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一株印度洋深海食烷菌(Alcanivorax sp．P40)的烷烃羟化酶基因的克隆

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台湾海峡 2008年第2期27卷 141-146页

作者：赖其良袁军邵宗泽国家海洋局第三海洋研究所海洋生物遗传重点实验室福建厦门361005

以印度洋深层海水,用柴油和石油作为混合碳源经富集培养、分离获得一株具有很强的柴油降解能力的菌株P40.菌株P40革兰氏染色阴性,接触酶和氧化酶为阳性,能还原硝酸盐,不能还原亚硝酸盐.16S rDNA B lastn结果表明其与Alcanivorax dieselo... 详细信息

以印度洋深层海水,用柴油和石油作为混合碳源经富集培养、分离获得一株具有很强的柴油降解能力的菌株P40.菌株P40革兰氏染色阴性,接触酶和氧化酶为阳性,能还原硝酸盐,不能还原亚硝酸盐.16S rDNA B lastn结果表明其与Alcanivorax dieseloleiB-5T(柴油食烷菌)及***1A具有最高相似性,均为99.8%.菌株P40的gyrB序列与***1A同源性也高达99.2%,而与***-5T只有86.9%.此外,从菌株P40中克隆到两个烷烃羟化酶alkB基因片断,分别命名为P40a-lkB1和P40a-lkB2.其中P40a-lkB1与报道的***-5T中的alkB同源性较高,达96.3%,而与同为深海来源的菌株NO1A的alkB的同源性更是达100%,P40a-lkB2则与*** ensisSK2T(泊库岛食烷菌)的alkB1同源性最高,但仅为65%.

关键词：印度洋食烷菌烷烃羟化酶促旋酶 alkB gyrB

食烷菌（Alcanivorax sp）Xb和假单胞菌（Pseudomonas sp）X1生物学特性及修复石油污染土壤研究

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食烷菌（Alcanivorax sp）Xb和假单胞菌（Pseudomonas sp）X1生物...

作者：李岩松兰州理工大学

学位级别：硕士

石油开采及使用过程中造成的环境污染日益明显,生物修复作为环境友好、无二次污染和低成本的修复技术在污染土壤修复中有广阔应用前景,筛选高效石油降解菌是微生物为主体生物修复技术的关键环节。本文比较了两株高效石油降解菌株食烷菌(... 详细信息

