鼠李糖脂在铜绿假单胞菌NY3代谢烃过程中的生理作用

为了解鼠李糖脂在菌代谢烃过程中所起的具体作用,对NY3菌体生理生化指标进行测定,研究了NY3菌降解烃过程中,鼠李糖脂促进烃降解与细胞生理特性变化规律的相关性。结果表明,投加60、100和140 mg/L鼠李糖脂,能使正十六烷降解率分别提高23.7%、48.3%和32.2%,且产酸明显。鼠李糖脂能加快疏水性有机物的传质速度,与未加鼠李糖脂相比,鼠李糖脂浓度为100和140 mg/L时,菌细胞内积聚的正十六烷量增加12.5%和37.69%。鼠李糖脂存在下,NY3菌细胞内正十六烷吸收是一个积累和消耗相互交替的动态过程。鼠李糖脂使菌体细胞中疏水性脂类的相对含量和细胞表面的负电荷明显增加,但使所生长的细胞内脂多糖含量明显减少,生长过程投加鼠李糖脂浓度为60、100、140和200mg/L时,细胞中脂多糖含量分别减少45.65%、58.13%、45.61%、和59.44%。因此,鼠李糖脂能加快NY3菌对十六烷的降解,同时对代谢过程中菌体的生理生化特性有明显的改变。     

铜绿假单胞菌NY3所产表面活性剂对原油降解的影响

铜绿假单胞菌NY3是从石油污染土壤中分离出的一株能快速代谢疏水性化合物的菌种。研究了该菌产表面活性剂及对原油降解的作用。实验表明,在敞开体系中,投加82 mg/L NY3菌产的鼠李糖脂,240 h能使NY3对原油的降解率提高50%。投加甘油使NY3产鼠李糖脂与降解原油同步进行,与投加鼠李糖脂对原油降解的促进作用相近。投加9‰甘油使NY3在168 h对原油的降解率提高43%。NY3菌能同时降解原油中的直链烷烃及菲(Pr)和芘(Ph)等多环芳烃。在敞开体系中用少量甘油使产鼠李糖脂和降解原油同步进行,节约处理费用。研究结果为NY3菌株在露天石油污染环境修复中的应用奠定了基础。     

鼠李糖脂对微生物菌剂降解石油的影响

以石油烃降解微生物菌剂和铜绿假单胞菌株A6为对象,考察不同浓度鼠李糖脂对菌剂细胞表面疏水性、原油降解性能和微生物生长的影响,采用GC-MS分析石油中正构烷烃组分的降解情况。结果表明,低浓度鼠李糖脂就可提高菌剂细胞的表面疏水性和原油降解效果。以250mg／L添加组最明显,第7天疏水性达最高,为58．6％,比对照组提高约26．2％;降解第15天原油降解率达71．6％,分别比对照组和TW20组提高16％和13．3％。GC-MS结果显示鼠李糖脂对高碳数烷烃的降解作用大于低碳数烷烃,正二十三烷和正三十三烷的降解率分别较对照提高了21．5％和33．7％。菌剂对奇数碳烷烃的降解效果优于偶数碳烷烃。鼠李糖脂分别使菌剂中细菌、放线菌和霉菌的最大生物量提高了5．7、2．4和1．8倍。鼠李糖脂对微生物细胞疏水性和生物量的提高与石油降解效果正相关。     

一株石油烃降解菌的筛选、鉴定及对石油烃模式物的降解特性研究

从胶洲湾P3-1站位采集的石油污染海洋底泥中筛选得到一株能以原油为唯一碳源生长良好的石油烃降解菌株JZ3-21。经过形态、生理生化特征试验和16S rDNA序列分析结果,鉴定JZ3-21为恶臭假单胞菌属（Pseudomonas puti-da）;实验研究了该菌株对5种石油烃模式物（正十六烷、甲苯、萘、芘和邻苯二酚）的降...     

