文档介绍：石油烃降解菌对环己烷及环己酮的降解作用
陈莉,苏莹,陈赢男,刘兆普*,郑青松
南京农业大学江苏省海洋生物学重点实验室,江苏南京210095
摘要:原油中的环烷烃难以被微生物利用,能长期存在被污染的环境中,对环境造成严重持久的污染。针对环烷烃的污染问题,就微生物降解环己烷,环己酮的特性进行了研究。从胜利油田石油污染土壤中分离到1株能够分别以环己烷、环己酮为唯一碳源的降解菌A-1,经形态及生理生化特征和16 SrDNA的全序列测序分析,初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。通过摇瓶试验得出其最适生长条件为温度35 ℃,pH 。当盐质量浓度在10~20 g·L-1, ~ μL·mL-1,~ μL·mL-1时,菌株A-1处于最佳生长状态。通过GC-MS分析,菌株A-1还能利用原油中C36~C39的链烃,此外还能降解丙酮,辛烷,甲苯等链烃和芳烃。菌株A-1的生长条件和比较宽的底物利用范围的这一研究,为其更广泛的污染环境的生物修复提供了理论依据。
关键词:降解菌;环己烷;环己酮;降解特性
中图分类号:X172 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)03-0944-06
没有取代基的环烷烃是原油的主要成分,其分子难以受到微生物攻击而被降解,能长期存在被污染的环境中,对环境造成持久严重的污染。由于环烷烃含量越高,油品的黏度越大,因此含环烷烃较多的原油更宜附着在土壤,地表水和海洋等环境中,使原油污染区域的生态更难以恢复。在环烷烃的微生物降解研究中,一般以环己烷作为难降解的代表性底物。根据目前研究表明[1]:环己烷分解代谢可能经历了环己醇,环己酮,e-己酸类脂,羟基羧酸4个过程。
自然界中几乎没有以环烷烃为唯一碳源生长的微生物,环烷烃的自然降解一般是通过微生物群落的共代谢完成的[2]。但现今已有报道通过实验室水平筛选、分离,得到了一些能够以环烷烃为唯一碳源的微生物。1919年Tausz和Peter[3]首次报道分离出一株能够利用环己烷的液化杆菌;1948年Imelik[4]报道分离出一株能利用环己烷并将其代谢成环己醇,环己酮,己二酸,甲酸和戊酸的铜绿假单胞菌。目前,国外对环烷烃微生物降解的研究,已经深入到降解代谢过程及相关酶类和这些酶的编码基因[5-7]。但我国的研究更多集中在对原油中链烃和多环芳烃的研究上。最新的报道,2007年鲁雅梅[8] 分离到两株对正烷烃有显著降解作用的降解菌。在环烷烃微生物降解方面的研究报道很少,到目前为止,只有1999年李大平[9]分离到一株能以环己烷,环戊酮为唯一碳源的降解菌株。本实验室从胜利油田受污染的土壤中分离到一株降解菌A -1,它对原油有明显的降解作用,并且能在以环己烷和环己酮分别为唯一碳源的培养基中生长。因此本文对筛选得到的菌株A-1进行了生理生化和分子鉴定,并对其最适生长条件,底物特异性及降解菌作用后原油成分变化等进行了研究,为菌株A-1在受环烷烃污染环境中的生物修复的应用奠定了基础。
1 材料与方法
试剂与药品
原油(crude oil)由山东东营市胜利油田提供;环己烷(Cyclohexane,%)购自上海久意化学试剂有限公司;环己酮(Cyclohexanone,