石油开采及使用过程中造成的环境污染日益明显,生物修复作为环境友好、无二次污染和低成本的修复技术在污染土壤修复中有广阔应用前景,筛选高效石油降解菌是微生物为主体生物修复技术的关键环节。本文比较了两株高效石油降解菌株食烷菌(Alcanivorax sp.)Xb和假单胞菌(Pseudomonas sp.)X1的生物学性质及石油降解特性,研究了菌株对各种烷烃及芳烃的降解效率,通过不同菌株组合研究了菌株对石油污染荒漠土壤、农田黄土壤的生物修复作用,探究了菌株修复污染土壤的石油降解动力学过程,其主要研究结果如下:食烷菌Xb在25～40℃正常生长,最适生长温度为35℃,在p H 5～8范围内正常生长,最适生长p H 8,在Na Cl浓度为2%～7.5%盐度范围生长良好,最适生长盐度5%。假单胞菌X1在25～35℃正常生长,最适生长温度为30℃,在p H 5～8内可正常生长,最适生长p H 8,在Na Cl浓度1.5%条件下生长最佳。2株石油降解菌在含原油基础培养基生长7 d后,石油降解率分别为50.67%,49.93%。对不同分子量的混合烷烃和芳烃的降解研究表明,食烷菌Xb和假单胞菌X1在混合烷烃和混合芳烃的基础培养基中生长。经过7 d的降解,食烷菌Xb对正葵烷、十二烷、十四烷、十五烷的降解率达到100%,对其余各组分的降解率均超过92.90%,在混合芳烃中,食烷菌Xb对各组分的降解率在99.50%以上。假单胞菌X1对烷烃中各组分的降解率均在88.13%以上,其中对正葵烷、十四烷、十六烷、二十二烷和二十四烷降解率达到100%,对混合芳烃各组分的降解率超过96.80%。研究了食烷菌Xb对多环芳烃芘的降解特性和菌体生长曲线,发现菌株在含100 mg/L芘基础培养基中生长良好,初始菌液接种量7.3×10CFU/m L,0～2 d期间菌株呈指数增长,4 d达到峰值,菌浓度达1.81×10CFU/m L,10 d后降至最低,菌浓度1.1×10CFU/m L。GC-MS分析显示,食烷菌Xb培养5 d后对芘的降解率为36.88%,10 d后降解率为51.57%。分别取典型荒漠土壤和农田土壤,进行人工石油污染,两种土壤初始TPHs浓度分别为20.171 g/kg和19.632 g/kg。选取食烷菌Xb、假单胞菌X1和1株石油降解菌红平红球菌(***)KB1。研究了单菌株及不同菌株组合条件下对石油污染黄土的修复效果,发现通过30 d生物修复,不同处理组合对污染黄土修复效果不同,其中单菌株组红平红球菌KB1的TPHs降解率为80.82%。两菌株联合修复组中,假单胞菌X1-红平红球菌KB1组、食烷菌Xb-红平红球菌KB1组合修复效果较好,30 d的TPHs降解率分别为89.28%和83.91%。多菌株联合修复组中,食烷菌Xb-假单胞菌X1-红平红球菌KB1-组的TPHs降解率为76.01%。单菌组中红平红球菌KB1反应速率常数k和石油降解半衰期t分别为0.021、4.549d;两菌株联合修复组红平红球菌KB1-假单胞菌X1修复组反应速率常数最大,达到石油降解半衰期最短,其反应常数k和石油降解半衰期t分别为0.074、3.291d。三菌株联合修复组红球菌KB1-食烷菌Xb-假单胞菌X1的反应常数k和石油降解半衰期t分别为0.047、3.743 d。采用不同菌株组合对石油污染荒漠土壤进行了为期50 d的生物修复研究,对照组降解率为77.19%。在单菌修复组中红平红球菌KB1的降解效果最佳,降解率为92.04%;两菌株修复组红球菌KB1-假单胞菌X1的降解率为80.34%;红平红球菌KB1-食烷菌Xb-假单胞菌X1(-)3菌株修复组的降解率为86.21%,红平红球菌KB1-食烷菌Xb-假单胞菌X1(+)3菌株添加土壤疏松剂修复组的降解率为94.28%,添加土壤疏松剂有效地提高了对石油污染物的降解性能。GC-MS分析各组修复过程荒漠土壤石油烃种类变化,红平红球菌KB1组对姥鲛烷、植烷、柴油组分和残油组分的降解率都在98.49%以上;食烷菌Xb对各组分的降解率达到92.99%,其中姥鲛烷的降解率为100%;假单胞菌X1对各组分的降解率在93.51%以上。红平红球菌KB1-假单胞菌X1对石油组分的降解在89.90%以上。红平红球菌KB1-食烷菌Xb-假单胞菌X1(+)3菌株添加土壤疏松剂修复组对几种主要组分降解率均超过到99.54%。

关键词：食烷菌假单胞菌生理特性 GC-MS 荒漠土壤生物修复

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柴油食烷菌清蜡能力及其烷烃代谢途径的研究

柴油食烷菌清蜡能力及其烷烃代谢途径的研究

作者：赵国威河南师范大学

学位级别：硕士

石蜡是以长链烷烃为主的混合物,碳链长度在16-30范围内。油田中石油含蜡量较高,平均在20%以上,由于原油抽取过程中气压与温度的改变,石蜡会析出附着并积累在管道上,造成管道严重堵塞,从而影响石油产量,所以采取措施进行清防蜡是非常必... 详细信息