铜绿假单胞菌NY3及突变株代谢油污泥同步产胞外聚合物的特性

油污泥属危险性固体废弃物,大量排放已成为石化企业可持续发展的障碍。利用铜绿假单胞菌NY3及突变株,将油污泥转化为生物质,并研究了其特性。研究表明,NY3、NB1D、NB2D及NB12DD均能降解油污泥中烷烃,但NY3、NB1D和NB2D菌对分子量较高烷烃(从C17~C32)的降解率比双突变菌NB12DD分别平均提高19.68%、28.76%和24.04%。铜绿假单胞菌NY3及突变株能直接将油污泥中烃类转化为胞外聚合物。与未加共代谢碳源相比,葡萄糖作为共代谢碳源时(培养液中表观油浓度达15 g·L~(-1)),培养120 h后,NY3、NB1D、NB2D、NB12DD菌胞外聚合物产量分别提高83.3%、79.8%、20.6%和62.9%,且碱性条件有利于各菌株高效降解油转化为生物质,pH为8~9时,其胞外聚合物产量均最高,分别达到8.1、4.34、4.94和7.15 g·L~(-1),野生菌NY3转化碳源为生物质转化率最高,为52.75%。结构和组成分析表明,胞外聚合物主要为糖蛋白,蛋白4.4%,总糖44.1%,蛋白与糖的连接方式为O-糖苷键链接,91.1%大分子粒径分布在33.0~716.9μm范围。     

嗜油菌NY3对蜡质油污泥无害化处理

蜡质油污泥(WOS)成分复杂,含大量老化原油、蜡质油、沥青质及其他化学药剂,属危险性固体废弃物,大量排放已成为石化企业可持续发展的障碍.研究利用铜绿假单胞菌NY3处理高浓度WOS的条件,结果表明,WOS∶木屑(m/m)(d =0.30 mm) 7∶1并结合热熔分散为最佳油污泥预处理条件;液相降解体系含油量为24.5 g/L时,6d内,油泥中C20以下的正构烷烃完全被去除,C21～C34和C35～C38大分子量正构烷烃去除率分别在91％ ～99％和78％ ～ 89％之间.添加鼠李糖脂能明显提高长链烃和多环芳烃的降解率.6d内210 mg/L鼠李糖脂使C29 ～ C38的降解率提高17.27％ ～36.65％,芘、菲分别提高13.67％和16.12％.添加葡萄糖和Fe2+的条件下,NY3菌可将油污泥转化成为糖蛋白,产量达28 g/L.     

二鼠李糖脂对白腐菌降解稻草中木质纤维素的影响

通过固态发酵方式采用白腐菌对稻草中木质纤维素进行降解,并研究了生物表面活性剂二鼠李糖脂对该降解过程的影响。结果表明,不同浓度的二鼠李糖脂能在不同程度上提高降解过程水溶性有机碳的含量,添加0.007%和0.021%二鼠李糖脂的实验组最高TOC(total organic carbon)浓度较对照组分别提高了83.6%和54.5%,这有利于黄孢原毛平革菌的生长,且延缓了菌体的衰退。添加临界胶束浓度0.007%和0.021%浓度的二鼠李糖脂可使LiP(lignin peroxidase)酶活分别提高85.7%和41.2%,二鼠李糖脂对MnP(manganese peroxidase)酶活没有显著影响。生物表面活性剂的介入促进了白腐菌对稻草中木质素的降解,添加0.007%二鼠李糖脂可使木质素降解率提高54%。     

一株高效MC-RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素-RR(MC-RR)特性的产芽孢菌株,采用加热富集芽孢菌的方法,从太湖分离到一株MC-RR降解菌CM1,该菌对MC-RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus boronitolerans)。通过研究温度和pH值对菌株CM1降解MC-RR能力的影响,发现菌株CM1在60 h将MC-RR由12.77μg/mL降解到1.67μg/mL,降解率达86.90%,最适降解温度为37℃,最适pH值为7.0。CM1菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC-RR,但胞内物质具有更强烈的降解特性,12 h可以将7.27μg/mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC-RR应用研究方面提供了理论基础。     

