苯并噻吩脱硫菌株的筛选及脱硫活性研究

从孤岛油田油浸土样中筛选到1株能降解苯并噻吩(BT)的脱硫菌,经初步鉴定该菌为戈登氏菌属(Gordona sp.).实验证明:该菌能以类似于4S途径脱除BT及其衍生物中的硫,但是不能脱除二苯并噻吩(DBT)及其衍生物中的硫.GC-MS分析表明该途径的终产物为邻羟基苯乙醛或其异构体苯并呋喃.在以BT为唯一硫源的培养基中30℃培养48h,Gordona sp.C-6能降解0.15mmol/L的BT,终产物占发酵培养基中BT加入量的50%,其余BT在有氧培养过程中挥发.通过Matlab拟合曲线确定以邻羟基苯乙酸为标准品进行产物定量检测的方法.     

嗜热地芽孢杆菌DM-2烃降解特性研究

从油田地层水中分离到1株嗜热解烃菌(地芽孢杆菌DM-2),通过研究该菌株在不同条件下降解原油的性能以及在最适条件下降解烃的特性发现：地芽孢杆菌DM-2可在45～70℃、pH 4.0～10.0、 0.2%～3.0%的盐离子浓度缺氧条件下降解原油烃类,其降解原油烃的最适温度和pH值分别为60℃和7.0.在此条件下,该菌可乳化液体石蜡作为碳源进行生长;气相色谱和红外光谱进一步分析表明,其能降解原油中的C14～C30的直链烷烃、支链烷烃和芳香烃类,并能降解C16～C36的长链单烷烃,其中对C28的降解量最高,达88.95%.DM-2菌株代谢烷烃的产物之一为脂肪酸,经液相色谱和质谱分析代谢十六烷产生的脂肪酸为乙酸,5 d产量达0.312 g/L,说明其采用次末端氧化途径氧化烷烃,之后进入β-氧化途径代谢.DM-2菌株在高温缺氧的极端环境下对烃的乳化、降解和产酸特性使其在高温石油污水的生物处理和开采重质原油方面具有潜在的应用价值.     

苯并噻吩与二苯并噻吩脱硫酶功能相关性研究

苯并噻吩（BT）专一性降解菌株Gordonia sp. C-6的脱硫途径类似于二苯并噻吩（DBT）的“4S”脱硫途径,能以BT为唯一硫源生长,但不能以DBT为唯一硫源生长.目前,还没有BT专一性脱硫基因的相关报道.本研究将Rhodocossus erythropolis DS-3中DBT脱硫途径的相关基因dszA、dszB、dszC和dszABC分别转入Gordonia sp. C-6中构建工程菌株Gordonia sp. CRA、Gordonia sp. CRB、Gordonia sp. CRC和Gordonia sp. CRABC;其DBT相关脱硫酶活性(以DCW计)分别为76.8 μmol·(g·h)^-1、 51.6 μmol·(g·h)^-1和62.4 μmol·(g·h)^-1,比原始菌株Rhodocossus erythropolis DS-3的35.2 μmol·(g·h)^-1、 21.3 μmol·(g·h)^-1和25.5 μmol·(g·h)^-1提高了1.5倍左右.其中Gordonia sp. CRA和Gordonia sp. CRB在以DBT为唯一硫源的培养基中几乎不生长,无法降解DBT;而Gordonia sp. CRC同表达完整DBT脱硫酶的Gordonia sp. CRABC一样,在以DBT为唯一硫源的培养基中生长良好,亦能降解大部分DBT（84％）.这表明催化BT和DBT前两步脱硫反应的BT单加氧酶和DBT单加氧酶是负责底物识别的关键酶,催化BT和DBT后两步脱硫反应的酶功能相似,通过比较这2种单加氧酶的氨基酸序列差异,即可预测其作用的活性位点.     

一株聚丙烯酰胺降解菌降解聚丙烯酰胺及原油性能研究

以聚丙烯酰胺为能源和碳源从油田采出水中分离到一株菌,根据其生理生化特性分析及生长试验,该株菌被鉴定为假单胞菌属PD 1菌株.对该菌的性能进行了评价,证明该菌能够在含原油、聚丙烯酰胺的水环境中生长,并对原油和聚丙烯酰胺具有降解作用.化学分析表明,在细菌的降解下,原油物性发生改变,姥鲛烷 nC17和植烷 nC18以及∑C-22和(C21+21 ∑C+C22)/(C28+C29)的比值明显增加,原油部分分解为丙酸、烯酸、十六烷酸;同时,聚丙烯酰胺的分子结构受到破坏,粘度降低,相对分子量由原来的1×107变为1×105～1×106,分子链上的酰胺基水解成羧基.     