石蜡是以长链烷烃为主的混合物,碳链长度在16-30范围内。油田中石油含蜡量较高,平均在20%以上,由于原油抽取过程中气压与温度的改变,石蜡会析出附着并积累在管道上,造成管道严重堵塞,从而影响石油产量,所以采取措施进行清防蜡是非常必要的。一般来说,物理法采用热洗的方式洗井清蜡,化学法使用化学清防蜡剂进行清防蜡。然而热水洗井会引起地层粘土膨胀造成采油堵塞,并且长期进行热油洗井,则会对油井的结构造成损坏;化学清防蜡剂不但会破坏油井管道,而且会降低原油质量、对环境造成破坏。这些方法工作量大、费用高,缺点也很明显。因此,环境友好、操作简单且成本低廉的微生物法受到人们越来越多的关注。本实验室前期从青海油田分离出一株可以降解石蜡的柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei SH02),并对其进行了一些初步的鉴定。本文选用以石蜡为唯一碳源的合成培养基进行清蜡实验,对其进行清蜡条件的优化;另外,从实验室保藏的菌种中筛选具有烷烃降解能力的菌株,与食烷菌共培养测定石蜡清除率;对食烷菌降解石蜡的过程进行基于超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱联用(UPLC/Q-TOF MS)的代谢组学分析,分析了其发酵液的成分,并结合胞内外代谢物鉴定结果初步探究该菌的烷烃降解机制。主要研究结论包括以下几个方面:(1)在*** SH02纯培养的条件下,初始pH值为7.0,NaCl浓度为20 g/L时清蜡效果最好,为18.45%;添加表面活性剂、增加接种量不会显著影响清蜡效果;添加蛋白胨则会降低石蜡清除率;添加液体石蜡会使清蜡效果显著提高(为82.33%),但主要作用在于液体石蜡促进了固体石蜡的溶解。(2)对本实验室保存的株菌进行筛选,最终找出6株烷烃降解菌,分别为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),两株微杆菌(Microbacterium sp.),地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)以及一株未鉴定的放线菌。对其进行了纯培养及与食烷菌混合培养条件下的石蜡清除率测试,确定了最佳组合为枯草芽孢杆菌+柴油食烷菌,但与食烷菌纯培养石蜡清除率相比,其提升效果不显著。(3)对食烷菌降解石蜡的发酵液中的羧酸、环化合物、碳水化合物、醇类化合物、醛类化合物和酮类化合物共88个代谢产物进行了鉴定,发现有机酸为其主要成分,其中2-氧代己二酸在发酵液中随时间积累。胞内成分与发酵液基本相同。(4)结合胞内外代谢物的鉴定结果,对其鉴定出的直链脂肪酸进行碳链排序,分析了该菌的烷烃降解通路,发现其对烷烃的降解是一个由β-氧化、ω-氧化等多种氧化方式共同作用的过程。

关键词：食烷菌清防蜡混合培养代谢组烷烃降解途径

Alcanivorax Dieselolei B5烷烃内膜转运机制的研究及一株食烷菌的分类鉴定

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Alcanivorax Dieselolei B5烷烃内膜转运机制的研究及一株食烷菌...

作者：李梅青国家海洋局第三海洋研究所

学位级别：硕士

当前,海洋石油污染日益加重,海洋石油烃的降解机制研究受到人们的高度重视。本实验室之前对典型的海洋烷烃降解菌Alcanivorax dieselolei B5烷烃的降解机制开展了深入研究,已获得其烷烃外膜转运系统,经实验验证为三个不同的OmpT蛋白,分... 详细信息

当前,海洋石油污染日益加重,海洋石油烃的降解机制研究受到人们的高度重视。本实验室之前对典型的海洋烷烃降解菌Alcanivorax dieselolei B5烷烃的降解机制开展了深入研究,已获得其烷烃外膜转运系统,经实验验证为三个不同的OmpT蛋白,分别转运不同链长的烷烃,但是其烷烃内膜转运系统的研究尚未开展。到目前为止,还未有关于烷烃转运能力的内膜转运系统的报道。本文在*** B5菌株中找到了一组TRAP内膜转运系统,编号分别为B5T3318(Dct P)、B5T3317(Dct Q)及B5T3316(Dct M)。将底物连接蛋白Dct P在大肠杆菌中大量表达以后,进行纯化,先分析了其三维结构,发现其与已报道过的经典的TRAP系统的底物连接蛋白有相似的结构,经表面等离子共振(SPR)技术验证了与C12与C16有非常好的亲和性,初步断定TRAP内膜转运系统在*** B5菌株中参与了烷烃的内膜转运。本研究首次验证了烷烃降解细菌的烷烃内膜转运系统。研究结果对于认识烷烃降解微生物的烷烃跨膜转运机制具有十分重要的意义。本文对“大洋一号”第34航次在印度洋站点34I-SWIR-S025TVG13(49.54?E,37.88?S)表层沉积物富集和分离了一株可以降解石油烃的食烷菌属中的新种MT13131进行新种鉴定。通过16SrDNA序列比较后发现相似性最高的菌株为Alcanivorax marinus R8-12T(KC415169),相似度为96.93%。该菌株用M2B平板培养,为革兰氏阴性菌,好氧,呈棒状,长度大约为0.5.5μm,宽度在0.3.6μm,有周生菌毛。在M2B平板上,菌落形态微小,乳白色,半透明,表面光滑,边缘规则,单菌落的直径大约0.2mm。菌株可在102℃范围内生长,最适合其生长的温度是28℃。其生长的pH范围是30,最适生长pH范围是6。其可生长的NaCl浓度范围为1%2%,最适生长的NaCl浓度为3%%。与模式种之间进行生理生化比较,发现其具备食烷菌属的基本特征,同时也具有区别于其他食烷菌的特征,因此可判定该新菌为食烷菌属的一个新种,命名为Alcanivorax movere,模式菌株为MT13131。菌株MT13131具有较宽的烷烃降解范围,能在以C832的偶数直链烷烃和支链烷烃姥鲛烷为唯一碳源的培养基上生长。由于其较宽的烷烃降解范围,则其一定具有多套烷烃降解代谢网络,现已根据其基因组找出部分与烷烃降解相关的功能基因,功能基因的研究有待进一步进行。这些结果对于深入认识烷烃降解机制和更好的开发利用微生物的应用潜力和资源价值都具有深远的意义。

