石油降解希瓦氏菌
海洋石油污染的克星——石油降解菌
海洋石油污染的克星——石油降解菌作者：激扬来源：《石油知识》 2017年第3期激扬随着海上石油开发步伐的加快，海上石油运输日益频繁，油井溢油、运输船只的泄漏原油、沿海炼油企业的排污等事故也逐年增多。
石油一旦泄漏进入海洋之后会对海洋生态产生多方面的危害。
目前，出现海洋受到石油污染的事故时，常采用的方法包括物理法、化学法和生物法。
然而在实现海洋石油污染生态修复过程中，生物修复技术由于多种突出优势成为当前海洋生态修复的重要技术之一。
在生物修复海洋石油污染事故中，石油降解菌的作用无疑是该项技术的核心。
生物降解的好处相对于物理化学法降解受石油污染的海域，生物降解途径是一种环境友好型的途径，更能受到公众的认可；生物降解的最终产物为CO2和H 2O等无机分子或易被水生生物利用的简单小分子；在海洋溢油事故中，大量研究发现，通过人工筛选、培育，甚至改良这些微生物，然后将其投放到受污海域，进行石油烃类的生物降解，具有成本低、见效快、无污染等特点。
据不完全调查，生物修复的方法可节省大约50%～70%的费用石油降解菌群有哪些在自然环境中，能够降解石油的菌群并不多，但是一旦受到污染大部分菌群受到不同程度的抑制，而降解菌群得以迅速增长。
而在海洋内，目前已经发现1 0 0 多个属， 2 0 0 多种的石油降解菌，这些菌群中包括细菌、真菌、海藻、霉菌等，其中细菌7 9 个属、蓝细菌9 个属、真菌1 0 3 个属和海藻1 9 个属。
我国学者近来发现金黄色葡萄球菌和嗜冷杆菌对原油具有降解能力，主要有细菌类的无色杆菌属( A c h r o m o b a c t e r ) 、不动杆菌属；真菌类的金色担子菌属( A u r e o b a s i d i u m ) 、假丝酵母属( C a n d i d a ) 等；霉菌类的青霉素（ P e n i c i l l i u m ）、曲霉属（Apergillus）等以及酵母菌类的红酵母菌属( Rhodotorula)、毕赤氏酵母菌属(Pichia)等。
石油降解菌简介
产品名称
BOMZ-1微生物菌剂
产品成份
芽孢杆菌酵母菌属微球菌属生物酶菌种活化剂
产品性状
粉状乳白色具香味
产品规格
1公斤/袋
产品价格
6000元/袋
产品特点
•纯天然菌族和酶不会遗传变异、不致病，经FDA-GRAS认证，对动植物和人体无害。
•配方都添加适当的生物酶以解决原油乳化加快修复过程
•采用微胶囊封装工艺，可使每克产品中活菌含量达到30-300亿
•盐度：在海水和淡水中都适用,最高可耐受4%的盐度。
•抗毒性：可以较有效地抵抗化学毒性物质，包括氯化物、氰化物和重金属等。
注意：当受污染区含有杀菌剂时，应预先研究它们对微生物的作用。
使用方法
原油重度污染土壤修复：
•确定土壤结构类型，对土壤进行翻松。
•检测pH，调整到6.6－7.4。
•污染土壤投加有机肥调节土壤有机质含量大于35%后喷洒水溶性复合肥至少将C：N：P调整到100：5：1。
•残余剩余污染物可降低到极低水平，不产生二次污染，不破坏植物生长所需土壤环境。
•可修复偏远地区，不能使用传统设备的地方。
液体菌剂
产品名称
BOMZ-Y微生物菌液
产品成份
芽孢杆菌酵母菌属微球菌属硅酸盐菌根瘤菌菌根菌光合细菌生物酶菌种活化剂
产品性状
棕色液体具香味
产品规格
25公斤/桶
产品价格
20000元/桶
原油中轻度污染土壤修复：
•确定土壤结构类型，对土壤进行翻松。
•检测pH，调整到6.6－7.4。
•喷洒水溶性复合肥至少将C：N：P调整到100：5：1。
•将本产品溶解后，溶液均匀泼洒在土壤上，翻耕一次。
•播种植物来调控土壤含水率，同时通过根系向土壤输送氧气。
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性石油是一种重要的化石能源资源，然而由于人类活动和技术原因，石油在开采、运输和利用过程中往往会导致石油污染。
