睾丸酮丛毛单胞菌对喹啉的微生物降解途径的研究

从油制气废水的活性污泥中分离得到一株可以在好氧条件下利用喹啉作为唯一碳源和能源的睾丸酮丛毛单胞菌 (Co mamonastestosteroni,编号为Q10 ) .浓度为 2 5 0mg L的喹啉可被该菌完全降解 ,TOC去除率为 70 % .实验结果表明喹啉首先降解为 1H— 2 氧喹啉 ,然后继续转化为 6 羟基— 1H— 2 氧喹啉、5 ,6 二羟基— 1H— 2 氧喹啉和 5 羟基— 6 (2 羧基乙烯基 )—1H— 2 吡啶酮 ,由此提出该菌降解喹啉的一种可能途径 .样品中还发现少量的 8 羟基— 1H— 2 氧喹啉 ,表明菌Q10 对喹啉的降解可能是通过以一种途径为主的多种途径进行的 .     

降解喹啉的假单胞菌BW003菌株的分离、鉴定和降解特性

从焦化废水活性污泥中分离出1株能利用喹啉作为唯一碳、氮源及能源的高效降解菌,16S rRNA鉴定为Pseudomonas sp..降解试验表明,菌株能将192～911 mg/L的喹啉在3～8 h内有效地降解,去除率均在96％～98％.最适降解温度为30℃,最适降解初始pH值为8.0.跟踪分析降解中间产物发现：在整个降解过程中,至少有43％的喹啉转化为2-羟基喹啉,其后有0.69％的2-羟基喹啉转化为2,8-二羟基喹啉,随后再转化为8-羟基香豆素;另外,至少有48％的喹啉中氮直接转化为氨氮,且外加碳源能促进氨氮的进一步转化,控制好碳氮比将能有效去除喹啉及其转化的各种污染物.     

固定化及游离态皮氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pickettii)降解喹啉的试验研究

从处理焦化废水的A2/O工艺曝气池中筛选、分离得到一株能利用喹啉作为唯一碳源、氮源和能源的细菌，经鉴定为皮氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pickettii)革兰氏染色阴性，杆状.采用PVA-硼酸-纱布复合载体法包埋固定了该菌，用电镜观察研究了该菌在固定化载体中的分布及形态.固定化细胞降解动力学试验表明，喹啉的降解符合零级反应.比较了固定化细胞与游离态细胞降解喹啉的特性，实验结果表明，游离态细胞利用喹啉的速率较快.     

4-甲基喹啉的微生物降解研究

从处理油制气废水的活性污泥中分离得到一株可降解喹啉的菌Q10，经鉴定为睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonas testosteroni)。该菌还可以降解4——甲基喹啉，本文着重研究了该菌在好氧条件下对4——甲基喹啉降解特性。实验结果表明，该菌在碱性条件下比在酸性条件下更有利于4——甲基喹啉的降解；温度为30℃时降解较快；振荡速度对降解没有明显影响；在适当的细菌浓度和底物浓度水平上，4——甲基喹啉具有较高的降解效率。实验也表明，菌Q10是一株喹啉衍生物广谱降解菌，具有重要的实用价值。     

喹啉及其衍生物微生物降解研究进展

喹啉类氮杂环化合物在水、土壤环境中普遍存在，受其污染的水、土壤环境生物修复是目前环境治理领域的重要课题。介绍了近年来喹啉类氮杂环化合物微生物降解的国内外研究进展，主要包括可利用喹啉类氮杂环化合物作为碳源、氮源和能源的微生物资源、微生物降解的有氧代谢和无氧代谢两大途径，以及喹啉类化合物的降解动力学。在此基础上，提出了需要进一步研究的方向。     

两株喹啉降解菌代谢途径的分析

从焦化废水处理系统中分离得到2 株以喹啉为唯一碳源和氮源生长代谢的降解菌,经形态、生理生化特征及16S rRNA 基因的序列分析初步鉴定为Pseudomonas sp.QG6 和Rhodococcus sp.QL2. 2 株菌对喹啉均表现出良好的降解性能,当喹啉初始浓度为150mg/L 时,均能在8h 内降解完全. QG6 对TOC 去除率高于QL2.采用HPLC 检测到2 株菌的中间产物不尽相同,所有被检出的中间产物均比喹啉极性强.GC/MS 鉴定结果显示,QG6 的中间产物有2-羟基喹啉、8-羟基香豆素和2,3-二羟基苯丙酸,QL2 的中间产物包括2-羟基喹啉、2,6-二羟基喹啉和8-羟基香豆素.探讨了降解喹啉的2 条不同代谢途径.     

