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一株兼具原油降解和产生物表面活性剂功能菌株的分离及其特性

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中国环境科学 2024年

作者：李亚君张宁张鹏飞张瑞昌周鸣章春芳魏学锋河南科技大学化学化工学院浙江大学海洋学院

本研究从高盐含油废水中分离出一株产生物表面活性剂的菌株YY-1，通过生理生化特性和16S rRNA序列分析，该菌属于希瓦氏菌属(Shewanella sp.). Shewanella ***-1分泌生物表面活性剂的临界胶束浓度为700 mg/L，表面张力为30.76 mN/m，且... 详细信息

本研究从高盐含油废水中分离出一株产生物表面活性剂的菌株YY-1，通过生理生化特性和16S rRNA序列分析，该菌属于希瓦氏菌属(Shewanella sp.). Shewanella ***-1分泌生物表面活性剂的临界胶束浓度为700 mg/L，表面张力为30.76 mN/m，且在较宽的盐度(10-100 g/L)，温度(25-100 ℃)，pH(2-10)范围内均表现出良好的化学稳定性.通过薄层色谱，傅立叶红外光谱和气相色谱-质谱分析，生物表面活性剂被鉴定为磷脂类.将菌株Shewanella ***-1应用于原油废水的生物修复中，表现出良好的降解效果，对原油中短链烷烃(C8-C10)，中链烷烃(C11-C20)，长链烷烃(C21-C44)的去除率可达74.70%，96.68%，99.42%.本研究为生物表面活性剂产生菌在原油废水的生物修复提供优质的菌种来源和理论依据.

关键词：原油降解生物表面活性剂分离希瓦氏菌生物修复

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嗜盐原油降解混合菌处理采出水特性研究

山东化工 2024年第6期53卷 42-44,51页

作者：孙志超刘力嘉王明艳王文娜宫禧茴李召悦刘春爽中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580

针对高矿化度高硫化物的油田采出水的生物处理,从含油污泥、采出水等样品中经初筛、复筛获得嗜盐原油降解菌14株,选取降解率最高的4株进行复配,构建出嗜盐原油降解混合菌TG-1。16 SrDNA序列分析表明4株菌分别为不动杆菌(Acinetobacter)... 详细信息

针对高矿化度高硫化物的油田采出水的生物处理,从含油污泥、采出水等样品中经初筛、复筛获得嗜盐原油降解菌14株,选取降解率最高的4株进行复配,构建出嗜盐原油降解混合菌TG-1。16 SrDNA序列分析表明4株菌分别为不动杆菌(Acinetobacter);副蕈状芽胞杆菌(Bacillus paramycoides);芽孢杆菌(Bacillus sp.);肠杆菌(Enterobacter sp.)。考察了TG-1处理采出水性能,发现最适矿化度范围在30 g/L以下,最高耐受硫化物质量浓度可达150 mg/L,原油质量浓度不高于500 mg/L去除效果最好。将TG-1应用于生物接触氧化装置中,在pH值7~8、温度30℃左右、溶解氧4~5 mg/L、水力停留时间为4~12 h以及进水原油质量浓度为10~100 mg/L的条件下,出水原油质量浓度小于15 mg/L,满足克拉玛依油田注水水质标准A2。

关键词：原油降解嗜盐菌采出水处理混合菌群降解特性

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吸附-包埋法制备固定化原油降解菌的研究

现代化工 2013年第11期33卷 54-57,59页

作者：卢磊张守娟高宝玉马宝东张秀霞中国石油大学化学工程学院山东青岛266580 山东大学环境科学与工程学院山东济南250100 中石化胜利油田地质科学研究院山东东营257022

在PVA-海藻酸钠复配包埋固定化过程中分别加入活性炭、硅藻土、淀粉等吸附剂对固定化微球进行改性,以提高对胜利原油的降解效果。通过正交试验考察了PVA质量分数、CaCl2质量分数、吸附剂质量分数及反应时间对固定化微球原油降解率的影响... 详细信息

在PVA-海藻酸钠复配包埋固定化过程中分别加入活性炭、硅藻土、淀粉等吸附剂对固定化微球进行改性,以提高对胜利原油的降解效果。通过正交试验考察了PVA质量分数、CaCl2质量分数、吸附剂质量分数及反应时间对固定化微球原油降解率的影响,确定了最佳制备条件,测定了固定化微球的弹性系数、破碎率和渗透率,并进行了BET和SEM表征。结果表明,将活性炭等吸附剂与传统的包埋材料联用,可以制得具有较好弹性、渗透性和较低破碎率的固定化微球。固定化微球的原油降解效果均明显优于游离菌。

