降解蒽嗜盐菌AD-3的筛选、降解特性及加氧酶基因的研究

蒽是典型的多环芳烃类环境污染物,属于美国EPA优先控制的16种多环芳烃类化合物,其在高盐环境下的生物降解备受关注.本研究从某石油污染的高盐土壤中成功筛选出了1株高效降解蒽的菌株,经过对其生理生化特征和16S rDNA序列分析,初步鉴定并命名该菌株为Martelella sp.AD-3.该菌株在0.1%～10%的盐度和6.0～10.0的pH范围内,均能够降解蒽.其生长和降解蒽的优化条件是:蒽初始浓度25 mg·L-1、温度30℃、pH值9.0和盐度3%,在优化条件下培养6 d,蒽的降解率可达到94.6%.根据已报道的双加氧酶α亚基的同源性设计简并引物,通过巢式PCR扩增获得双加氧酶基因的部分序列307 bp(GenBank:JF823991.1),与海杆菌属Marinobacter sp.NCE312(AF295033)菌株萘双加氧酶大亚基的部分氨基酸序列同源性最高为95%.     

荧蒽降解菌株的分离鉴定及降解特性研究

对一株荧蒽降解菌进行了分离鉴定并对其降解特性进行了研究。经16S r RNA序列比对鉴定该菌株(FLA-2-JM)属芽胞杆菌(Bacillus sp.)。该菌株对荧蒽等高环芳烃有较好的降解效果。在30~℃,p H=7的条件下,102 h内对50 mg/L荧蒽的降解率达89.74%,对菲、芴、芘的降解率分别为70.01%、65.43%、61.44%。此外,发现该菌株降解荧蒽的最适温度为30℃,最适p H为7,且相关性显著(P<0.05)。从降解产物9-芴酮和水杨酸羟化酶以及邻苯二酚双加氧酶的活性推测FLA-2-JM菌株对荧蒽的降解可能是通过邻苯二甲酸途径和水杨酸途径。     

两株降解芘的分枝杆菌的筛选鉴定及降解性能

为获得芘降解细菌,从中国南方地区采集了受PAHs严重污染的土壤与污泥样品.利用平板升华法,分离到2个菌株W52和W74.经形态观察、生理生化试验和16S rDNA的序列分析,2个菌株被鉴定为分枝杆菌属(Mycobacterium sp.).在含芘膜的固体平板上培养,W52和W74在23d中降解芘分别达到13.2Iμg和11.8μg.在含芘50mg·L-1和lOOmg·L-1的无机盐液体中培养,2d时W52的芘降解率达57.8%和20.5%.W74达19.2%和4.O%;随着培养时间的延长,芘降解率不断提高;在第10ci时W52的芘降解率分别达到96.3%和82.3%,W74达83.8%和64·5%.在固体和液体条件下降解芘的结果表明,W52降解芘的能力强于W74.鉴于W52和W74末端双加氧化酶中编码a大亚基的nida基因存在明显差异,推断二者降解芘的能力不同与它们的末端双加氧酶有关.     

2株海洋石油降解细菌的降解能力

为实施海洋石油污染的生物治理,从厦门储油码头油污水中分离得到了2株石油降解菌.它们能够在以柴油、萘或芘为唯一碳源的培养基中生长,并适应于海洋环境的温度、pH和盐度.它们对萘都有很强的降解能力,3d内降解率可达87.53%和84.01%;7 d内对芘降解率分别为8.35%、5.37%.经16S rDNA同源性分析表明2菌株之间及其与施氏假单胞菌的同源性皆为99%;Biolog生化鉴定也表明它们为不同的菌株.通过兼并PCR扩增,序列分析发现2种菌编码完全相同的萘双加氧酶基因,该基因与其它假单胞菌的萘双加氧酶大亚基有98%同源性.     

芘高效降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

采用富集培养的方法从多环芳烃污染的土壤中分离到3株能高效降解四环芳烃芘的细菌J1、J2、J3,经形态观察、生理生化和16SrDNA鉴定,J1属于铜绿假单胞菌属(Pseudomonas aeruginosa),J2属于黄杆菌属(Flavobacterium mizutaii),J3属于短短芽孢杆菌属(Brevibacillus parabrevis).3株细菌均能以芘作为碳源生长,在含芘50、100、200、500、1 000 mg/L的无机盐液体培养基中培养7 d后细菌总数达到最高,在含芘200 mg.L-1的无机盐液体培养基中7d的降解效率分别达到53.04%、65.03%、51.02%.3株细菌对培养基具有较广泛的pH适应范围,在芘浓度200 mg/L,pH为4～9的液体条件下,均可生长,且对芘有很好的降解.虽然可以采用芘的二氯甲烷溶液或者N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液向培养液中添加芘,但是以N,N-二甲基甲酰胺添加的方式芘在水溶液中起到很好的分散作用,更有利于3株细菌对芘的降解.     