焦化废水处理系统中喹啉降解菌的种群特征

从首钢及武钢焦化废水处理系统中分离筛选出10 株高效喹啉降解细菌,16S rRNA 鉴定表明它们分别属于假单胞菌及丛毛单胞菌2个属.对这些高效降解菌进行了降解基因片断的PCR 扩增,发现所有假单胞菌属的喹啉降解菌均含有编码转化喹啉为2-羟基喹啉和2,8-二羟基喹啉的基因片断.16S rRNA 与降解基因系统发育树的对比分析,表明细菌进化过程中可能存在的基因突变和水平基因转移现象.根据假单胞菌属的喹啉降解菌降解基因的特异性,利用荧光原位杂交技术对该菌在首钢活性污泥中的种群空间分布进行了检测.另外,对高效降解菌的质粒分布做了初步的探讨,发现喹啉降解基因可能主要编码在细菌的染色体上.     

喹啉降解菌筛选及其对焦化废水强化处理

以喹啉为目标污染物,从焦化厂废水处理工段活性污泥中分离出1株能利用喹啉作为唯一碳源、氮源及能源的高效降解菌DQS-01,经16S rRNA基因分析鉴定为丛毛单胞菌科食酸菌属(Acidovorax sp.)菌株.通过考察不同培养条件下DQS-01降解菌的生物量及喹啉降解率随时间的变化,确定其最佳降解条件为接种量10%、摇瓶转速150 r·min-1、初始p H 8.0~10.0、温度35℃.应用Haldane方程对该菌在不同喹啉初始浓度下的生长动力学过程进行了模拟,拟合曲线与实验测定值相关性良好.将该菌与高效苯酚降解菌混合菌株用于焦化废水的生物强化处理,在移动床生物膜反应器(moving-bed biofilm reactor,MBBR)运行72 h后,对焦化废水COD的降解率达到87.4%.     

成晶节杆菌NT16对含氧多环芳烃1-羟基-2-萘甲酸的降解

以从含氧多环芳烃污染的土壤中筛选的优势菌株成晶节杆菌NT16为对象,对菌株的生长特性和1-羟基-2-萘甲酸降解特性进行初步研究。结果发现,该菌以1-羟基-2-萘甲酸为唯一碳源和能源生长时,其最佳浓度为50 mg/L,最佳接菌量为10%,最适pH为9,最佳氮源为NH_4NO_3。在最适条件下,添加共存碳源丁二酸、丙二酸培养120 h时,菌株的生长量分别增加了62%、53%,且1-羟基-2-萘甲酸的降解率分别提高了9%、7%。研究发现,1-羟基-2-萘甲酸的浓度与降解时间符合一级反应动力学,而且碳源的添加可通过改变1-羟基-2-萘甲酸的降解途径而提高体系的矿化度。     

1株咔唑降解菌的分离、鉴定及其降解特性研究

利用微生物分离技术,从土壤中分离到1株咔唑降解菌KH-6.菌株KH-6能够以咔唑为唯一的碳源和能源良好地生长,同时还可以利用3-甲基咔唑、4-羟基咔唑和2,2′-二羟基联苯生长.经过对其形态特征、生理生化、以及16S rDNA序列分析,初步鉴定为黄杆菌属细菌.该菌株对咔唑的降解性是通过在液体培养基内菌体的增加及底物的减少来证实的,其利用咔唑生长的最适温度和pH分别为30℃和7.5.静止细胞反应试验表明,菌株KH-6除了咔唑以外还可降解其它杂环化合物.咔唑污染土壤中的生物降解实验表明,在灭菌土壤中90%的咔唑被降解,菌株KH-6对土壤中的咔唑有很好的生物降解效果.     

Biodegradation of 2-methylquinoline by Enterobacter aerogenes TJ-D isolated from activated sludge

Bacterial strain Enterobacter aerogenes TJ-D capable of utilizing 2-methylquinoline as the sole carbon and energy source was isolated from acclimated activated sludge under denitrifying conditions. The ability to degrade 2-methylquinoline by E. aerogenes TJ-D was investigated under denitrifying conditions. Under optimal conditions of temperature (35℃) and initial pH 7, 2-methylquinoline of 100 mg/L was degraded within 176 hr. The degradation of 2-methylquinoline by E. aerogenes TJ-D could be well described by the Haldane model (R² > 0.91). During the degradation period of 2-methylquinoline (initial concentration 100 mg/L), nitrate was almost completely consumed (the removal efficiency was 98.5%), while nitrite remained at low concentration (< 0.62 mg/L) during the whole denitrification period. 1,2,3,4-Tetrahydro-2-methylquinoline, 4-ethyl-benzenamine, N-butyl-benzenamine, N-ethyl-benzenamine and 2,6-diethyl-benzenamine were metabolites produced during the degradation. The degradation pathway of 2-methylquinoline by E. aerogenes TJ-D was proposed. 2-Methylquinoline is initially hydroxylated at C-4 to form 2-methyl-4-hydroxy-quinoline, and then forms 2-methyl-4-quinolinol as a result of tautomerism. Hydrogenation of the heterocyclic ring at positions 2 and 3 produces 2,3-dihydro-2-methyl-4-quinolinol. The carbon-carbon bond at position 2 and 3 in the heterocyclic ring may cleave and form 2-ethyl-N-ethyl-benzenamine. Tautomerism may result in the formation of 2,6-diethyl-benzenamine and N-butyl-benzenamine. 4-Ethyl-benzenamine and N-ethyl-benzenamine were produced as a result of losing one ethyl group from the above molecules.     