鼠李糖脂洗脱土壤中多氯联苯影响因素的研究

研究了由铜绿假单胞菌发酵产生的代表性生物表面活性剂鼠李糖脂（RL）对土壤中PCBs解吸的影响。结果表明,RL的种类与浓度、土壤污染类型、解吸时间、洗脱次数、pH以及离子强度对土壤中PCBs的洗脱有一定的影响,而温度对PCBs的洗脱影响很小。当RL浓度低于CMC时,对PCBs的洗脱没有明显的促进作用;当RL浓度高于CMC后,对PCBs的洗脱有显著的促进作用。具有较低HLB的单鼠李糖脂R2对PCBs的洗脱效果要优于二鼠李糖脂R1。人工污染土壤中PCBs的洗脱效果要高于陈化土壤。污染土壤中TOC的含量越高,PCBs的洗脱率越低。延长解吸时间和增加洗脱次数可增加土壤中PCBs的洗脱率。碱性环境（pH＞7）或增加RL溶液中的离子强度均有利于土壤中PCBs的洗脱。     

一株高效MC—RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素一RR（MC—RR）特性的产芽孢菌株,采用加热富集芽孢菌的方法,从太湖分离到一株MC．RR降解菌CMl,该菌对MC—RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16SrDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillusb oronitolerans）。通过研究温度和pH值对菌株CMl降解MC—RR能力的影响,发现菌株CMl在60h将MC—RR由12．77μg／mL降解到1．67μg／mL,降解率达86．90％,最适降解温度为37℃,最适pH值为7．0。CMl菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC—RR,但胞内物质具有更强烈的降解特性,12h可以将7．27μg／mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC—RR应用研究方面提供了理论基础。     

不同植物-微生物联合修复体系下石油烃的降解

石油烃作为环境中广泛存在的有机污染物之一,对人体健康造成严重的危害。以位于天津的大港油田原油污染土壤中筛选出的耐低温高效石油烃降解菌为供试菌株,以小麦、紫花苜蓿作为供试植物,比较不同类型植物以及不同的外源菌接种方式对石油降解的影响,并采用荧光素比色法分析荧光素二乙酸酯(FDA)酶活性随时间的变化规律。经过70 d的降解,原状土壤的总石油烃含量从30 720 mg·kg~(-1)下降为26 800 mg·kg~(-1),降解率为12.76%。相比于小麦,紫花苜蓿对石油烃的降解具有更好的促进效果,降解率为24.85%。接种菌悬液后再种植植物时,石油烃降解效果接近于单独接种菌悬液处理。小麦-固定化外源菌处理条件下,降解率为21.10%,实验后期石油烃的降解速率远远高于其他处理,表现出良好的修复潜力。FDA酶活性经历了先下降、后上升再下降直至平缓的过程,并且受到种植植物和投加外源菌的影响。     

聚合物驱采出水中聚丙烯酰胺的微生物联合降解作用研究

通过对2株细菌的培养降解实验研究聚丙烯酰胺(hydrolyzed polyacrylamide,HPAM)降解菌对水环境下聚丙烯酰胺的降解作用,讨论协同降解机理。2株降解聚丙烯酰胺的菌株假单胞菌CJ419、枯草芽孢杆菌FA16在初始30℃废水样品上培养,定期测量细菌生物量和HPAM降解率。培养30 d后CJ419和FA16对聚合物的降解率最大值分别达到30.4%和25%,而以1∶1比例的混合菌降解率最大值达到80.3%。对2株菌胞外各组分研究表明:混合菌降解HPAM的机理主要由胞外降解酶系水解聚合物侧链基团导致HPAM降解为小分子物质,同时生长过程中降解菌还会释放非蛋白还原性物质引发氧化反应共同参与HPAM降解。     