石油污染会给土壤、水体和生态系统带来严重的影响，因此石油污染的治理已经成为一个全球性的热点问题。
微生物对石油污染土壤的降解具有重要的意义，因此对石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性的研究具有重要的意义。
一、石油污染土中微生物的分离鉴定石油污染土中的微生物主要包括细菌、真菌、放线菌等多种微生物。
在分离鉴定石油污染土中的微生物时，可以通过勾兑稀释法、平板培养法、PCR-DGGE等方法进行。
分离出的微生物可以进行形态学观察、生理生化鉴定、16S rDNA或18S rDNA序列分析等方法进行鉴定，从而得到土壤中的微生物群落结构和多样性信息。
二、石油污染土中微生物的降解特性1. 石油降解菌的鉴定与筛选通过对分离出的微生物进行石油降解能力的筛选，可以得到一系列优势菌株。
这些菌株能够利用石油为碳源和能源，通过代谢途径进行石油降解。
也可以利用分子生物学方法对这些菌株进行鉴定，确定其属种和亚种，为进一步深入研究其降解机理奠定基础。
2. 石油降解代谢途径石油降解菌在降解石油时通过一系列代谢途径将石油中的有机化合物转化为无害的物质。
研究石油降解菌的降解代谢途径可以帮助我们更深入地了解微生物在降解过程中的作用机制和关键酶系。
例如土壤细菌通过菌体内特定的酶类来打破石油烃的碳链，将其降解成较小的化合物，并进一步利用获得能量。
三、石油污染土中微生物的应用前景1. 石油降解生物技术石油降解微生物可以应用于生物处理和生物修复技术中，通过引入具有高效降解能力的微生物来降解土壤中的石油污染物，从而修复受污染的土壤和水体。
这种生物修复技术具有对环境友好、节能减排等优点，被广泛应用于石油污染土壤的治理中。
2. 石油降解酶的应用石油降解微生物中产生的酶在石油降解过程中发挥着关键的作用，通过研究和应用这些酶可以实现高效的石油降解。
石油降解菌株的筛选 鉴定及其石油降解特性的初步研究
（2）pH值对菌株降解效率的影响：在pH值为7.0时，菌株X的降解效率最高， 达到60%以上。当pH值偏离7.0时，其降解效率明显下降。
（3）盐度对菌株降解效率的影响：在低盐度条件下，菌株X的降解效率较高。 随着盐度的增加，其降解效率逐渐降低。当盐度超过5%时，其降解效率显著下降。
（4）产物分析：利用GC-MS等技术，我们对菌株X降解石油烃的产物进行了 分析。结果显示，菌株X能够将石油烃主要降解为脂肪酸、酚类化合物等中间产 物。这些中间产物在进一步降解过程中转化为二氧化碳和水，从而实现石油烃的 生物修复。
2、筛选流程：首先，采集油污土壤和石油废水样品，进行富集培养；其次， 通过初筛和复筛，获得具有较强石油降解能力的菌株；最后，通过形态学和分子 生物学鉴定，确定菌株种类。
3、鉴定步骤：将筛选得到的菌株进行16S rDNA分子鉴定，利用细菌分类学 软件进行比对分析，最终确定菌株的种属。
4、石油降解特性分析：采用液体培养法测定菌株的石油降解能力，通过测 定不同时间点石油烃类物质的含量，计算菌株的降解速率和降解效率。
1、菌株筛选
从石油烃污染地区采集土壤样品，采用富集培养法，经过多步筛选，获得具 同温度、pH值、盐度等条件下，对菌株降解石油烃的能力进行测定。通 过改变环境因素，观察其对菌株降解效率的影响。同时，利用气相色谱-质谱联 用（GC-MS）等技术，对菌株降解的产物进行分析。
参考内容
一、引言
石油烃是石油和天然气的主要成分，它们在自然环境中的存在和降解对全球 碳循环和环境生态有着重要影响。厌氧降解菌在石油烃的降解过程中扮演着关键 角色。本次演示旨在筛选出具有高效石油烃厌氧降解能力的菌株，并对其降解特 性进行研究，以期为石油烃污染的生物修复提供理论依据。
二、材料与方法
石油降解菌代谢途径和分子机制的研究
