苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究

苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究（共8篇）

1.苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究 篇一

降解棉秆纤维素分解菌的筛选及其降解特性研究

从土壤中筛选到两株能降解棉秆的纤维素分解菌M59、F115,通过构建酶活曲线确定了发酵周期,并进一步检测了不同氮源、不同浓度对菌株降解棉秆酶活的影响.结果表明,M59和F115均能有效降解纤维素,在刚果红纤维素平板上形成的水解圈直径>0.5cm,降解滤纸的CMC酶活>7.8 U・ml-1,FPA酶活>3.9 U・ml-1;两菌株均能降解棉秆且维持较高的酶活(CMC酶活>7.0 U・ml-1,FPA酶活>2.5 U・ml-1,发酵周期均确定为10d;氮源及其浓度对两菌株降解棉秆的CMC酶活和FPA酶活影响显著,以0.5%的酵母粉、蛋白胨作氮源,菌株M59的.CMC酶活和FPA酶活、F115的CMC酶活均最高,可确定0.5%酵母粉、蛋白胨为两株纤维素分解菌较适宜的氮源.

作 者：张琴 李艳宾 岳耀峰 龚明福 Zhang Qin Li Yanbin YueYaofeng Gong Mingfu  作者单位：张琴,李艳宾,龚明福,Zhang Qin,Li Yanbin,Gong Mingfu(塔里木大学生命科学学院,新疆,阿拉尔,843300;新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室,新疆,阿拉尔,843300)

岳耀峰,YueYaofeng(塔里木大学生命科学学院,新疆,阿拉尔,843300)

刊 名：塔里木大学学报 英文刊名：JOURNAL OF TARIM UNIVERSITY 年，卷(期)：2009 21(2) 分类号：Q-9 关键词：棉秆   纤维素分解菌   筛选   降解   酶活  

2.苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究 篇二

近几年来, 渤海湾周边地区经济迅速发展的同时, 也带来了严重的环境问题, 其中一些污染物已经超出了本地环境自身的调节能力, 对生态系统健康构成一定的威胁, 阻碍了渤海湾经济的健康可持续发展。PAHs是渤海湾潮间带沉积物中的主要污染物之一, 且沿岸区含量较高[7], 其中含4个苯环的荧蒽是主要的PAHs污染物之一[8]。渤海湾潮间带中高浓度的荧蒽可能会引起本地微生物菌株发生突变而形成可以高效降解荧蒽的菌体。因此, 我们从受PAHs污染严重的天津新港区潮间带采集表层沉积物以多环芳烃荧蒽为唯一能源和碳源, 筛选优势降解菌株, 并对其生理生化特性、生长特征和降解效能等进行了系统研究, 以期为以后的生物原位修复提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 菌种来源和培养基

1.1.1 样品来源

从天津新港区潮间带采集表层沉积物, 放于经紫外消毒过的自封袋中, 4℃保存待用。

1.1.2 培养基

营养培养基 (g/L) :葡萄糖10, 牛肉膏3, 蛋白胨5。

无机盐培养基 (g/L) :硝酸铵1.0;磷酸氢二钾0.5;磷酸二氢钾0.5;七水硫酸镁0.5;氯化钠1.0;氯化钙0.1;三氯化铁0.02;酵母膏0.05;pH值7.0～7.2。固体培养基中加入2%琼脂。用丙酮配置20 mg/mL荧蒽母液, 0.22 μm滤膜除菌, 加入灭菌无机盐培养基中作为唯一碳源。

1.2 荧蒽降解菌的筛选、纯化

称取5 g沉积物样品, 放入盛有100 mL荧蒽无机盐液体培养基的250 mL三角瓶中, 放到摇床上30℃、150 r/min避光富集培养, 5天后直接转移10 mL培养液至另一新的含荧蒽无机盐培养基中, 之后采用逐步提高荧蒽浓度的方法 (最终为100 mg/L) , 转移5次后获得富集培养物。

将富集培养物经系列稀释后, 在含荧蒽的固体培养基上反复划线分离, 于恒温培养箱中28℃避光倒置培养, 直至平板上出现单个菌落, 挑选生长最好的优势菌落 (命名为Y1) 进行进一步的研究。

1.3 形态观察

1.3.1 显微镜观察

采用光学显微镜 (Olympus) 进行革兰氏染色, 观察菌体形态。

1.3.2 扫描电镜观察

在无菌条件下挑取适量菌体立刻用以pH值7.4磷酸缓冲液配制的2.5%戊二醛固定, 1%锇酸后固定, 然后经过乙醇系列脱水、常规临界点干燥、样品粘贴和真空镀膜后, 在扫面电镜下观察。