两种石油烃降解菌的鉴定及其对石油烃底物的降解

采用16SrDNA技术对石油污染场地筛选出的两种单菌(A6菌和A10菌)进行鉴定,并对两种单菌及其混合菌降解石油烃各组分的效果进行了研究。结果表明,两种单菌分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)和无色杆菌(Achromobacter sp.)。两种单菌及其混合菌对石油烃的降解有所差异,其降解效果依次为混合菌A6菌A10菌。其中A6菌和A10菌对石油烃底物降解的组分大致相同,两者均能完全降解大部分直链烷烃、环烷烃和支链烷烃,部分降解C9~C27正构烷烃。从降解程度来看,A6菌优于A10菌。两种单菌的混合菌在降解石油烃底物时,具有协同降解作用,对石油烃底物降解的组分及降解程度均优于两种单菌;混合菌除了能完全降解大部分直链烷烃、环烷烃和支链烷烃外,还对A6菌和A10菌不能彻底降解的支链烷烃(3,8-二甲基癸烷和2-甲基-十二烷)完全降解。     

一株铜绿假单胞菌的筛选鉴定及其产鼠李糖脂条件的优化

从重油污染的土壤中分离出菌株GTX1~GTX4,采用溴化十六烷三甲基铵(CTAB)蓝色凝胶培养基和排油圈法对菌株进行初筛,其中菌株GTX4排油圈直径最大且稳定,通过生理生化实验和16SrDNA鉴定,GTX4为铜绿假单胞菌。将GTX4接种于甘油培养基,在33℃、150r/min条件下培养96h后,经亚甲基蓝-氯仿法和薄层层析(TLC)测定产物为鼠李糖脂,蒽酮-硫酸法测定培养液中鼠李糖脂质量浓度为0.741g/L,培养液表面张力29.87mN/m。通过单因素实验确定GTX4培养的最佳碳源和氮源分别为调和油、NaNO_3,由正交实验得到GTX4产鼠李糖脂的优化条件为调和油45.0g/L,NaNO_3 4.0g/L,微量元素溶液3.5mL/L,菌液接种量0.35%(体积分数),在33℃、200r/min下摇床培养96h,培养液中鼠李糖脂质量浓度可达2.256g/L,液相表面张力降至27.39mN/m。     

石油烃对翅碱蓬生理特性的影响及植物-微生物联合降解

通过盆栽实验,测定在低浓度石油烃浓度下翅碱蓬的生长生理指标及沉积物和翅碱蓬中石油烃含量的变化,研究石油烃对翅碱蓬生理特性和抗氧化酶系统的影响及植物-微生物联合修复效果。结果表明,翅碱蓬抗氧化酶能够快速提高活性来抵御逆境,植株还可通过增加其叶绿素含量等来适应或补偿逆境造成的损失。同时还发现,当植物处于石油烃污染沉积物时,它体内污染物的分布会与自然情况下有所不同,自然情况下分布为茎>叶>根,受污染时分布为根>茎>叶,该结果可以作为判断沉积物是否受到污染的依据。实验的不同处理(加植物加菌组、只加菌未种植物组、种植物未加菌组)去除率分别为70.87%、63.66%和60.26%,翅碱蓬-降解菌处理的沉积物中石油烃残留浓度最低、去除量最高,表明植物-微生物联合作用更有利于石油烃污染沉积物的修复。     

正十六烷微生物吸附降解的荧光显微研究

使用激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）系统,以罗丹明123（Rhodamine123）为荧光探针,定量研究了石油组分正十六烷在石油降解菌（大庆油田石油污染土壤中的优势菌种,革兰氏阴性G^-、黄杆菌属Flavobacterium）细胞膜上的吸附降解动态变化过程。研究发现：微生物培养体系加入正十六烷120s后,正十六烷在菌株膜上的浓度变化在不断增大,呈现出不规则的锯齿状攀升;在攀升过程中,峰谷之间出现明显有“节奏”的振荡传递;在0～508内,正十六烷处于吸附运输的加速阶段;在50—120s内,正十六烷不断被吸附并累积于细胞膜表面,处于吸附积累阶段,使用幂指数定律建立该微生物膜上的正十六烷的动力学方程,确定其动力学级数为2级,微生物降解正十六烷的速率常数为6×e^-5。     

