B-2和B-18在柴油污染的生物修复中具有较强的应用潜力。     

嗜盐碱高环PAHs降解菌的分离及其降解特性研究

为获取嗜盐碱高环多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)降解菌,并研究其降解特性,利用盐度为5%、pH为8.6的无机盐培养液从延长油田石油污染土壤中富集分离出6株能以芘为唯一碳源和能源的嗜盐碱菌SYP-1、SYP-2、SYP-3、SYP-4、SYP-5和SYP-11。经形态学观察、生理生化特征分析和16S rRNA基因序列对比对菌株进行了鉴定,确定SYP-1为代尔夫特菌属(Delftia sp.),SYP-2、SYP-4和SYP-11为海杆菌属(Marinobacter sp.),SYP-3和SYP-5为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。初步的降解能力试验表明,6株降解菌7 d内可使初始浓度为50 mg·L~(-1)的芘降解率达42.3%～68.8%,使初始浓度为5 mg·L~(-1)的苯并[a]芘降解率达27.0%～49.4%。经耐盐碱特性分析,株菌SYP-1、SYP-2、SYP-3和SYP-11的可生长盐度范围为0～20%,SYP-4和SYP-5的可生长盐度范围为0～15%,6株菌均可在pH为5～10的环境中生长。选择了对芘和苯并[a]芘同时具有较高降解能力的4株菌SYP-2、SYP-3、SYP-4和SYP-11,分析了其在不同盐度和pH条件下对芘降解效率的影响,结果表明,无论在0～15%的盐度范围内还是在5～10的pH范围内,4株菌对芘均具有良好的降解效果。研究表明,所分离菌株具有较高的耐盐碱性,且对降解4环以上高环PAHs具有很大潜力。     

假黄单胞菌株J1的筛选及木质纤维素降解基因的生物信息学分析

[目的]本研究旨在发掘木质纤维素降解菌种资源,并寻找木质纤维素降解关键酶基因和代谢通路。[方法]以纤维素为唯一碳源,从土壤、腐叶混合物中分离出27株具有纤维素降解能力的细菌。通过测定纤维素酶活力,将降解效果最优菌株进行全基因组测序。通过与同属细菌的全基因组序列的比对构建贝叶斯树。[结果]菌株J1内切纤维素酶、滤纸酶和β-葡萄糖苷酶活力峰值分别为0.39、0.18和0.11 IU·m L~(-1),并将菌株J1鉴定为假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas sp.)。Clusters of Orthologous Groups(COG)和Carbohydrate-Active Enzyme Database(CAZy)等基因数据库注释结果表明:菌株J1具有木质纤维素降解酶基因。代谢通路预测表明:该菌株具有利用纤维素生成乙醇的代谢通路。[结论]本研究分离筛选到的假黄单胞菌株J1可以作为生物乙醇发酵的候选菌株,同时测序获得的全基因组数据将为假黄单胞菌属降解木质纤维素的途径提供依据。     

邻苯二甲酸酯降解菌的筛选、降解特性及土壤修复研究

为寻找高效邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)降解菌,采用富集培养法从城市污水处理厂活性污泥中分离筛选出一株DEHP降解菌并命名为ASW6D。通过扫描电镜、16S r RNA同源性序列分析,初步将菌株ASW6D鉴定为分枝杆菌属(Mycobacterium sp.)。菌株ASW6D可在较宽温度(20~40℃)和pH(5~10)范围下高效降解DEHP,其最适生长降解条件为30℃、pH 8.0,3 d内可将初始浓度为500 mg·L~(-1)的DEHP降解82.87%。进一步采用GC-MS分析DEHP降解的中间产物,推测出DEHP的生物代谢途径为先通过β-氧化缩短DEHP侧链,生成邻苯二甲酸二丁酯(DBP),再将DBP转化为邻苯二甲酸(PA)。将菌株ASW6D接种到DEHP污染的土壤,可将土壤中DEHP去除率提高58.67%,表明ASW6D在PAEs污染环境生物修复方面的应用具有一定的潜力。     