1.4 菌株生理生化指标的测定

对菌株进行系列生理生化特性试验, 主要包括甲基红 (M.R.) 试验、乙酰甲基醇 (V.P.) 试验、淀粉水解试验、过氧化氢酶试验、柠檬酸盐试验、明胶液化试验、硫化氢试验以及吲哚试验等, 每组两个平行。

1.5 环境条件对菌株生长的影响

1.5.1 温度对菌株生长的影响

将所筛选菌株活化24 h后, 接种于营养培养液中, 分别在4℃、20℃、28℃、30℃、37℃和45℃的温度下培养24 h, 用722分光光度计测定波长600 nm时的光密度值 (OD600) , 每组两个平行。

1.5.2 pH值对菌株生长的影响

用1 mol/L的氢氧化钠和1 mol/L的盐酸将营养培养基的pH值分别调至4、5、6、7、8和10。将待测菌株活化24 h后接入上述培养液中, 28℃培养24 h, 用722分光光度计测定不同pH值条件下菌悬液的OD600值, 每组两个平行。

1.5.3 盐度对菌株生长的影响

将菌株活化24 h后, 分别接种于含0、1%、2%、3%、5%、8%和10%氯化钠 (NaCl) 的营养培养基中, 28℃下培养24 h, 用722分光光度计测定盐度下菌悬液的OD600值, 每组两个平行。

1.6 对抗生素和重金属的抗性实验

取0.1 mL制备好的菌悬液接种于固体培养基中, 用无菌玻璃刮涂抹均匀, 将灭菌滤纸浸入供试试剂中, 用无菌镊子夹取浸药滤纸片 (提前将滤纸沥干) , 分别平铺于含菌体平板上, 并做好记号, 28℃下培养72 h后, 观察滤纸片周围有无抑菌圈产生, 每组两个平行。

选择5种常用抗生素进行敏感试验, 其浓度为:卡那霉素, 10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L;氨苄青霉素, 100 mg/L、200 mg/L和400 mg/L;链霉素, 10 mg/L、20 mg/L和50 mg/L;四环素, 10 mg/L、20 mg/L和50 mg/L;利福平, 10 mg/L、60 mg/L和100 mg/L。

金属离子及其浓度如下:镉 (Cr6+) , 10 mg/L、20 mg/L和50 mg/L;锌 (Zn2+) , 100 mg/L、200 mg/L和400 mg/L;铅 (Pb2+) , 100 mg/L、200 mg/L和400 mg/L;铜 (Cu2+) , 10 mg/L、20 mg/L和50 mg/L;铬 (Cd2+) , 20 mg/L、50 mg/L和100 mg/L。

1.7 菌株DNA的提取和PCR扩增

挑取适量菌株于100 μL无菌去离子水中, 采用水煮法快速提取细菌基因组DNA, 离心取上清液作为PCR扩增的待用模版, 用于16 S rDNA基因的扩增。所用引物为27 F (5’-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3’) 和1 492 r (5’-GGC TACCTTGTTACGACTT-3’) , 反应条件为94℃预变性5 min, 94℃变性30 s, 56℃退火30 s, 72℃延伸1 min 30 s, 30个循环, 最后72℃延伸10 min。琼脂糖电泳检测, 将纯的样品送至上海英俊公司回收并测序。将16 S rDNA的测序结果输入基因库 (GenBank) 中进行序列比对。

1.8 降解效能的测定

将菌株在液体营养培养基中活化24 h后, 取0.6 mL菌液至装有12 mL无机盐液体培养基的三角瓶中, 然后加入12 μL荧蒽母液, 采用液相色谱 (HPLC) 测定培养瓶中荧蒽初始浓度。然后将3个平行样品放在150 r/min、28℃振荡培养箱中培养。10天后, 采用液相色谱 (HPLC) 测定培养液中荧蒽浓度的变化。

1.9 菌株蛋白质含量和GST酶活性的测定

菌株蛋白质采用考马斯亮兰法测定;GST酶活性采用GST酶试剂盒测定 (南京建成生物工程研究所) , 该试剂盒是通过检测GSH浓度的高低来反应GST活力的大小, GSH (底物) 浓度越低则GST活力越大。

2 结果

2.1 菌株的形态特征和生理生化指标

菌株Y1为革兰氏阴性菌, 在固体营养培养基上菌株淡黄色、圆形、不透明和边缘规则;在以荧蒽为唯一碳源的固体无机盐培养基上菌株呈白色、半透明和边缘规则。在扫描电镜下菌体细胞为杆状 (图1) , 其部分生理生化特征见表1。

注:+为阳性反应;-为阴性反应.