生物脱硫技术用于清洁燃料生产的初步研究

从高硫油田筛选的红球菌Rhodococcus sp．FS-2可以通过专一性断裂C-S键的“4S”途径将二苯并噻吩（DBT）转化成2-羟基联苯，从而降低油品中的硫含量。利用该菌株对DBT和汽油、柴油的脱硫研究结果表明，FS-2菌株对DBT及柴油中的有机硫有良好的选择性脱除作用，而且脱硫前后的烃类组分基本没有改变。说明该菌的脱硫过程不会破坏燃料油的有效成分，可以用于燃料油的深度脱硫。     

利用PCR-DGGE技术指导高温油藏中功能微生物的分离

采用PCR-DGGE技术对高温油藏的微生物群落进行了多样性分析,并将得到的信息用于指导油藏微生物的分离.本研究通过PCR-DGGE技术对油藏水样中DNA的16S rDNA V3、V8、V9 3个高可变区的扩增产物进行了比较,确定采用可得到更多微生物多样性信息的V9区引物进行PCR扩增,优势条带序列分析表明,在高温油藏中存在的微生物与GenBank数据库中α,β,y-变形杆菌和芽孢杆菌的序列相似性最高.利用多元细菌培养技术,以序列信息为指导,采用富集培养、直接培养和特殊培养的方法,从水样中分离出5株高温菌(而传统分离方法只能获得3株),其中3株高温解烃菌分别属于Bacillus属、Geobacillus属和Petrobacter属,它们能够在55℃以上兼性厌氧条件良好生长,对原油的降解率分别为56.5%、70.01%和31.87%,对原油的降粘率分别为40%、54.55%和29.09%,使原油的凝固点分别降低3.7、5.2和3.1℃.因此,序列指导和改变培养条件是分离更多有效采油微生物的改进方法,这3株高温菌的对原油的作用效果证明其具备提高石油采收率的潜力.     

1株低温石油烃降解菌的分类鉴定及降解特性研究

从渤海油船泄漏区域的海底泥中筛选到1株能降解柴油的低温石油烃降解菌T7-2,初步鉴定为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis).研究表明,利用工业乙醇无机盐培养基培养液体种子是适宜的,其最适温度和pH分别为15℃和7.8,工业乙醇最适加入量为0.5％,菌体浓度为10⁸ CFU/mL.接种人工海水烃降解培养基后,通过补加氮源 (NH₄)₂SO₄ 2.64　g/L、磷源Na₂HPO₄ 2.5 g/L和酵母粉 0.015 g/L后,15℃振荡培养7　d,降解率可以达到73.2％.该菌降解烷烃的范围很广泛,C12～C36均有不同程度的降解.     

红球菌PR-1菌株破乳性能研究

利用乳化剂Span 80配制出一种稳定的煤油-水乳浊液作为模型乳浊液,进而从大港油田废水中筛选出1株破乳能力较强的红球菌PR-1.该菌株培养液在55℃下8h可以使模型乳浊液完全破乳,且在实验条件下比化学破乳剂DGF-01具有更强的破乳活性.研究发现,乳浊液的破乳为线性增长过程,冻融和高压灭菌对其破乳能力没有影响,菌体细胞是破乳的主要活性成分,经超声波破碎及有机溶剂处理后其破乳活性显著降低.菌体表面有很强的疏水性,其对烃的粘附率为84%,碳链长度范围在C₂₇～C₅₄的枝菌酸类物质是保持菌体细胞完整性和疏水性的关键,其对细胞的破乳活性也至关重要.PR-1菌株发酵液用于原油乳状液的破乳具有操作方便,破乳率高,应用面广,无毒无害等优点,且能完全脱出J9-19原油乳状液中的水,因此可作为原油乳状液或油田采出水的破乳剂.     

生物脱硫技术用于清洁燃料生产的初步研究

从高硫油田筛选的红球菌Rhodococcus sp.FS-2可以通过专一性断裂C-S键的"4S"途径将二苯并噻吩(DBT)转化成2-羟基联苯,从而降低油品中的硫含量.利用该菌株对DBT和汽油、柴油的脱硫研究结果表明,FS-2菌株对DBT及柴油中的有机硫有良好的选择性脱除作用,而且脱硫前后的烃类组分基本没有改变.说明该菌的脱硫过程不会破坏燃料油的有效成分,可以用于燃料油的深度脱硫.     

利用休止细胞法选择性脱除燃料油中有机硫

红球菌(Rhodococcus sp .)FS-1菌株能通过专一性断裂C—S键的途径脱除二苯并噻吩 (DBT)中的有机硫作为自身生长需要的硫源 ,从而降低油品中的硫含量 .本文利用该菌的休止细胞对DBT和柴油的脱硫活力进行了研究 .结果表明 ,该菌株对DBT及柴油中的有机硫均有良好的选择性脱除作用 .DBT浓度为0.5～1.0mmol/L、油水比例为 1:5时 ,脱硫效果最佳 .采用二次脱硫法可使柴油脱硫率达85%以上 ,证明FS-1能有效脱除柴油中的有机硫 .烃质组分的气相色谱分析表明 ,FS-1作用前后的柴油烃类组分基本没有改变 ,说明该菌的脱硫作用是特异性针对硫原子的 ,不会破坏柴油的有效成分 .