一株长链烷烃降解菌LZ02的筛选及其降解特性

通过富集分离筛选高效长链烷烃降解菌,采用形态学、生理生化实验、16S r DNA序列比对进行菌种鉴定,通过UV和GC-MS检测菌株对长链烷烃降解特性。结果表明:分离到1株长链烷降解烃菌,经鉴定为希瓦氏菌属,命名为Shewanella sp.LZ02。该菌生长温度范围0~45℃,最适生长温度35℃,在接种量为106CFU/m L,原油浓度为0.5%(W/V),振荡培养7 d时,降解率可达62.90%。GC-MS分析表明:石油中长链烷烃C15~C21被完全降解,C22~C32部分降解,降解方式为单末端氧化。     

石油烃降解菌Rhodococcus sp.15-3的分离鉴定及特性研究

从原油污染土壤中分离筛选到一株石油烃降解菌15-3,根据其形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,将其初步鉴定为红球菌(Rhodococcus sp.).采用室内培养的方法,研究了15-3菌株对原油、原油中的烃类及正十八烷的降解作用.结果表明,15-3菌株能以正十八烷为惟一碳源生长,在48 h内对500 mg·L-1的正十八烷降解率达96.9%.15-3菌株降解正十八烷的最适温度、pH值和盐浓度(NaCl)分别为30℃、7.0、2%,在低温(10℃)及高盐(4%～5%NaCl)环境下也有良好的降解能力.15-3菌株可以降解原油中C,13～C,32的正构烷烃、芳香烃及姥鲛烷.在含5 g·L-1原油的培养基中,30℃培养5d后,菌株15-3对原油的降解率为60.3%,对原油中C,13～C,31烷烃的降解率均大于90%,对原油中芳香烃的降解率为63.6%.该菌株以石蜡为惟一碳源生长时能产生表面活性剂,将发酵液表面张力由58.11 mN·m-1降到36.6 mN·m-1,表明菌株15-3具有较强的乳化和分散石油的能力.     

石油降解菌群的构建及其对混合烃的降解特性

经富集、分离、纯化,并经选择性培养基的筛选和对总石油烃(TPH)降解能力的测试,从大庆油田石油污染土壤中获得6株分别具有环烷烃、直链烷烃和芳烃降解能力的菌株B_1、B_2、B_3、B_6、B_7和B_9。经16S r RNA基因序列比对,菌株B_1、B_2、B_6和B_7分别属于嗜氢菌属(Hydrogenophaga sp.)、苯基杆菌属(Phenylobacterium sp.)、鞘脂菌属(Sphingobium sp.)和芽胞杆菌属(Bacillus sp.),B_3和B_9属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)。通过对接种比例、接种量和生长条件的优化,构建了微生物降解菌群,并采用该菌群进行混合烃污染土壤的修复。结果表明,该菌群对三类烃的去除均具有明显的促进作用。经过40 d的修复,环十二烷去除率达74.5%;100 d后,正十六烷和芘的去除率分别达56.9%和60.4%。前10 d修复过程中,各污染物降解速率最大,之后则逐渐降低,与土壤微生物多样性、数量以及活性的变化趋势相似。     

一株抗生素制药工业废水高效降解菌筛选及生物特性研究

[目的]从抗生素废水处理的活性污泥中筛选出具有高效降解能力的菌株。[方法]从抗生素制药工业废水处理的活性污泥中分离到1株抗生素高效降解菌NG3,对其进行形态学、生理生化鉴定和16SrDNA序列比对分析,同时对该菌株的生物学特性进行初步研究。[结果]从抗生素制药工业废水处理的活性污泥中分离得到1株抗生素高效降解菌NG3,经形态学、生理生化鉴定和16SrDNA序列比对分析,确定该菌株属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.),命名为Acinetobacter sp.NG3。[结论]为抗生素类工业废水高效处理提供借鉴。     