2.2 环境条件对菌株生长的影响

(1) 温度对菌株生长的影响。

由图2可知, 菌株Y1在不大于20℃和不小于37℃条件下生长较差, 而在25℃～28℃范围内生长最好。

(2) 盐度对菌株生长的影响。

由图3可见, 随着盐度的增加, 菌株Y1生长状况逐渐变差, 在NaCl浓度为1%时, 生长较差;当NaCl浓度达到3%时细菌几乎不能生长。因此菌株Y1在小于1%NaCl的低盐度环境下生长较好。

(3) pH值对菌株生长的影响。

图4表明, 菌株Y1在pH值小于5和pH值大于9的条件下几乎不能生长, 而在pH值6～8范围内生长良好, 其中在pH值6～7之间生长最好。

2.3 菌株对抗生素和重金属的抗性

2.3.1 抗生素试验

菌株Y1对5种常见抗生素的敏感试验结果发现:在卡那霉素 (10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L) 、链霉素 (10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L) 、氨苄青霉素 (100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L) 和利福平 (10 mg/L、60 mg/L、100 mg/L) 4种抗生素的各个浓度都没有出现抑菌圈, 说明该菌株对这4种抗生素具一定抗性;四环素 (10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L) 各个浓度都出现了抑菌圈, 说明菌株对这种抗生素比较敏感。

2.3.2 重金属试验

菌株Y1对5重金属离子抗性实验结果说明: Zn2+ (100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L) 、Cu2+ (10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L) 、Cd2+ (10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L) 和Pb2+ (100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L) 4种金属测定的浓度中都没有抑菌圈出现, 说明该菌株对这4种离子有耐受性;在Cr6+试验中, 浓度为10 mg/L时没有抑菌圈出现, 但在浓度升至20 mg/L和50 mg/L的试验时出现了抑菌圈, 说明菌株Y1对低浓度的Cr6+ 有抗性, 但对高浓度的Cr6+ 很敏感。

2.416 S rDNA基因的扩增和序列分析

利用细菌16 S rDNA引物27 f和1 492 r进行扩增, 获得1 500 bp左右大小的PCR产物, 符合预期产物长度, 纯化产物并且测定产物的序列, 将测序结果输入GenBank中进行BLAST比对, 发现该菌株与Sediminibacterium sp.的同源性为95%。

2.5 菌株对荧蒽的降解率试验

试验结果如表2所示, 3个平行样品经过10天培养后荧蒽浓度分别降低了16%、14%和18%。

2.6 荧蒽对菌株Y1蛋白质含量和GST酶活性的影响

取活化24 h后的菌液分别接种到营养液体培养基和以荧蒽为唯一碳源的无机培养基中, 培养3 d后, 取适量菌液, 超声波破碎后进行菌体蛋白质含量和GST酶活性的测定, 结果如表3所示。由表3可见, 经荧蒽诱导培养后, 其菌体蛋白质含量和GST酶活性都明显提高。

3 讨论与结论

从受污环境中分离、筛选出高效降解菌株, 是生物修复受污环境的第一步, 也是关键的一步[9], 了解其生物学特性是利用降解性微生物进行原位修复的必要理论基础。笔者从天津新港区渤海湾潮间带筛选出一株具有降解多环芳烃荧蒽能力的土著优势菌株, 并对其生长和降解特性进行了研究。环境条件对菌株生长的影响为摸索菌株的培养条件及其在环境中的适应性提供实践依据。笔者所筛选菌株Y1, 在小于1%NaCl、25℃～28℃和pH值6～8生长最好, 同时对常见抗生素和重金属都具一定抗性, 10天内对荧蒽的降解率在14%～18%。天津新港高潮带盐度较低, pH值一般在7～8之间, 因此初步认为本次所筛选荧蒽降解菌株Y1较适合在春末夏初和秋季 (25℃～28℃) 用于天津新港潮间带多环芳烃污染的微生物原位修复, 但其在自然环境中的生长状况和降解效能仍待于进一步研究。