一株对氯苯胺降解菌的分离鉴定及其降解特性

从某化工厂污水处理车间好氧池活性污泥中分离到一株降解对氯苯胺的细菌PCA039菌株 ,该菌株能够以对氯苯胺为唯一碳源、氮源生长 .经过对其形态特征、生理生化、以及 16SrDNA序列分析 ,该菌株初步鉴定为Diaphorobacter sp..进一步研究表明 ,该菌株的生长过程中 ,氯离子释放同步于对氯苯胺降解 ,并且氯离子的释放量与对氯苯胺的降解量相当 .其利用对氯苯胺生长的最适温度和pH分别为30℃和7.5,3d时间内的最适降解浓度为300mg/L(2.35mmol/L) .测定了降解途径中相关酶的活性 ,表明对氯苯胺经过苯胺双加氧酶初始氧化和羟基化后 ,芳环的裂解是由邻苯二酚2,3-双加氧酶催化.     

蜡状芽胞杆菌对芘的降解特性及降解酶研究

考察蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)对水体中芘的降解特性,分析其代谢产物和降解酶的活性.结果表明,1 mg·L-1Mn2+、0.1 mg·L-1Fe3+和10 mg·L-1葡萄糖混合物对芘的降解有明显促进作用;1 g·L-1菌体在120 h内对2.5μmol·L-1芘的降解率达到61.4%.利用LC-MS/MS分析芘代谢产物,检测到1-萘酚、2-萘酚、9-羟基菲和1-羟基芘4种单羟基多环芳烃,表明芘在单加氧酶作用下开环降解,且B.cereus能有效分解利用4种代谢产物,其最高利用率分别为100%、90.3%、98.3%和52.7%.酶活力分析实验结果表明,B.cereus具有的水杨酸羟化酶,邻苯二酚1,2-双加氧酶和邻苯二酚2,3-双加氧酶在芘的降解中起关键作用,其酶活力经芘诱导后均有明显提高.结合产物分析及酶活测定,推断B.cereus对芘的降解途径以及降解过程是由单加氧酶和双加氧酶联合起作用.     

萘降解菌N19-3的分离、鉴定和萘双加氧酶基因的检测

从石油污染土壤中分离到一株高效降解萘的N19-3菌株. 经形态观察、生理生化实验和16S rDNA序列分析等鉴定其为丛毛单胞菌属（Comamonas sp.）. 该菌株能在30 ℃,30h内将1 000mg/L的萘完全降解. 降解萘的适宜温度为20～30 ℃, 适宜pH为7.0～9.0. 0.1mmol/L的Ca2+和Fe3+对N19-3菌株降解萘有较强的促进作用, 0.1 mmol/L的Mn2+和Zn2+对N19-3菌株的生长和萘的降解也有一定的促进作用, 而0.1 mmol/L的 Cu2+则完全抑制了N19-3菌株的生长和萘的降解. 通过PCR方法在N19-3菌株中扩增出分别与C. testosteroni H菌株的萘双加氧酶铁硫蛋白大亚基基因（pahAc）与双加氧酶铁硫蛋白小亚基基因（pahAd）高度同源的核苷酸片断.      

一株含油污泥多环芳烃降解菌的分离鉴定和降解特性

含油污泥中的高浓度多环芳烃对生态环境稳定和人体健康具有显著危害。然而,关于其中的多环芳烃降解菌的认识并不充分。本研究采用富集培养方法从典型含油污泥样品中分离得到一株多环芳烃降解菌W13020。采用16S r RNA基因序列和生理生化方法对其进行鉴定,结果显示该菌株为嗜麦芽寡养单胞菌Stenotrophomonas maltophilia。该菌株可以利用石油烃、多环芳烃萘、菲、蒽和芘为唯一碳源和能源生长,对萘、蒽、菲和芘的15d降解率分别为72.1±3.7%、45.1±15.6%、42.2±5.2%和31.2±9.0%,说明该菌具有较好的多环芳烃降解能力。     