石油降解菌代谢途径和分子机制的研究近年来，全球的环境问题日益严重，其中包括海洋油污染，这种污染对海洋生态环境造成了极大的破坏。
而石油降解菌的发现以及对其代谢途径和分子机制研究的深入，为海洋油污染的治理带来了新的希望。
石油降解菌，是指能够利用石油为唯一碳源利用的微生物。
石油降解菌的代谢途径因种类不同而异，但通常可以分为两种类型：一是利用石油中的芳香族化合物产生生长能量和维持生长维度的芳香族代谢途径；二是利用脂肪族化合物代谢获得生长能量和维持生长维度的脂肪族代谢途径。
对于芳香族化合物代谢途径，石油降解菌的分子机制已经相对明确，其中最为典型的是通过间歇性氧化途径代谢芳香族化合物的Pseudomonas菌株。
Pseudomonas菌株利用芳香族化合物的分子骨架，产生内源性的好氧代谢中间体，不断利用辅基酶A进行代谢反应，最终代谢产生了乙酰辅酶A和丙酮酸。
此外，还有一些石油降解菌是利用芳香族化合物的邻核或者间核位进行代谢，代谢产物有时候会进入苯酚类或者羟基多环芳烃类。
对于脂肪族化合物代谢途径，石油降解菌的分子机制尚不清楚。
其中最为典型的是在土地上分离出的一种广泛存在的绿色假单胞菌Sphingomonas sp. 2F2，其代谢特征为利用双酚A类化合物。
这种细菌利用许多类型的双酚A作为其唯一的碳源，利用产生的辅酶A，利用类似芳香族化合物代谢途径的间歇性氧化途径进行代谢反应，分解生物碱基和产生蒽醌和亚甲基蒽醌等中间代谢物。
这些代谢物是相当有毒的，为了保证细胞的生存而不致于受到中毒的影响，Sphingomonas sp.细胞利用一种特殊的运输蛋白，它能将有毒代谢物从膜外运输到膜内，保持代谢通畅。
总体来说，石油降解菌的代谢途径和分子机制的研究还处于比较初级的阶段，值得进一步深入探索。
通过对石油降解菌的深入研究，人们可以更好地了解石油降解的机理，为海洋油污染的治理提供参考，保障海洋生态的可持续发展。
石油烃类化合物降解菌的研究概况
石油烃类化合物降解菌的研究概况*李丽张利平**张元亮(河北大学生命科学学院保定071002)摘要:综述了国内外对石油烃类化合物的微生物降解的研究情况,分别就石油烃类化合物各组分微生物降解率、不同组分的微生物代谢途径、降解菌种类、降解性质粒、工程菌构建以及生物修复方法进行了介绍,以期全面反映此领域的研究成果,为研究工作者提供一定参考依据。
关键词:石油,烃类化合物,降解菌,生物修复中图分类号:Q93文献标识码:A文章编号:025322654(2001)0520089204自1969年发生第一次超级油船失事以来,世界上已有超过40处大的海洋泄漏,据估计每年都有千万公吨以上的石油污染世界海洋,对生物和生态环境造成了很大危害。
石油污染问题引起了人们越来越多的关注,刺激他们发明有效的技术方法对之进行治理。
物理和化学处理方法已研究得比较成熟,生物降解方法的研究虽仍有很大争论,但也已取得了一些成果。
天然微生物的生物降解作用已成为消除环境中石油烃类污染的主要机制[1]。
本文就此进行了综述,以期全面反映此领域的研究成果,存在的问题及今后的发展方向。
1石油烃类化合物的化学组成及其对微生物降解的敏感程度石油烃类化合物可分为4类:饱和烃、芳香族烃类化合物、沥青质(苯酚类、脂肪酸类、酮类、酯类、扑啉类)、树脂(吡啶类、喹啉类、卡巴胂类、亚砜类和酰胺类)。
许多学者对各成分的微生物降解率进行了研究[2],认为饱和烃的降解率最高,其次是低分子量的芳香族烃类化合物,高分子量的芳香族烃类化合物、树脂和沥青质则极难降解。
不同烃类化合物的降解率模式是:正烷烃>分枝烷烃>低分子量芳香烃>多环烷烃。
但此模式也并非是通用的。
如Jones等(1983)就发现海洋沉积的粗油中芳香烃的降解率要高于n2烷烃。
石油烃类化合物组成成分的差异影响其生物降解率。
低硫、高饱和烃的粗油最易降解,高硫、高芳香族烃类化合物的纯油则最难降解。
粗油降解后总是留下一些复杂的残留物,(主要是沥青质),但其并不会产生生态毒性作用,因此,对烃类化合物降解的研究主要还应集中于毒性较强的芳香族化合物。