rRNA广泛存在于真核和原核生物中, 功能稳定, 由高度保守区和可变区组成。将待测菌株提取其遗传物质, 经测序、BLAST比对, 并结合其生理生化特征, 对菌株加以鉴定是目前应用最为普遍的鉴定方法。笔者在对所筛选菌株进行一系列生理生化试验基础上, 采用16 S rRNA同源性序列分析方法鉴定所筛选菌株的种类。16 S rRNA大小为1 500 bp左右, 所代表的信息量能反映生物界的进化关系。笔者采用27 f和1 492 r引物对扩增所提取菌株总DNA, 经过克隆测序, 将序列正确拼接后获得1 620 bp的遗传序列, 经BLAST比对后菌株被鉴定为Sediminibacterium sp., 归属于鞘脂杆菌纲 (Sphingobacteria) 。为进一步确定菌株Y1对荧蒽的降解能力, 我们测定了10天内该菌株对荧蒽的降解效能。采用高效液相色谱 (HPLC) 测定荧蒽浓度的变化, 结果证实菌株Y1对荧蒽有较高的降解能力。另外, 研究表明:在PAHs降解过程中, 谷胱甘肽转移酶 (GST) 在其中起着重要的作用, 曾有人将GST酶作为PAH降解菌存在的分子探针[10,11]。笔者对菌株Y1的蛋白含量和GST酶活性进行了检测, 结果发现在培养基中加入荧蒽后, 菌体的蛋白含量和GST酶活性明显提高, 表明菌体产生了大量与降解多环芳烃相关的蛋白和酶类。

摘要：从天津新港潮间带沉积物中筛选出一株能以荧蒽为唯一碳源和能源且生长良好的菌株Y1, 并对菌株特性进行了系统研究。实验结果发现菌株Y1为革兰氏阴性菌, 适合在低盐度 (<1%氯化钠) 的环境中生长, 最适pH值为6～7, 最适的生长温度为25℃～28℃。该菌株对锌、铅、铜、铬和低浓度的镉均有抗性, 但对高浓度的镉十分敏感;菌株Y1对常见抗生素卡那霉素、链霉素、氨苄青霉素和利福平具一定抗性, 但对四环素较敏感。通过对菌株Y1的16SrDNA测序和序列比对, 并结合其生理生化特性确定其为Sediminibacteriumsp., 归属于鞘脂杆菌纲 (Sphingobacteria) 。Y1在10天内对荧蒽的降解率为14%, 且GST酶在Y1降解荧蒽的过程中起着重要的作用。

关键词：微生物降解,多环芳烃,潮间带

参考文献

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3.苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究 篇三

苯酚高效降解菌固定化小球的制备及其降解条件研究

摘要：对采自某印刷厂的.污泥进行驯化、富集、筛选,得到一株以苯酚为唯一碳源生长的高效苯酚降解菌,并以海藻酸钠为载体对该苯酚高效降解菌进行固定化包埋,并通过正交试验确定了制备固定化小球的最佳条件,研究表明,固定化的该高效苯酚降解菌在对苯酚的降解率与对苯酚的耐受程度均高于游离细胞,经30 h,1 200 mg/L的苯酚可以完全降解,固定化降解苯酚的最适温度范围30～35 ℃,最适pH范围为7～9,最适摇床转数为120～150 r/min.作 者：张黎    魏炜    冯思琦    ZHANG Li    WEI Wei    FENG Si-qi  作者单位：沈阳建筑大学,辽宁,沈阳,110168 期 刊：辽宁化工   Journal：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2010, 39(2) 分类号：X703 关键词：苯酚    固定化    苯酚降解菌    海藻酸钠   

4.高效降氰菌的筛选及其特性研究 篇四

本研究从电镀废水中分离出了三株能够高效降解自由氰根的.菌种, 并对这三株菌的生长曲线和影响其降解氰化物的因素进行了研究.结果表明,这三株菌分别属于青霉属、木霉属和酵母属,并命名为M3、Mw4和Ms;其最大生长量的时间分别为15、20和18小时;当CN-初始浓度为80 mg/L时,M3菌16h内降解氰化物的最优条件是pH为5～7、温度为20℃～30℃、摇床转速为130rpm、接种量为10%.在此条件下,M3菌将80 mg/L CN-降解到0.22 mg/L,降氰率达到98.9%.该研究结果可为微生物在处理含氰废水的实际应用提供依据.