一株耐盐柴油降解菌的分离鉴定及其降解性能

从某油田附近受石油污染土壤中分离出一株以柴油为惟一碳源的耐盐菌株LS1。通过对菌株的生理生化特性、菌体的形态观察及16S r DNA基因序列分析鉴定菌株LS1为假单胞菌属(pseudomonas)。该菌株可耐受的最高盐度(Na Cl)和柴油浓度分别为6%~8%和12 000 mg/L。菌株生长的适宜p H和温度条件分别为6.0~8.0和28~36℃。在盐度为6%、p H为7.0、温度为32℃、菌种投加量为10%的条件下,初始浓度为3 000 mg/L的柴油经6 d降解后,去除率可达78.3%,加入适量外加碳源葡萄糖和蔗糖,可使降解率分别提高至92%和90%左右。菌株LS1的耐盐机理可能是通过在细胞内积累甜菜碱以调节菌株细胞内外渗透压平衡。投加甜菜碱可提高耐盐菌LS1在高盐环境下对柴油的降解效率。     

含油污泥中石油降解菌的分离及其降解特性

从渤海油田含油污泥中分离出3株石油烃降解菌,通过16S rRNA基因序列鉴定RS1、RS2和RS3分别为棒状杆菌、短杆菌和假单胞菌。经单因素实验确定,3株细菌对石油的最适降解条件分别为37℃、盐度3%、pH 8;32℃、盐度1%、pH 8;42℃、盐度1%、pH 6。降解实验结果表明,3株细菌30 d内对含油污泥中总石油烃的降解率分别为39.69%、31.13%和53.29%,而混合菌的降解效果明显高于单一菌株,降解率为58.08%;不同菌株对原油中不同组分的降解能力不同,其中,RS1对饱和烃的降解率最高,达20.74%,RS3对芳香烃的降解率最高,达到8.08%;GC-MS分析表明,混合菌对nC12~n-C34等正构烷烃均有明显降解,且对萘、苊、屈和苯并[b]荧蒽等多环芳烃的降解能力较强。     

生物强化对MBR系统生物特性及群落结构的影响

采用高效菌强化膜生物反应器对溴氨酸废水进行处理,考察了生物强化前后系统对溴氨酸的降解能力及其内部微生物生理状态变化.并采用核糖体基因间隔序列分析技术(RISA)解析了高效菌投加前后污泥系统的群落变化.实验表明,投菌后在进水负荷增加的条件下,上清液和膜出水的溴氨酸脱色率分别约为50%和65%,相应的COD去除率分别约为25%和50%,和投菌前基本保持一致;TTC-脱氢酶活性和胞外聚合物(EPS)浓度略有波动,但是运行一段时间后即恢复到投菌前水平.群落分析表明高效菌可以在系统中稳定存在,并且不对原菌群结构造成较大影响.     

低温喹啉降解菌的筛选及降解性能

从吉林石化污水处理厂的活性污泥中驯化、筛选获得一株降解效率高且生长速率快高效耐冷菌,命名为WS-5.该菌能以喹啉作为惟一的碳源、氮源及能源.结合菌体的形态观察、生理生化特性实验及16S rDNA序列同源性对比分析,鉴定菌株WS-5为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida).不同降解条件下的实验结果表明,菌株WS-5的最佳降解条件是投菌量为15％,pH值范围在8～10,摇床转速为100 r/min.最佳降解环境下对200 mg/L的喹啉在132 h降解率达到了85.3％.菌株WS-5对初始喹啉浓度为50、100、200和300 mg/L的初始喹啉浓度分别在36、72、192和262 h内完全降解.这将为今后在低温条件下处理含喹啉废水提供技术指导.