玉门油田污染荒漠土壤石油降解菌多样性

为探索石油污染荒漠土壤石油降解微生物多样性、筛选高效石油降解菌,采用涂布平板法从石油污染荒漠土壤分离具有石油降解能力细菌,采用细菌形态观察和16S rRNA基因序列分析其多样性,并设计特异性引物,对分离细菌降解相关基因进行检测.结果表明,分离的37株细菌分别属于放线菌纲(Actinobacteria)、γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β变形菌纲(Betaproteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)和α变形菌纲(Alphaproteobacteria),分别占35.14%、32.43%、13.51%、13.51%、5.41%,归属于21个属的34个种类.优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、红球菌属(Rhodococcus)、微球菌属(Micrococcus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)和葡萄球菌属(Staphylococcus),占总数的51.35%,其中有36株细菌能以石油为唯一碳源稳定生长,对原油有明显的降解能力.在石油质量浓度为1 500 mg/L的基础培养基中,菌株YM43在培养7 d后对石油的降解率达55.47%,另有8株细菌的降解率不低于30.55%,11株细菌的降解率介于10.05%~28.37%,18株细菌的降解率不高于8.05%. PCR检测表明,有25株细菌含有烷烃单加氧酶基因,6株含芳烃双加氧酶基因,6株含联苯双加氧酶基因,4株含萘双加氧酶基因,3株含甲苯双加氧酶基因,2株含邻苯二酚双加氧酶基因.研究显示,石油污染荒漠土壤中可培养细菌具有高度多样性,分离的菌株有较强的石油降解能力,其降解功能与所存在的降解基因有关.      

Isolation of marine benzo[a]pyrene-degrading Ochrobactrum sp. BAP5 and proteins characterization

A bacterial strain BAP5 with a relatively high degradation ability of benzo[a]pyrene (BaP) was isolated from marine sediments of Xiamen Western Sea, China and identified as Ochrobactrum sp. according to 16S rRNA gene sequence as well as Biolog microbial identification system. Strain BAP5 could grow in mineral salt medium with 50 mg/L of BaP and degrade about 20% BaP after 30 d of incubation. Ochrobactrum sp. BAP5 was able to utilize other polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) (such as phenanthrene, pyrene and fluoranthene) as the sole carbon source and energy source, suggesting its potential application in PAHs bioremediation. The profile of total soluble protein from Ochrobactrum sp. BAP5 was also investigated. Some over- and special-expressed proteins of strain BAP5 when incubated with the presence of BaP were detected by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, and found to be related with PAHs metabolism, DNA translation, and energy production based on peptide fingerprint analysis through matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry.     

菲降解菌株GY2B的分离鉴定及其降解特性

对一株菲降解菌进行了鉴定并对其降解特性进行了研究.初步鉴定菌株GY2B为鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.).菌株GY2B有较高的降解效率,当无机盐培养液中菲初始浓度为100mg/L时,48h内对菲降解率达到99.1%.添加100mg/L的葡萄糖和蛋白胨均可以促进菌株的生长和菲的降解,pH值为中性条件时对细胞的生长较为有利.GY2B菌株还能降解1-羟基-2-萘酸、2-萘酚、萘、水杨酸、邻苯二酚和苯酚等多种芳香化合物并利用其为碳源和能源生长繁殖.GY2B菌株对菲的降解可能通过水杨酸途径.     

Isolation of marine benzo[a]pyrene-degrading Ochrobactrum sp. BAP5 and proteins characterization

A bacterial strain BAP5 with a relatively high degradation ability of benzo[a]pyrene (BaP) was isolated from marine sediments of Xiamen Western Sea, China and identified as Ochrobactrum sp. according to 16S rRNA gene sequence as well as Biolog microbial identification system. Strain BAP5 could grow in mineral salt medium with 50 mg/L of BaP and degrade about 20% BaP after 30 d of incubation. Ochrobactrum sp. BAP5 was able to utilize other polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) (such as phenanthrene, pyrene and fluoranthene) as the sole carbon source and energy source, suggesting its potential application in PAHs bioremediation. The profile of total soluble protein from Ochrobactrum sp. BAP5 was also investigated. Some over- and special-expressed proteins of strain BAP5 when incubated with the presence of BaP were detected by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, and found to be related with PAHs metabolism, DNA translation, and energy production based on peptide fingerprint analysis through matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry.     