一株石油烃降解菌TY22烷烃羟化酶基因的克隆及功能研究

[目的]对一株石油烃降解菌TY22的烷烃羟化酶基因alkB克隆测序,并对其外源表达和功能进行研究。[方法]PCR扩增获得alkB基因部分序列,再根据该序列通过染色体步移技术,最终获得完整CDS序列。将alkB基因与pET21b(+)载体构建重组质粒,并转入E.coli BL21(DE3)进行表达。再将alkB基因克隆至pCom8载体中,分别转入E.coli GEc137(p GEc47△B)和Pseudomonas fluorescens KOB2Δ1进行基因功能的互补试验。[结果]染色体步移获得了1 236 bp的烷烃羟化酶基因完整CDS序列(Gen Bank Accession:KU867870)。诱导表达发现,重组菌在0.1 mmol/L IPTG、30℃条件下诱导培养6 h的表达效果最佳,得到与预期相符的46 kDa蛋白。基因功能互补试验发现,重组菌能在以C12~C16为唯一碳源的培养基中生长。[结论]TY22菌株的烷烃羟化酶基因完整CDS序列全长1 236 bp,能氧化C12~C16的中长链烷烃,并能在大肠杆菌中有效表达。     

喹啉高效降解菌株Alcaligenes sp. WUST-qu的筛选、鉴定及降解特性

从某焦化厂污水处理系统的活性污泥中筛选到一株喹啉高效降解菌WUST-qu,对其形态、分类地位、降解特征和生长动力学进行表征。结果表明,该菌株为革兰氏阴性菌,有芽孢,长为1.15μm±0.08μm(n=20),宽为0.26μm±0.01μm (n=20);16S rRNA基因核苷酸序列比对结果表明,该菌株属产碱杆菌属微生物(Alcaligenes sp)。菌株WUST-qu能在初始pH为5.0～9.0内有效降解喹啉,最适初始pH为中性到略偏碱性(7.0～8.0)。在该条件下,菌株能在接种后的48 h内将最高初始质量浓度为700 mg·L~(-1)的喹啉完全降解。进一步研究表明,菌株WUST-qu不仅能够有效降解喹啉,还能有效降解苯酚,在MSM初始pH为8.0的条件下,菌株WUST-qu能在32 h内将初始质量浓度为700 mg·L~(-1)的苯酚完全降解。其以喹啉为唯一碳源生长时的动力学参数为μ_(max)=1.657 6 h~(-1),K_s=36.42 mg·L~(-1),K_i=81.418 mg·L~(-1)。     

油烟污染物降解菌分离·降解特性的研究

[目的]筛选油烟污染物降解菌,并研究其降解特性,为利用微生物修复被油烟污染的环境奠定基础[方法]利用含金龙油的选择培养基,从受油烟污染的土壤中分离筛选油烟污染物降解菌,探讨油烟污染物降解菌的最佳降解条件[结果]分离筛选出2株能降解油烟的菌株,命名为KD-1和KD-22株菌株能够不同程度地降解油烟污染物,但混合菌株表现出更强的降解能力,混合菌株对油烟污染物的降解效率可达8711％,所选的微生物能利用油类物质作为唯一碳源进行生长代谢。菌体降解油烟污染物的优化条件为：油烟污染物80g／L,NaNO3浓度2g／L,温度40℃,摇床转速220r／min、[结论]所获得的油烟污染物降解菌对于应用生物法治理油烟污染物     

一株柴油降解菌的分离及降解条件寻优

从茂名炼油厂附近长期被柴油污染的土壤中分离出1株能够以柴油为惟一碳源和能源的柴油降解菌株,根据其形态和生理学特征鏊定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),命名为DB-1.单因素试验结果表明,DB-1菌株降解的务件范围为温度25～35℃,pH值6.0～8.5.表面活性剂吐温-80浓度50～125 mg·L-1.由正交试验可知,影响DB-1菌株降解的主要因素是温度,其次是pH值和表面活性剂吐温-80,最佳条件组合为温度30℃,pH值7.0,吐温-80的浓度75 mg·L-1,此条件下5d的降解率为65.72%.     