河口底泥来源真菌Trichoderma asperellum对壬基酚的降解路径

从壬基酚(Nonylphenol,NP)污染严重的李村河口底泥中分离纯化出可实验室培养的真菌,以高浓度NP为环境选择压力筛选出了一株目标菌株,18S rDNA确定其归属为棘孢木霉(Trichoderma asperellum)。实验室内研究了该菌株对NP的生物降解过程,LC/MS分析其代谢产物,据此提出了NP可能的生物降解路径。菌株的生长曲线表明NP能促进其生长,该菌株3 d对5 mg/L NP的降解率为71.4%,7 d的降解率达到87.2%,14 d则达到了92.2%。LC/MS分析确定了NP四种代谢产物,分别是2-甲基-1-苯基丁醇、3,5-二羟基苯甲酸、苯二酚和苯甲醚(或苄醇)。提出了两种NP可能的生物降解路径,Ⅰ是最终转化成苯二酚,Ⅱ是最终转化成苯甲醚或苄醇。     

再生纤维素膜的微生物降解

采用田间掩埋、平皿培养和ＣＯ２释放试验分别测试了再生纤维素膜的生物降解性。试验结果表明：膜的失重随掩埋时间而增加;不同试验菌株对膜有不贩降解活性,其顺序为木霉Ｔ－３１１〉黑曲霉Ａ－３０５〉青霉Ｐ－３０７;掩埋或用菌株Ｔ－３１１接种４２ｄ后,膜的生物降解率可超过７０％;在膜的微生物降解过程中,失重、菌株在膜表面的可见生长和ＣＯ２释放分别是膜不同降解程度的表征,彼此既相关又有区别。     

芴降解优势菌的筛选鉴定及降解特性研究

从某焦化厂活性污泥中分离筛选出一株能以芴为碳源和能源生长的细菌(命名为W-2),在形态学观察和生理生化试验基础上,利用16S rDNA序列分析及系统发育学分析的方法,鉴定菌株W-2为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila).考察了菌株W-2在液体培养基体系内对芴的降解效果,结果表明,该菌株对芴具有良好的降解特性,在初始芴浓度为40mg/L,接种量10%(V/V),pH 7.0,温度30℃条件下,接种该菌11d后,芴的降解效率达到86.0%,说明该菌在芴污染控制方面具有良好的应用前景.     

蒽降解菌烟曲霉A10的分离及降解性能研究

从污染环境中筛选出1株蒽降解菌A10,经鉴定为烟曲霉（Aspergillus fumigatus）,其对蒽的降解率随时间的延长逐渐升高,在12～84 h,蒽降解率增长速率较快;此后降解率的增加趋于平缓,最终（168 h）能够达到83%左右.当无机盐培养液中蒽初始浓度为10 mg/L,A10投菌量为50 g/L（以湿重计）,菌龄为36 h时, 5 d内蒽降解率为79.37%.蒽浓度对菌发挥降解作用有较大影响,浓度为5 mg/L时,降解率最高,达92.17%.培养液初始pH为5.0～7.5时,降解率维持在60%左右;温度为30℃、氧气量为4.30 mg/L时蒽降解效果较好.一定量的营养盐的添加能在一定程度上促进蒽的降解.共代谢底物乳糖的添加,能使蒽的降解率提高37.15%.对蒽降解过程的初步研究表明,菌株A10对蒽的降解是一个胞外吸附/胞内降解的动态变化过程.红外光谱分析显示,在微生物作用下,蒽的结构发生改变,生成了含有1～2个苯环的芳香酸、芳香酮、芳香醛和饱和碳氢化合物等一系列降解产物.     