作 者：乔勇 李正山 徐明杰 王向东 QIAO Yong LI Zheng-shan XU Ming-jie WANG Xiang-dong 作者单位：乔勇,徐明杰,王向东,QIAO Yong,XU Ming-jie,WANG Xiang-dong(四川大学建筑与环境学院,成都,610065)

李正山,LI Zheng-shan(四川大学建筑与环境学院,成都,610065;国家烟气脱硫中心,成都,610065)

5.苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究 篇五

17α-乙炔基雌二醇降解菌的分离鉴定及降解特性

从避孕药生产厂废水处理站的活性污泥中驯化、分离到1株能够以17α-乙炔基雌二醇(17α-ethynylestradiol,EE2)为唯一碳源和能源生长的菌株JCR5.经过对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,该菌株为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium sp.).研究表明,菌株JCR5利用EE2生长的适宜温度为25～40℃,培养基初始pH为7～9.金属离子Ni2+、Mn2+、Cu2+、Fe3+能够促进菌株的`生长,而Zn2+、Ag+、Pb2+、Ca2+和Al3+离子对菌株的生长具有不同程度的抑制作用.菌株JCR5在10d内对初始底物浓度为30mg・L-1EE2的降解率可达到87%.

作 者：任海燕 纪树兰 刘志培 王道 REN Hai-yan JI Shu-lan LIU Zhi-pei WANG Dao  作者单位：任海燕,纪树兰,王道,REN Hai-yan,JI Shu-lan,WANG Dao(北京工业大学环境与能源工程学院,北京,100022)

刘志培,LIU Zhi-pei(中国科学院微生物研究所,北京,100080)

刊 名：环境科学  ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)： 27(6) 分类号：X172 关键词：17a-乙炔基雌二醇   鞘氨醇杆菌   甾体雌激素   降解特性  

6.苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究 篇六

间氟苯酚的好氧生物降解性及降解途径研究

摘要：利用活性污泥法考察了间氟苯酚的好氧生物降解性.结果表明,100 mg/L间氟苯酚经16 h降解,溶液中基本检测不到间氟苯酚,有机氟原子几乎全部降解为无机氟离子.间氟苯酚可以用作微生物生长的唯一碳源和能源,活性污泥中的微生物可以有效地降解间氟苯酚.利用高效液相色谱和色质联机技术研究了间氟苯酚的好氧生物降解途径,研究表明间氟苯酚首先羟基化生成中间产物氟邻苯二酚,羟基化中间产物通过邻位途经裂解开环,然后环化脱氟.作 者：张超杰 周琪 陈玲 袁园 余慧 ZHANG Chao-jie ZHOU Qi CHEN Ling YUAN Yuan YU Hui 作者单位：同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海,92期 刊：环境科学 ISTICPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE年，卷(期)：,27(9)分类号：X703关键词：间氟苯酚 好氧生物降解性 邻位环断裂 脱氟

7.苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究 篇七

原油降解菌丝状真菌的筛选及降解性能研究

从南京炼油厂原油污染的土壤中筛选得到2株高效降解原油的.菌株,OBD-LM2和OBD-HQM,经初步鉴定菌株OBD-LM2为木霉属,菌株OBD-HQM为曲霉属.原油液体培养基中添加N、P营养盐、温度为25～35℃、盐度<3%时7d菌株OBD-LM2原油降解率为40%～68%,菌株OBD-HQM为35%～55%.采用GC、GC/MS对两株霉菌的原油降解前后组分进行测定,结果表明:菌株OBD-LM2的原油组分降解范围为C11～C28并有许多种类的短链烃(C10)产生,菌株OBD-HQM的原油降解范围仅为C11～C20.

作 者：沈薇 杨树林 宁长发 SHEN Wei YANG Shu-lin NING Chang-fa 作者单位：南京理工大学生物工程研究所,南京,210094刊 名：环境科学与技术 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：200629(5)分类号：X17关键词：原油污染 生物降解 降解特性

8.苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究 篇八

石油烃降解菌的分离鉴定及其产生乳化剂条件

从天津塘沽原油污染海滩的泥样中分离得到一株石油烃降解菌SY095,经生理生化及16S rRNA基因序列分析鉴定为红球菌(Rhodococcus sp.).该菌株能以正十六烷为碳源代谢产生一种对柴油等烃类具有良好乳化作用的生物乳化剂.菌株SY095产生乳化剂的`最适宜条件为:正十六烷10 g/L,初始pH值为7.2,30 ℃下160 r/min摇床培养2 d.在此条件下,培养液表面张力降到最低值,约32 mN/m;经测定,其临界胶束浓度(CMC)值约为75 mg/L.

作 者：任华峰 张雨山 王静 张晓青 成玉  作者单位：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津,300192 刊 名：化学工业与工程  ISTIC英文刊名：CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING 年，卷(期)：2010 27(3) 分类号：Q93 关键词：石油污染   石油烃降解   红球菌   生物乳化剂