关键词：吸附-包埋固定化微球吸附剂制备性质原油降解

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假单胞菌表面结垢对其原油降解能力的影响

化学工程 2018年第3期46卷 1-5页

作者：鱼涛屈撑囤范代娣赵姣西北大学化工学院陕西西安710069 西安石油大学陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室陕西西安710065

为了探索菌体表面结垢对石油烃类降解菌原油降解能力的影响,文中以铜绿假单胞菌为实验菌株,研究了碳酸钙垢、硫酸钙垢晶体对铜绿假单胞菌原油降解率的影响,通过光学显微镜、透射电镜探讨了影响机理。结果表明:随培养基中结垢量不断增大... 详细信息

为了探索菌体表面结垢对石油烃类降解菌原油降解能力的影响,文中以铜绿假单胞菌为实验菌株,研究了碳酸钙垢、硫酸钙垢晶体对铜绿假单胞菌原油降解率的影响,通过光学显微镜、透射电镜探讨了影响机理。结果表明:随培养基中结垢量不断增大,原油降解率均会发生断崖式下降:碳酸钙、硫酸钙结垢量分别由983 mg/L增加至1 057 mg/L,575 mg/L增加至1 017 mg/L时,原油降解率分别由57.72%降低到23.73%,51.68%降低到24.92%。光学显微镜和透射电镜结果表明垢晶体包裹在菌体表面,阻碍了菌体对原油的摄入,当垢晶体沉积量达到一定程度时,菌体无法移动,失去活动能力,导致假单胞菌失去原油降解能力。

关键词：铜绿假单胞菌垢晶体表面沉积原油降解光学显微镜透射电镜

一株高效原油降解菌的分离鉴定和降解特性研究

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现代化工 2021年第3期41卷 120-124,129页

作者：乔悦常世辉李晓涵王舒岚李大卉黄磊天津理工大学化学化工学院天津300384

原油泄漏及盐渍化土壤的原油污染问题日益严重,高浓度原油及高盐条件下微生物活性受到抑制,生物修复技术难以广泛应用。由辽河油田原油污染土壤中分离得到1株高效原油降解菌TG-1,经鉴定为红球菌属(Rhodococcus);菌株在无机盐培养基中对6... 详细信息

原油泄漏及盐渍化土壤的原油污染问题日益严重,高浓度原油及高盐条件下微生物活性受到抑制,生物修复技术难以广泛应用。由辽河油田原油污染土壤中分离得到1株高效原油降解菌TG-1,经鉴定为红球菌属(Rhodococcus);菌株在无机盐培养基中对6%质量分数的原油7 d降解率高达95.6%,对直链烷烃、姥鲛烷及植烷的降解率均在90%以上;在1%~6%(10~60 g/L)盐浓度下,原油降解率均在65%以上;对盐质量分数为3%及5%的原油污染土壤15 d原油降解率分别为79.3%及60.7%。结果表明,菌株TG-1表现出较好的耐盐性及高效原油降解效率,具有修复原油污染盐渍化土壤的应用潜力。

关键词：原油降解红球菌耐盐性土壤修复

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原油降解菌复合系的构建及其降解特性研究

原油降解菌复合系的构建及其降解特性研究

作者：王涛湖南农业大学

学位级别：硕士

原油污染对生态环境和人类健康构成的威胁和危害不可忽视。微生物修复治理技术是较为经济、高效、环保的方法。具有原油降解功能的微生物单菌存在降解物质较为单一、高效菌较难筛选、适应性差等缺陷。原油降解菌复合系的构建则是一种先... 详细信息