石油降解菌.ppt
• 环烷烃在石油馏份中占有较大比例，首先经混合功能的氧 化酶(羟化酶)氧化产生环烷醇，然后脱氢得酮，进一步氧 化得到酯，或直接开环生成脂肪酸。 真菌和细菌降解石油烃类化合物可形成具有不同的立体化 学构型的中间产物。真菌将石油烃类化合物降解成反式二 醇，而细菌几乎总是将之降解成顺式二醇
• 在环烷烃中又以环己烷和环戊烷为主，没有末端 烷基环烷烃，它的生物降解原理和链烷烃的次末 端氧化相似。 • 首先混合功能氧化酶（羟化酶）氧化产生环烷醇， 然后脱氢得酮，进一步氧化得内酯，或直接开环， 生成脂肪酸。以环已烷为例，其生物降解的机制 为：混合功能氧化酶的羟化作用生成环已醇，后 者脱氢生成酮，再进一步氧化，一个氧插入环而 生成内酯，内酯开环，一端的羟基被氧化成醛基， 再氧化成羧基，生成的二羧酸通过β-氧化进一步 氧化共三个阶段 1. 和葡萄糖一样，脂肪酸参加代谢前也先要活化。其活化形式 是硫酯——脂肪酰CoA，催化脂肪酸活化的酶是脂酰CoA 合成酶。 活化后生成的脂酰CoA极性增强，易溶于水；分子中有高 能键、性质活泼；是酶的特异底物，与酶的亲和力大，因 脂酰CoA合成酶又称硫激酶，分布在胞浆中、线粒体膜和 内质网膜上。胞浆中的硫激酶催化中短链脂肪酸活化；内 质网膜上的酶活化长链脂肪酸，生成脂酰CoA，然后进入 内质网用于甘油三酯合成；而线粒体膜上的酶活化的长链 脂酰CoA，进入线粒体进入β-氧化
对于存在烷基取代环烷烃的微生物降解，其生物降解的途径 与无取代基的环烷烃相同，当环被打开后，再以支链脂肪酸 方式进行分解。
绝大多数研究表明，能够氧化环烷烃的微生物，并不能在 环烷烃上生长，常见的是能转化环已烷为环已酮的微生物 不能内酯化和开环，而能将环已酮内酯化和开环的微生物 却不能转化环已烷为环已酮。要使环己烷彻底矿化，还需 要多个微生物和多个酶系统参与。
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性石油是一种重要的能源资源，但在石油的采运、储运、加工和使用过程中，往往会发生石油泄漏和溢出等事故，导致严重的石油污染问题。
石油污染土壤是指土壤中存在一定浓度的石油物质，这些物质会对土壤中的微生物群体和生态系统造成影响。
因此，对石油污染土中的微生物进行分离鉴定及降解特性研究，对于解决石油污染问题具有重要意义。
本文通过对石油污染土中的微生物进行分离鉴定及降解特性研究，探讨石油污染土的生物修复技术，为石油污染问题的治理提供理论依据。
在石油污染土中，常见的微生物包括细菌、真菌、放线菌和蓝藻等。
根据土壤中细菌和真菌在营养需求上的差异，可以采用不同的富集培养基对其进行分离培养。
1. 细菌的分离鉴定细菌在石油污染土中是主要的降解菌，通过对细菌菌株的分离鉴定能够确定污染土中的细菌种群。
首先，可采取Dilution Plate法将不同稀释程度的土样涂布于富集培养基表面，经过一段时间后，从菌落形态及色素等方面进行初步的鉴定。
然后，可通过菌落PCR和16S rRNA基因测序技术进一步鉴定和分类。
石油污染土微生物的降解能力和降解途径，是研究石油污染土生物修复技术的基础。
根据微生物降解路径的不同，可以将石油污染物降解成不同的产物，如二氧化碳、水、甲烷、醛、酮等。
1. 细菌降解特性细菌在石油污染土中是主要的降解菌。
其中，硫氧化细菌能够利用污染土中的硫化物对石油进行降解；芳香族细菌能够通过羧化、水解等途径将石油中的芳香族化合物降解成较小的芳香族化合物。
同时，细菌在降解过程中会产生一些代谢产物，如微量元素和氨氮等，有些可以促进污染土的生化过程，有些则会对土壤环境产生不利影响。
真菌在石油污染土中也有重要的降解作用。
真菌能够分泌多种外生酶，如过氧化物酶、脱氢酶等，对石油中的烷烃和芳香族化合物进行降解。