关键词：食烷菌 TRAP转运 Alcanivorax dieselolei B5

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食烷菌的系统进化与烷烃降解机制研究

食烷菌的系统进化与烷烃降解机制研究

第四届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：邵宗泽国家海洋局第三海洋研究所国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室厦门市海洋生物遗传资源重点实验室(省部共建) 中国海洋微生物菌种保藏管理中心

国家海洋局第三海洋研究所;国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室;厦门市海洋生物遗传资源重点实验室(省部共建);中国海洋微生物菌种保藏管理中心虽然石油降解菌的发现已很久,但对海洋石油降解微生物多样性的认识主要是在近10年。

关键词：环境治理食烷菌系统进化多样性分析烷烃降解机制

来源： cnki会议评论

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柴油食烷菌长链烷烃代谢调控网络的研究

柴油食烷菌长链烷烃代谢调控网络的研究

海洋烷烃降解菌Alcanivorax sp．A-11-3的分离鉴定及其降解酶基因研究

2015中国遗传学会大会

作者：王万鹏邵宗泽国家海洋局生物资源遗传重点实验室第三海洋研究所福建省生物资源遗传重点实验室第三海洋研究所

烷烃降解细菌广泛分布在环境中,食烷菌是海洋环境中最为重要的专性烷烃降解菌。对它们的降解机理也只有初步的了解,对于烷烃降解过程中细菌是如何感知烷烃,感知信号是如何转导的,烷烃是如何跨膜运输的,以及涉及降解通路的有关基因是如... 详细信息

烷烃降解细菌广泛分布在环境中,食烷菌是海洋环境中最为重要的专性烷烃降解菌。对它们的降解机理也只有初步的了解,对于烷烃降解过程中细菌是如何感知烷烃,感知信号是如何转导的,烷烃是如何跨膜运输的,以及涉及降解通路的有关基因是如何的调控的等方面几乎没有报道。我们以柴油食烷菌B5为研究对象,发现并验证了这些生理与代谢过程的关键基因和蛋白因子。如,外膜蛋白OmpS,被证明与所有烷烃的胞外感应有关,接下来它又调控烷烃趋化复合体(MCP系统)的相关基因的表达,是整个降解过程的开始。另一方面,在烷烃趋化MCP系统中有两个趋化蛋白cheW具有对不同链长的烷烃起到识别的功能,有区分地调控着末端氧化酶基因cyoD的表达。eyoD通过特异的调控因子使细胞有选择性的获取烷烃,从而进一步地调节整个降解途径。烷烃转运进胞质后一旦与MCP结合,细胞对烷烃的趋化活动就开始了。另外,我们首次证明了长链烷烃羟化酶AlmA的长链烷烃的羟化作用和首次确证了OmpT蛋白因子是烷烃跨膜转运通道。

关键词：食烷菌烷烃代谢调控网路

来源： cnki会议评论

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台湾海峡 2008年第4期27卷 427-434页

作者：吴业辉邵宗泽厦门大学生命科学学院福建厦门361005 国家海洋局第三海洋研究所国家海洋局海洋生物遗传重点实验室福建厦门361005 国家海洋局第三海洋研究所国家海洋局海洋生物遗传重点实验室福建厦门361005

从马六岬海峡的表层海水中分离到一株石油降解菌A-1l-3．经16SrDNA Blast结果表明其与Alcanivorax borkumensisSK2具有最高相似性为96％，该菌可能是食烷菌属的一个新种．该菌具有很强的石油降解能力．结果表明，A—11—3对烷烃的降解... 详细信息