Rhodococcus sp. T3-1菌株降解乙草胺的特性

以乙草胺为唯一碳源,通过摇瓶培养研究了Rhodococcus sp.T3-1对乙草胺的降解特性.结果表明,菌株T3-1降解乙草胺的最适温度为37℃,且其在pH值6~10的范围内对100mg/L乙草胺的降解率均在96%~97%之间.该菌株在接种量为5%条件下,14h内可将200mg/L的乙草胺降解95.5%;乙草胺的降解速率与乙草胺初始浓度呈负相关,与菌株T3-1的初始接种量呈正相关.菌株T3-1还可以降解丁草胺,但不能降解丙草胺、异丙草胺和吡草胺.     

辛硫磷降解菌XSP-1的分离、鉴定及其降解特性研究

从农药厂污泥中分离到1株能以辛硫磷为唯一碳源生长的细菌, 命名为XSP-1.根据其生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析, 将该菌株初步鉴定为戴尔福特菌属(Delftia sp.). 该菌株能在7 h内完全降解100　mg/L的辛硫磷. XSP-1降解辛硫磷的最适pH为7.0, 最适温度为35℃, 降解速率与初始接种量呈正相关, 该菌株对甲基对硫磷、毒死蜱、杀螟硫磷也有较好的降解能力. 根据已报道有机磷农药降解基因mpd的保守序列设计引物, 未从该菌株中扩增到目标条带, 但是该菌株是否带有新的有机磷农药降解基因仍需要进一步研究.     

咪唑乙烟酸降解菌的分离、鉴定及其降解特性研究

从生产咪唑乙烟酸化工厂排污口的污泥和长期施用咪唑乙烟酸的混合土壤中分离到1株能降解咪唑乙烟酸的细菌.该菌株在72h内对500mS/L的咪唑乙烟酸降解率达到90%以上. pU为5时,500mS/L的咪唑乙烟酸72h内可全部降解,而pU 8和pH9条件下,72h咪唑乙烟酸的降解率仅为50%左右,酸性条件比碱性条件更适合降解菌的生长.25℃和30℃条件下,降解菌对咪唑乙烟酸的降解效率较高.25℃, pH 5是降解菌对咪唑乙烟酸降解的最佳条件.从形态特征、生理生化特性及 16S rRNA序列分析鉴定该菌株属于产碱菌属.     

哌嗪高效降解菌PIPA-6的分离筛选及降解特性

从制药厂周边土壤分离获得一株哌嗪高效降解菌株PIPA-6,其能在以哌嗪为唯一能量来源的无机培养基中生长,30h对100mg/L的哌嗪降解率达100%.形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA基因序列同源性分析表明,菌株为嗜烟碱类节杆菌（Paenarthrobacter nicotinovorans）.菌株PIPA-6具有广泛的温度（10~40℃）和pH（5~10）适应范围、优良的钠盐耐受性（50g/L）和极强的哌嗪抗性（300mg/L）,其最佳降解条件为温度35℃,pH,8.体系中额外添加有机碳能提高菌株的降解效率.降解效应的模拟试验结果表明,菌株PIPA-6能在50L模拟罐中稳定发挥降解作用,制药废水中化学需氧量（COD）和铵态氮含量显著降低（P<0.05）,哌嗪降解率在30d达98%.宏基因组测序证实该菌株能在水体中稳定定殖,改变了污水中的微生物群落结构.本研究中所获菌株充实了哌嗪降解菌种资源库,实验结果为菌株的实际开发应用提供了初步理论依据.     

Denitrification characteristics of a marine origin psychrophilic aerobic denitrifying bacterium

A psychrophilic aerobic-denitrifying bacterium was isolated, identified as Psychrobacter sp., and characterized, it performed efficient aerobic-denitrification at low temperature and might be useful in nitrogen removal treatment for low temperature wastewater.     

DMF降解菌MBYD-1的分离、鉴定及降解特性

从农药厂污水处理池的活性污泥中分离得到一株能以二甲基甲酰胺(DMF)为唯一碳、氮源生长的菌株MBYD-1.经形态观察、生理生化实验及16S rRNA基因序列分析,将菌株初步鉴定为假单胞菌属 (Pseudomonas sp.).菌株MBYD-1降解DMF的最适条件为:pH 7.0,30℃.当DMF浓度为400mg/L,接种量为2%时,菌株能在72h内将DMF完全矿化.底物广谱性实验表明,菌株MBYD-1能在甲酸盐和甲醛中很好地生长,在甲酰胺中的生长情况优于二甲胺.