同时，真菌具有很强的氧气吸收能力，可以加速石油中挥发性有机物的挥发，从而实现石油的清除。
三、生物修复技术在石油污染土治理中的应用生物修复技术是指利用生物学机制将有害化合物转化为无害物质的一种环境修复技术。
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第21卷第2期极地研究Vol.21,No.2 2009年6月CH I N ESE JOURNAL OF P OLAR RESE ARCH June2009研究论文影响南极海洋石油烃低温降解菌希瓦氏菌NJ49生长和降解率的环境因素研究刘芳明1,2 缪锦来1,2 臧家业1 董春霞3 王以斌1,2 (1国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061;2海洋生物活性物质国家海洋局重点实验室,青岛266061;3颐中(青岛)实业有限公司,青岛266021)提要 以柴油为唯一碳源和能源,从南极海水海冰微生物资源库中筛选到一株石油烃低温降解菌希瓦氏菌NJ49,并对影响其生长和降解率的环境因素(pH、温度、盐度、营养盐和表面活性剂)进行了初步研究。
结果表明:希瓦氏菌可作为低温海域石油烃污染生物修复的菌源,其生长和降解的最适条件为:初始pH7.5,温度15℃,盐度6%,摇瓶装量80m l,最佳氮源硝酸铵,最佳磷源为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的混合物,添加表面活性剂可促进希瓦氏菌NJ49的生长和生物降解率。
关键词 南极海洋 低温降解菌 柴油 生物降解 环境因素0 引言随着海上石油开采、运输和各类交通活动的日益频繁,海洋中石油烃污染物逐渐增多,而大规模溢油事件也时有发生,给海洋生态及近岸环境造成严重危害,由于自然微生物的生物修复是清除海洋石油烃污染的一种重要机制[1],因此备受关注。
国内研究者对海洋中温降解菌的生物降解曾进行了广泛研究[2—4],但对低温环境中石油烃降解研究较少。
南极低温微生物资源丰富,从中获取低温降解菌成为新的研究热点,国外学者已从南极海洋中分离筛选得到不同种属的降解细菌,如Ha lo m onas[5]、R hodococcus[6]和Sphin2 go m onas[7],有的降解菌可以在4℃条件下降解烷烃[8],甚至在更低的温度条件下降解多环芳烃[9],为低温环境石油烃污染修复提供了新的思路。
柴油是一种复杂的蒸馏混合物,内含碳原子数为C9—C20范围的石油烃,因此是研[收稿日期] 2008年11月收到来稿,2009年2月收到修改稿。
[基金项目] 国家自然科学基金项目(40876107)资助。
[作者简介] 刘芳明,男,1978年出生。
实习研究员,主要从事海洋环境污染、监测与修复研究。
28极地研究第21卷究碳氢化合物生物降解的优良底物[10]。
本研究以市售柴油为唯一碳源和能源,从南极微生物资源库中筛选低温降解石油烃的细菌,并对影响其生长和石油降解率的环境因子进行研究,以期为低温海域石油烃污染的生物修复提供基础资料。
1 材料与方法1.1 细菌样品所用样品于2001年11月—2002年3月中国第18次南极科学考察期间采集,并分离纯化得到,共50个,菌株编号分别为NJ29—NJ60,NJ280—NJ297。
1.2 培养基1.2.1 2216E液体培养基酵母粉,1g;蛋白胨,5g;磷酸铁0.1g;过滤海水,1000mL;pH,7.0—7.5。
1.2.2 2216E固体培养基在上述液体培养基中加1.5%琼脂即可。
1.2.3 筛选、发酵用无机盐培养基(MMC)NaCl,24g;MgS O4・7H2O,7.0g;NH4NO3,1.0g;KCl,0.7g;KH2P O4,2.0g; Na2HP O4,3.0g;蒸馏水,1000mL;pH7.4。
灭菌后补以适量柴油,摇匀。