从马六岬海峡的表层海水中分离到一株石油降解菌A-1l-3．经16SrDNA Blast结果表明其与Alcanivorax borkumensisSK2具有最高相似性为96％，该菌可能是食烷菌属的一个新种．该菌具有很强的石油降解能力．结果表明，A—11—3对烷烃的降解范围较宽，能以C8～C36的烷烃为唯一碳源和能源生长；在7d内该菌对柴油的降解率达到49．5％．此外，还从菌株中克隆到了大小为426bp的烷烃羟化酶基因alkB片段和843bp的P450烷烃羟化酶基因的部分序列．序列分析表明，alkB片段编码的氨基酸序列与4．60rkumensis SK2^T的AlkB1和AlkB2的同源性分别为57．75％和40．14％；该菌的P450与SK2菌株的P450具有最高同源性，为87％．研究结果对于海洋石油降解微生物生态研究及石油污染生物修复技术开发有参考价值．

关键词：食烷菌石油降解菌烷烃羟化酶马六岬海峡

海洋石油降解菌Alcanivorax sp. 97CO-5的固定化及其石油降解效果

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海洋环境科学 2014年第3期33卷 383-388页

作者：李馨子高伟崔志松李倩高祥兴韩彬周涛殷月芬郑立国家海洋局第一海洋研究所海洋生态研究中心山东青岛266061 青岛科技大学化工学院山东青岛266000

本文应用不同材料固定海洋石油烃降解菌Alcanivorax sp.97CO-5,考察并比较了其成型、传质、包埋菌体活性和石油降解性能。实验结果表明：2.5%海藻酸钠包埋材料中细菌的增长最为显著,8 d后材料中细菌数量达到1.2×106CFU/g,为初始细菌细... 详细信息

本文应用不同材料固定海洋石油烃降解菌Alcanivorax sp.97CO-5,考察并比较了其成型、传质、包埋菌体活性和石油降解性能。实验结果表明：2.5%海藻酸钠包埋材料中细菌的增长最为显著,8 d后材料中细菌数量达到1.2×106CFU/g,为初始细菌细胞数量的3.85倍,是最适的固定化材料。固定化菌剂的石油降解实验结果表明,固定化菌剂14 d对石油的净降解率达到34.1%,其石油降解效果优于游离菌体（28.3%）;气相色谱质谱联用分析表明,固定化菌剂对石油中总烷烃降解率为57.9%,其中对nC21～nC31的中长链烷烃的降解率可达到54.6%;固定化菌剂相对于游离菌体,对芴（FLU）和二苯并噻吩（DBT）两类烷基化多环芳烃的降解率明显提高,达到44.9%和44.2%,而游离降解菌仅为25.4%和24.7%。实验证明,固定化技术促进了Alcanivorax sp.97CO-5菌体降解性能的发挥尤其是对中长链烷烃和部分芳烃成分的降解。

关键词：细菌固定化石油降解菌生物修复食烷菌

南沙深海沉积物中石油降解菌的分离鉴定和多样性分析

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应用海洋学学报 2014年第3期33卷 299-305页

作者：周中文崔喜艳邵宗泽国家海洋局第三海洋研究所国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005 厦门大学生命科学学院福建厦门361005 大连海洋学校辽宁大连116023

为了解我国南沙海域中石油降解菌的多样性,认识其在环境自净中作用并获得用于石油污染生物修复的菌种资源,以不同链长烷烃及支链烷烃对南沙深海沉积物样品进行富集与烃降解菌的分离鉴定,并结合16S rRNA基因文库和DGGE技术对降解菌群的... 详细信息

为了解我国南沙海域中石油降解菌的多样性,认识其在环境自净中作用并获得用于石油污染生物修复的菌种资源,以不同链长烷烃及支链烷烃对南沙深海沉积物样品进行富集与烃降解菌的分离鉴定,并结合16S rRNA基因文库和DGGE技术对降解菌群的结构进行了分析.结果表明:通过16S rRNA基因文库构建及PCR-DGGE分析发现,不同链长烷烃富集后的菌群中,食烷菌(Alcanivorax)在各降解菌群中都是绝对优势菌;另外,除烃海杆菌(Marinobacter hydrocarbonoclasticus)、海绵假单胞菌(Pseudomonas pachastrellae),以及Idiomarina与Kangiella属的细菌也是菌群中较重要的优势菌.此外,通过2种平板培养基从烷烃富集的降解菌群中分离获得了8个不同属的细菌.本研究还首次发现Kangiella属(食烷菌科)的细菌可能参与了烷烃降解.南沙沉积物烷烃降解菌多为γ-Proteobacteria;其中,食烷菌科(Alcanivoraceae)(Alcanivorax与Kangiella属)的细菌在降解菌群中是绝对优势菌,假单胞菌与海杆菌在烷烃降解过程中也起着重要作用.

关键词：海洋生物学沉积物烷烃降解菌生物多样性食烷菌南沙海域