原油污染对生态环境和人类健康构成的威胁和危害不可忽视。微生物修复治理技术是较为经济、高效、环保的方法。具有原油降解功能的微生物单菌存在降解物质较为单一、高效菌较难筛选、适应性差等缺陷。原油降解菌复合系的构建则是一种先确定功能微生物群,后应用于解决环境污染的策略,具有种类多、功能性强、经济效益高、数据量大等特点。因此,筛选出功能稳定的原油降解微生物菌群,对于直接用于原油污染问题的处理,或进一步研究其内部相互作用具有重要的意义。本试验取样于被原油污染的土壤,从中筛选出一组原油降解率约25%且多代降解效果稳定的微生物菌群,其研究结果如下:(1)利用原油作为唯一碳源富集驯化培养,在6组复合系中获得一组原油降解率较高且稳定性好的复合系,并对其进一步研究,将此复合系命名为复合系T-3。(2)通过单因素试验和响应曲面法优化原油降解条件,其条件是:温度为38.61℃,p H为6.63,油菌比为1∶6.17。在该条件下,复合系T-3经实验验证对原油的降解率为34.21%,是优化前的1.36倍。(3)Tween-80和Triton-100两种非离子表面活性剂都能够促进复合系T-3对原油的降解,其中Tween-80对原油降解的影响较大,Tween-80在发酵条件下的含量达到0.30%时的原油降解率为51.92%,是最佳优化条件下的1.51倍。(4)通过检测原油降解过程中两种关键的双加氧酶的比活力和脱氢酶的比活力,其在原油降解过程中三种酶酶活逐步减弱的变化趋势基本一致。(5)通过对复合系T-3进行平板分离和功能筛选得到具有一定降解功能的菌株,经16S r DNA分子鉴定,发现10株细菌分布于赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus sp.)和柠檬酸细菌属(Citrobacter sp.)之中,其中柠檬酸细菌属所占比例较大,推测可能为复合系T-3中的优势菌种。通过对复合系T-3降解原油条件的优化,最终原油降解率可达51.92%。经过初步多样性分析表明复合系T-3是以细菌为优势的微生物菌群,具有赖氨酸芽孢杆菌和柠檬酸细菌,有望应用于原油污染的生物修复。

关键词：复合系原油降解表面活性剂环境治理生物修复

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原油降解菌***15-4的转录组学研究

作者：刘梦圆兰州交通大学

学位级别：硕士

原核生物转录组研究技术的突破,显示出其在揭示原核生物生命过程的分子机制研究上独特的优势。对原核生物的转录组研究开始于致病菌,近年来,通过转录组学分析原核生物对污染物的降解机制已成为研究热点。通过多组学整合分析,对降解菌的... 详细信息

原核生物转录组研究技术的突破,显示出其在揭示原核生物生命过程的分子机制研究上独特的优势。对原核生物的转录组研究开始于致病菌,近年来,通过转录组学分析原核生物对污染物的降解机制已成为研究热点。通过多组学整合分析,对降解菌的代谢机理,作用机制及转录相关基因进行深入探究。原油污染已经成为重大的环境问题之一。本研究从青藏高原土壤中筛选到一株原油降解菌,鉴定为Lysinibacillus fusiformis 15-4,在对其原油降解测定的基础上,进行了转录组分析,探究其降解机理,为寒区原油污染土壤的微生物修复提供基础资料。主要研究结果如下。1.从青藏高原原油污染土壤中分离到一株原油降解菌株,在20℃培养96h对原油的降解率达56.64%±3.34,表明其具有较好的低温原油降解能力。16SrRNA基因序列分析表明其与Lysinibacillus fusiformis具有99%的序列相似性。2.在以原油为唯一碳源的培养基上生长的菌株*** 15-4为处理组(LF),LB培养基上生长的菌株为对照组(CK),于培养对数中期(24 h)分别进行取样,进行RNA提取和转录组测序。Illumina Hiseq 2000平台测序,在CK组获得14,813,173 reads,其中13,416,919 reads(90.59%)能够映射到参考基因组;LF组获得13,519,099 reads,其中12,797,112 reads(94.68%)能够映射到参考基因组。两个样本共注释得到4664基因,其中4658(99.9%)基因可通过Nr数据库注释,2758(59.2%)基因可通过Swiss-prot数据库注释,3672(78.72%)基因可被String数据库注释。2587(55.5%)基因可以注释到至少一个GO term,3080(66.1%)基因可以注释到COG,633(13.6%)基因可以注释到NOG,2264(48.6%)基因可以注释到KEGG。基因表达分析表明有3969(85.1%)基因在样本中有表达,其中上调2239个,占56.4%,下调1730个,占43.6%。***数据库的功能注释结果显示有3080(66.1%)基因比对到20个分类中,其中优势的COG分类为氨基酸转运代谢、转录、无机离子运输与代谢和信号转导;GO数据库的功能注释结果表明有2587(55.5%)基因注释到45个GO,依次为代谢过程、细胞过程、催化活性、单细胞生物、细胞部分、细胞、膜,以及转录因子活性等。共有2264(48.6%)基因注释到KEGG中169个代谢通路,基因数最多的代谢通路包括ABC转运载体、多样性环境中的微生物代谢、双组分系统、氨基酸生物合成、碳代谢等。4.差异表达基因的GO富集分析表明,63.3%(1387 DEGs)能够注释GO,其中显著性差异(p原油处理使菌株中主要代谢途径基因被显著上调,这些基因编码蛋白包括ABC转运蛋白、多种脱氢酶、二组分系统蛋白、转录调控因子,以及环境应答蛋白等。以原油为碳源也诱导菌株15-4中多样性的烃类降解基因的上调表达,这些基因几乎包括所有原油烃降解途径的关键基因。在基因水平上表明该菌株具备较强大的原油降解潜能。