1.2.4 MMC固体培养基MMC液体培养基加1.5%琼脂,灭菌并待培养基凝固后,用移液枪吸取适量柴油,涂布均匀。
以上培养基灭菌条件均为121℃湿热灭菌20m in。
试剂均为分析纯;海水取自胶州湾,经沉淀灭菌后备用;柴油为市售0号柴油,经0.22μm滤膜过滤灭菌后备用。
1.3 南极低温降解菌的筛选将斜面培养基上保存的南极细菌活化后,菌液以5%接种量接至2216E液体培养基中,培养7d后从培养液中移取1mL培养液,转接到添加柴油的2216E液体培养基中,连续驯化培养3次后,取1mL培养液到MMC液体培养基中。
以不接种的MMC做空白对照,置低温摇床培养箱,8℃,120r/m in条件下,振荡培养15d。
挑取摇瓶中显现浑浊的样品,吸取样品液0.1mL,在无菌操作条件下,涂布于MMC琼脂平板,置恒温培养箱中8℃下培养7d。
能够在MMC琼脂平板上生长的细菌,被视为南极石油烃低温降解菌。
1.4 南极低温降解菌NJ49生长曲线的测定移取5.0mL活化的南极低温降解菌NJ49菌液,加入装有100mL以柴油为唯一碳源的MMC液体培养基三角烧瓶中,于15℃,120r/m in振荡培养,每隔24h取样;以未接菌的MMC液体培养基做空白,光电比浊法[11]测540n m处的吸光值(OD)。
以培养时540nm间为横坐标,吸光值为纵坐标作图,得出菌株在该条件下的生长曲线。
1.5 环境因子影响的实验测定1.5.1 pH对NJ49降解率影响的测定用1mol/L HCl或1mol/L Na OH调节2216E液体培养基的pH值依次至5、6、7、8、9和10,分别接种南极低温降解菌NJ49,于15℃,120r/m in培养至对数生长期,取样,分别于250n m 和540n m 处测定吸光值,并计算降解率。
降解率计算参照文献[12]。
1.5.2 温度对NJ49降解率影响的测定将MMC 液体培养基的pH 值调节为7.5,分别接种,设温度依次为0、10、15、20、30和35℃,南极低温降解菌NJ49发酵培养,120r/m in 培养至对数生长期,取样,分别于250n m 和540n m 处测定吸光值,并计算降解率。
1.5.3 盐度对NJ49降解率影响的测定用NaCl 溶液调节MMC 液体培养基的盐度依次至4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%和9.0%,分别接种NJ49,于15℃,120r/m in 培养至对数生长期,取样,分别于250nm 和540nm 处测定吸光值,并计算降解率。
1.5.4 通气量对NJ49降解率影响的测定在6只250mL 摇瓶中分别装入20、50、80、100、120和150mL MMC 培养基,培养基的pH 值调节为7.5,分别接种南极低温降解菌NJ49,于15℃,120r/m in 培养至对数生长期,取样,分别于250n m 和540n m 处测定吸光值,并计算降解率。
1.5.5 氮源对NJ49降解率影响的测定选取硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、尿素作为氮源,其浓度均为1.0g/L,接种南极低温降解菌NJ49,于15℃,120r/m in 培养至对数生长期,取样,分别于250nm 和540nm 处测定吸光值,并计算降解率。
1.5.6 磷源对NJ49降解率影响的测定选取磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾+磷酸氢二钾做为磷源,其浓度均为0.1g/L,分别接种南极低温降解菌NJ49,于15℃,120r/m in 培养至对数生长期,取样,分别于250n m 和540nm 处测定吸光值,并计算降解率。