一株DBP高效降解菌的筛选及降解特性研究

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)属邻苯二甲酸酯(PAEs),DBP与基质间非共价键连接,是环境污染物。由于DBP性质相对稳定,微生物降解是其降解主要途径。试验从荒废污染设施土壤中成功筛选一株DBP高效降解菌,经16S r RNA比对与剑菌(Ens ife r sp.)相似度为99%,将其命名为DNB-S2。经研究发现DNB-S2最适生长条件为:温度35℃;p H 7.0;DBP浓度500 mg·L~(-1);转速125 r·min~(-1)。DNB-S2能利用高浓度DBP,在500 mg·L~(-1)DBP浓度下,48 h内降解率达95%。底物广谱性研究发现DNB-S2可降解PAEs家族中其他污染物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。为PAEs污染的生物降解提供理论基础和技术支持。     

一株阿特拉津降解菌株L-1的鉴定和降解特性研究

[目的]鉴定1株阿特拉津(ATZ)降解菌株,并对其降解特性进行研究。[方法]通过对取自城市污水处理厂的污泥进行驯化培养,分离能够降解除草剂ATZ的菌株;通过16S rDNA基因序列分析及生理生化试验对菌株进行鉴定,并对其室内降解效果进行优化。[结果]试验分离到1株能降解ATZ的菌株L-1,该菌株与Arthrobacter菌株基因相似,同源性达99%以上,结合生理生化方法,确定该菌株为节杆菌(Arthrobacter sp.);L-1降解ATZ时培养基的最佳碳源为葡萄糖,最佳加入量为3 g/L。在此条件下,将L-1接种于阿特拉津无机盐培养基(ATZ浓度为500 mg/L)96 h后降解率达94.8%。[结论]该研究为进一步研究ATZ降解菌株及其在ATZ微污染水体生物修复中的应用奠定了基础。     

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。     

生物预处理秸秆降解木质素条件的优化

[目的]优化黄孢原毛平革菌生物预处理降解玉米秸秆中木质素的条件。[方法]通过单因素和正交试验,分析不同pH、温度、接种量和时间对黄孢原毛平革菌降解木质素的影响。[结果]黄孢原毛平革菌降解玉米秸秆木质素的最适条件为:温度32℃,pH=6,接种量10片,时间15d。[结论]在最适条件下,还原糖得率由0.47g·L~(-1)提高到0.79g·L~(-1)。本研究可提高玉米秸秆中纤维素的利用率可用于后续研究。     

阿特拉津降解菌CS3的分离鉴定及其降解特性的研究

为了适应不同环境污染修复需要,分离更多有效的阿特拉津降解菌是十分必要的。鉴于此,本研究从河北省某农药厂排污河中的废水中分离出一株以阿特拉津为唯一氮源生长的高效降解阿特拉津降解菌CS3。经生理生化鉴定和16S rRNA基因序列分析,最终鉴定其为产脲节杆菌(Arthrobacter ureafaciens)。在30℃和pH 7的最适条件下,菌株CS3能在48 h内完全降解50 mg·L~(-1)的阿特拉津,甚至能够在6 d内将500 mg·L~(-1)的阿特拉津完全降解,表明该菌株对阿特拉津具有较好的降解性。菌株CS3含有trzN,atzB,atzC 3个阿特拉津降解基因。菌株CS3具有较宽的温度(10~37℃)和p H(5~11)范围,且具有很好的耐碱性,为未来偏碱环境中阿特拉津污染修复提供了良好的候选菌株。