海洋烷烴降解菌的富集分離與多樣性初步分析及其生物表面活性劑產(chǎn)生菌的篩選.pdf

1、隨著人類開發(fā)地球資源的加劇，海洋受到了嚴重的污染。目前普遍認為生物修復(fù)是清除海洋石油污染的有效手段。從海洋石油污染較嚴重的環(huán)境中進行石油烴降解微生物的分離、培養(yǎng)，以及對這些重要降解菌的鑒定是當前海洋環(huán)境微生物學(xué)研究的重點和熱點。在眾多的污染中，石油是海洋環(huán)境中的重要污染物，烷烴是石油的重要組成成分。但是其疏水性往往不利于微生物對其快速降解?；瘜W(xué)表面活性劑雖然可以驅(qū)散油或加大其水溶性[1]，但是由于其生物毒性，往往會阻礙微生物對油的利用。

2、生物表面活性劑(biosurfactant)無毒、可生物降解，不會對環(huán)境造成污染，且能夠增強憎水性化合物的親水性和生物可利用性，提高微生物的數(shù)量，繼而提高了烷烴的降解速度，是提高生物修復(fù)技術(shù)的有效手段。此外，生物表面活性劑在環(huán)境生物工程其它領(lǐng)域也有極大的應(yīng)用潛力。因此，對烷烴降解菌和生物表面活性劑產(chǎn)生菌的研究具有較高的理論和應(yīng)用價值。 本文以十六烷為唯一碳源，通過培養(yǎng)和非培養(yǎng)兩種手段研究了南海沉積物中石油降解菌的多樣性。通過烷

3、烴富集培養(yǎng)，從2個站點不同深度的南海沉積物樣品中富集篩選出48株深海細菌，分屬于10個不同的屬，其中27株對十六烷有降解能力。表面張力測定結(jié)果表明，4株降解菌同時具有較強的表面活性劑產(chǎn)生能力，2株Dietzia maris菌能使水的表面張力降至33mN/m左右，這是該種微生物產(chǎn)表面活性劑的首次報道。通過變性梯度凝膠電泳(DGGE)分析顯示，南海沉積物富集物中的烷烴降解菌優(yōu)勢菌是芽孢桿菌，而且有多種。其中，Bacillus aquimar

4、is在兩個站點的7個樣品的富集物中都是優(yōu)勢菌。此外，Sporosarcina，Halomona以及Brevibacterium屬的細菌在不同樣品中也表現(xiàn)為除Bacillus之外的優(yōu)勢菌。其中大多數(shù)菌已報道可以降解原油或柴油。 從南非開普敦碼頭的表層海水的十個樣品中，以原油和柴油為唯一碳源，分離篩選89株單菌，經(jīng)鑒定70株為烷烴降解菌。對十個站點中烷烴降解菌分布狀況進行分析，用聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)、變性梯度凝膠電泳(DGGE

5、)和切膠測序相結(jié)合的方法對十個樣品中的細菌多樣性進行分析，結(jié)果顯示開普敦表層海水中的烷烴降解菌優(yōu)勢菌是食烷菌。但是，不同樣品之間存在差別。在S23站點中Sphingopyxis和Bacillus是優(yōu)勢菌，在S24站點中Alcanivorax和Marinobacter是優(yōu)勢菌，在S25站點中Marinobacter是優(yōu)勢菌，在S26站點中Alcanivorax，Marinobacter，Sinorhizobium和Luteibacter是

6、優(yōu)勢菌，在S27站點中Alcanivorax是優(yōu)勢菌，在S28站點中Acinetobacter和Vibrio是優(yōu)勢菌，在S29站點中Acinetobacter和Erythrobacter是優(yōu)勢菌，在S30站點中Alcanivorax是優(yōu)勢菌，在S31站點中Alcanivorax和Erythrobacter是優(yōu)勢菌，在S32站點中Alcanivorax是優(yōu)勢菌。同時還有一些未培養(yǎng)的細菌存在。選取四株較好的烷烴降解單菌接種于十六烷作為難一碳

7、源的培養(yǎng)基中，利用氣質(zhì)聯(lián)用(GC—MS)測定烷烴降解率。培養(yǎng)三天后，降解率分別為43％，37％，40％，46％。為石油污染的生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用提供豐富的菌種資源。 以十六烷為唯一碳源，通過測定西南印度洋中脊深海水樣中降解菌單菌培養(yǎng)液的表面張力，篩選出27株表面活性劑產(chǎn)生菌。有9種與GenBank中最近緣的菌株最高相似度均低于97％，是表面活性劑產(chǎn)生菌的新種或新屬。這些菌所產(chǎn)生的表面活性劑成分尚未確定，也許具有新的生物活性，具有