1.6 表面活性剂对南极低温降解菌NJ49降解率影响的测定在MMC 液体培养基中分别加入十六烷基三甲基溴化铵(CT AB )、十二烷基磺酸钠(S DS )、鼠李糖脂、鼠李糖脂+S DS,其浓度均为100mg/L,分别接种南极低温降解菌NJ49,于15℃,120r/m in 培养至对数生长期,取样,分别于250nm 和540nm 处测定吸光值,并计算降解率。
2 结果与分析2.1 南极低温降解菌的筛选经过3次的驯化培养和15d 的筛选培养后,发现所有样品中有4个摇瓶里的培养液变得浑浊,表明经过驯化培养后,4株南极细菌,即NJ41、NJ44、NJ49、NJ289,能以柴油为唯一碳源和能源在低温(8℃)进行生长,其中NJ49生长态势最好,见图1。
通过16S r RNA 分子鉴定,已确定NJ49属于希瓦氏菌属(数据未发表),NCB I Gene Bank 序列号为EU788041。
后续实验以希瓦氏菌NJ49为研究对象。
2.2 希瓦氏菌NJ49的生长曲线测定南极低温降解菌NJ49的生长曲线,从图2可以看出,培养4d 后NJ49达到稳定期,此时南极低温降解菌NJ49细胞数量达到最高峰,生长与死亡处于一个动态平衡中。
38第2期 刘芳明等:影响南极海洋石油烃低温降解菌希瓦氏菌NJ49生长和降解……第8d 后,由于培养基中的营养基本被消耗,生长速率小于死亡速率,细菌数量开始减少,进入衰亡期。
图1 MMC 培养基中的南极细菌NJ49.左:空白对照,右:MMC 培养基Fig .1.Antarctic bacteria NJ49in MMC culture .Left:contr ol,R ight:MMC图2 希瓦氏菌NJ49的生长曲线Fig .2.The gr owth curve of Antarctic cold 2adap ted degrading bacteria She w anell s p.NJ492.3 培养基初始pH 值对希瓦氏菌NJ49降解率的影响培养基的初始pH 值对希瓦氏菌NJ49生长和降解的影响见图3。
可以看出,在pH 5—10培养基条件下,菌株NJ49都能生长和降解;在pH 7—8培养基条件下,菌株生长和降解处于最高状态。
图3 培养基初始pH 对希瓦氏菌NJ49生长和降解率的影响Fig .3.Effects of culture initial pH on She w anell s p.NJ49gr owth and degradati on efficiency48极地研究第21卷2.4 温度对希瓦氏菌NJ49降解率的影响希瓦氏菌NJ49在15℃时生长量和降解率均达到最高,见图4。
随着温度的增加其降解率开始下降。
在0—25℃时,希瓦氏菌NJ49菌株可以生长并对柴油进行降解,但超过25℃,菌株生长非常缓慢,30℃时已经停止生长。
希瓦氏菌NJ49在0—5℃的低温条件下,可以对柴油进行降解,一般情况下在此低温范围,中温降解菌代谢活性非常低,生长缓慢。
图4 培养温度对希瓦氏菌NJ49生长和降解率的影响Fig .4.Effects of different te mperture on She w anell s p.NJ49gr owth and degradati on efficiency2.5 盐度对希瓦氏菌NJ49降解率的影响希瓦氏菌NJ49在4%—9%盐度范围内均能生长和降解柴油,在6%盐度下,生长和降解达到最高。
随着盐度的增加,其生长和降解受到限制,见图5。
图5 盐度对希瓦氏菌NJ49生长和降解率的影响Fig .5.Effects of different salinity on She w anell s p.NJ49gr owth and degradati on efficiency2.6 通气量对希瓦氏菌NJ49降解率的影响在250mL 摇瓶中装入50—120mL 培养基时,菌株希瓦氏菌NJ49生长和降解量均处于较高的状态;当装量为80mL 时,希瓦氏菌NJ49生长最好,降解率也最高,但随着培养基含量超过120mL,其生长和降解量则大幅度下降,见图6。