氨基酸对烷烃降解菌GS3C降解性能的影响

从广州石油化工总厂污水处理站旁的油泥混合物中分离筛选得到一株烷烃降解菌GS3C,从生理生化及16S rDNA基因扩增测序等方面进行了鉴定,并在振荡好氧培养条件下研究该菌的降解性能及酵母浸膏、碳源、氮源、维生素、水解酪蛋白等营养物对其降解的影响,同时考察不同氨基酸对降解的影响. 结果表明,该菌的16S rDNA基因扩增序列与Burkholderia cepacia的同源性为97%,初步断定该菌株属于洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia),酵母浸膏能促进其对正十六烷的降解,其主要因素为氨基酸对降解的促进作用. 谷氨酸、脯氨酸、赖氨酸、缬氨酸及亮氨酸的混合物对降解菌GS3C的代谢促进作用最好,其中赖氨酸与脯氨酸为关键的2种氨基酸.      

菌株scl-2对苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷降解的研究

研究了有机磷农药降解菌株Arthrobacter sp.scl-2对苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷的降解特性,结果表明菌株scl-2可以利用苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷为唯一磷源生长.菌株scl-2降解苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷的最适温度均为30℃,哒嗪硫磷的降解在初始pH8时速度最快,而丙溴磷和苯线磷的最适初始pH均为7,偏酸偏碱均不利于菌株对苯线磷、哒嗪硫磷、丙溴磷的降解.利用气相色谱-质谱联机鉴定了苯线磷、哒嗪硫磷、丙溴磷的降解产物,分别为3-甲基-4-甲硫基苯酚、6-羟基-2-苯基-2-氢哒嗪酮和4-溴-2-氯苯酚.     

1株壬基酚降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

从给水处理系统长期运行的颗粒活性炭上分离到1株可以以壬基酚(NP)为唯一碳源生长的好氧细菌F-10,利用Sherlock微生物鉴定系统(MIS)分析,初步鉴定为红球菌属中的红串红球菌.通过摇瓶实验考察了温度、pH、NP初始浓度、细菌投量、金属离子等因素对F-10降解NP性能的影响,得出最佳降解条件是温度30℃,pH值6.0,在该条件下,2%菌投量对1 mg/L NP去除率达到了62%,且降解过程满足一级动力学模型,速率常数(k)为0.086 5 d-1,半衰期(t1/2)为8.0 d;此外,菌的降解速率与NP的初始浓度关系不大,而与菌量呈正相关;增加溶液中NH4、Mn2 、Mg2 、NaCl浓度或加入葡萄糖、醋酸钠和酵母膏等底物对菌降解NP均有促进作用;而Ca2 、Cu2 、Fe2 和磷酸盐的作用则相反;同时混合菌体系的降解性能要优于纯菌.     

南海高效石油降解菌的筛选及降解特性研究

以南海10个采样点采集到的样品为研究材料,以石油降解率为筛选依据,初筛获得52株石油降解菌,从中进一步筛选出6株对石油烃有降解能力的细菌,通过16S rRNA序列分析对筛选得到的6株菌进行初步鉴定,并使用GC-MS内标法测定降解产物,对降解菌的降解特性进行进一步研究.结果表明,采用重量法筛选出来的6株细菌对石油的降解率为20%～55%.与Genbank中的16S rRNA基因序列BLAST对比结果显示,所筛选出的6株菌株中,3株菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株菌株属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas),1株属于交替单胞菌属(Alteromonas).降解特性分析表明,所筛选6株菌的烷烃降解率均在40%以上,多环芳烃降解率均在70%以上,其中,菌株B08500m-3对石油中总烷烃和总芳香烃的降解效果较好,降解率分别为75%和87%.     

Biodegradation of organochlorine pesticide endosulfan by bacterial strain Alcaligenes faecalis JBW4

The recently discovered endosulfan-degrading bacterial strain Alcaligenesfaecalis JBW4 was isolated from activated sludge. This strain is able to use endosulfan as a carbon and energy source. The optimal conditions for the growth of strain JBW4 and for biodegradation by this strain were identified, and the metabolic products of endosulfan degradation were studied in detail. The maximum level of endosulfan biodegradation by strain JBW4 was obtained using broth at an initial pH of 7.0, an incubation temperature of 40℃ and an endosulfan concentration of I00 mg/L. The concentration of endosulfan was determined by gas chromatography. Strain JBW4 was able to degrade 87.5% of α-endosulfan and 83.9% of β-endosulfan within 5 days. These degradation rates are much higher than the previously reported bacterial strains. Endosulfan diol and endosulfan lactone were the major metabolites detected by gas chromatography-mass spectrometry; endosulfan sulfate, which is a persistent and toxic metabolite, was not detected. These results suggested that A. faecalis JBW4 degrades endosulfan via a non-oxidative pathway. The biodegradation of endosulfan by A. faecalis is reported for the first time. Additionally, the present study indicates that strain JBW4 may have potential for the biodegradation of endosulfan residues.