关键词： Lysinibacillus fusiformis 原油降解转录组差异表达基因

青藏高原土壤中一株原油降解菌的作用机制探究

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冰川冻土 2018年第5期40卷 1037-1046页

作者：常思静杨蕊琪章高森刘光琇陈拓中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省极端环境微生物资源与工程重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

分别采用原油和丙酮酸作为碳源培养Pedobacter steynii DX4细胞,采用Illumina高通量测序技术对两种碳源条件下细胞的转录组进行测序,测序数据拼接组装后共得到7 693个Unigene,其中有5 017个Unigene获得CDS注释。对Unigene进行筛选共获得... 详细信息

分别采用原油和丙酮酸作为碳源培养Pedobacter steynii DX4细胞,采用Illumina高通量测序技术对两种碳源条件下细胞的转录组进行测序,测序数据拼接组装后共得到7 693个Unigene,其中有5 017个Unigene获得CDS注释。对Unigene进行筛选共获得1 195个差异表达基因,约占Unigene总数的15. 5%,对差异表达基因进行功能分析发现,在原油为碳源的生长条件下,DX4细胞中Luciferase-like monooxygenase基因和卤代烷脱氢酶基因表达水平显著提高,这两个基因可能在DX4细胞中催化烷烃末端氧化反应。KEGG分析显示,以原油为碳源的DX4细胞中的脂肪酸降解途径中发现了8个UPDEGs、苯酸盐降解途径中发现了10个UPDEGs,揭示了细胞对原油中烷烃和芳香烃类物质的降解通路。此外,关于信号处理、物质转运、胞外多糖合成以及细胞趋向运动代谢途径的基因表达水平上调,表明DX4细胞可能依赖细胞趋向运动和合成生物表面活性物质来辅助原油降解。

关键词：微生物原油降解代谢途径青藏高原

斜生栅藻的无菌化培养及其在原油降解中的应用研究

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环境工程学报 2010年第5期4卷 1079-1083页

作者：唐霞何丽媛刘曈杨道明党志卢桂宁华南理工大学环境科学与工程学院广州510006

选用组合抗生素结合溶菌酶/SDS预处理方法对斜生栅藻进行无菌化培养,对不同抗生素组合的除菌效果进行了比较。青霉素+庆大霉素对斜生栅藻和附生菌都有强烈的抑制性能,而青霉素+利福平和青霉素+四环素组合除菌不彻底。青霉素+卡那霉素组... 详细信息

选用组合抗生素结合溶菌酶/SDS预处理方法对斜生栅藻进行无菌化培养,对不同抗生素组合的除菌效果进行了比较。青霉素+庆大霉素对斜生栅藻和附生菌都有强烈的抑制性能,而青霉素+利福平和青霉素+四环素组合除菌不彻底。青霉素+卡那霉素组合能彻底除去附生菌并且对藻的抑制作用最小,可得到无菌斜生栅藻。将斜生栅藻与石油组分降解菌构建菌藻共生体系,未除菌藻的附生菌与石油组分菌之间不能很好地相互适应,使得原油降解效果反而降低。纯栅藻则对石油降解菌表现出非常良好的促进作用,利用除菌后的斜生栅藻与石油组分降解菌构建了一个高效降解原油的菌藻共生体系,充分肯定了微藻无菌化培养的积极意义。

关键词：斜生栅藻无菌化培养原油降解菌藻共生体系