海洋烷烃降解菌的富集分离与多样性初步分析及其生物表面活性剂产生菌的筛选

发布时间：2020-10-16 06:34

　　 随着人类开发地球资源的加剧,海洋受到了严重的污染。目前普遍认为生物修复是清除海洋石油污染的有效手段。从海洋石油污染较严重的环境中进行石油烃降解微生物的分离、培养,以及对这些重要降解菌的鉴定是当前海洋环境微生物学研究的重点和热点。在众多的污染中,石油是海洋环境中的重要污染物,烷烃是石油的重要组成成分。但是其疏水性往往不利于微生物对其快速降解。化学表面活性剂虽然可以驱散油或加大其水溶性,但是由于其生物毒性,往往会阻碍微生物对油的利用。生物表面活性剂(biosurfactant)无毒、可生物降解,不会对环境造成污染,且能够增强憎水性化合物的亲水性和生物可利用性,提高微生物的数量,继而提高了烷烃的降解速度,是提高生物修复技术的有效手段。此外,生物表面活性剂在环境生物工程其它领域也有极大的应用潜力。因此,对烷烃降解菌和生物表面活性剂产生菌的研究具有较高的理论和应用价值。 本文以十六烷为唯一碳源,通过培养和非培养两种手段研究了南海沉积物中石油降解菌的多样性。通过烷烃富集培养,从2个站点不同深度的南海沉积物样品中富集筛选出48株深海细菌,分属于10个不同的属,其中27株对十六烷有降解能力。表面张力测定结果表明,4株降解菌同时具有较强的表面活性剂产生能力,2株Dietzia maris菌能使水的表面张力降至33mN/m左右,这是该种微生物产表面活性剂的首次报道。通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析显示,南海沉积物富集物中的烷烃降解菌优势菌是芽孢杆菌,而且有多种。其中,Bacillus aquimaris在两个站点的7个样品的富集物中都是优势菌。此外,Sporosarcina,Halomona以及Brevibacterium属的细菌在不同样品中也表现为除Bacillus之外的优势菌。其中大多数菌已报道可以降解原油或柴油。 从南非开普敦码头的表层海水的十个样品中,以原油和柴油为唯一碳源,分离筛选89株单菌,经鉴定70株为烷烃降解菌。对十个站点中烷烃降解菌分布状况进行分析,用聚合酶链式反应(PCR)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和切胶测序相结合的方法对十个样品中的细菌多样性进行分析,结果显示开普敦表层海水中的烷烃降解菌优势菌是食烷菌。但是,不同样品之间存在差别。在S23站点中Sphingopyxis和Bacillus是优势菌,在S24站点中Alcanivorax和Marinobacter是优势菌,在S25站点中Marinobacter是优势菌,在S26站点中Alcanivorax,Marinobacter,Sinorhizobium和Luteibacter是优势菌,在S27站点中Alcanivorax是优势菌,在S28站点中Acinetobacter和Vibrio是优势菌,在S29站点中Acinetobacter和Erythrobacter是优势菌,在S30站点中Alcanivorax是优势菌,在S31站点中Alcanivorax和Erythrobacter是优势菌,在S32站点中Alcanivorax是优势菌。同时还有一些未培养的细菌存在。选取四株较好的烷烃降解单菌接种于十六烷作为唯一碳源的培养基中,利用气质联用(GC-MS)测定烷烃降解率。培养三天后,降解率分别为43%,37%,40%,46%。为石油污染的生物修复技术的应用提供丰富的菌种资源。 以十六烷为唯一碳源,通过测定西南印度洋中脊深海水样中降解菌单菌培养液的表面张力,筛选出27株表面活性剂产生菌。有9种与GenBank中最近缘的菌株最高相似度均低于97%,是表面活性剂产生菌的新种或新属。这些菌所产生的表面活性剂成分尚未确定,也许具有新的生物活性,具有进一步研究的价值。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：X55
【部分图文】：

结果与讨论大类，如图3.2所示。它们主要是属于厂介用icutes(厚壁菌门，低G+C革兰氏阳性菌)和Acti力obacteria(放线菌门，高G代革兰氏阳性菌)类群，分别占49%和35%。其它两类则只占很小的比例，分别为变形菌纲p亚群(4%)、丫亚群(12%)。Actinobacteria包含10个属中的6个属，种属多样性相对的丰富，但只在个别菌群中分离到，且多数只包含1个种;月尸阴icutes包含刀公d刀毋和AerococcusZ个属，Bacillus属占绝对的优势。其它的两个类群中，变形菌纲p亚群则只包含一个属

在样品N3TF(3号站位，10一15cm)中，有7条亮带，其中条带3、4、5号带最亮，亮带3和5分别与单菌Bac，’/lusa穿uj服，rjs(99%)和Bac，’了了usha了ode刀jtrjfz’cans(98%)对应上(图3.3，laneE)，亮带1，2，4，6，7没有单菌与之对应。将这五条亮带回收测序，其中亮带2与Ha了 ~asoe厂了dt’a刀 a(1000k)相似度最高

为了进一步了解富集物中的未培养菌及种群结构情况，以第6次转接培养物的DNA为模板，采用16SrRNA基因V3区的通用引物进行PCR扩增、然后在同一张胶中比较DGGE结果，如图3.5，我们可以看出不同菌群间有部分条带处于同一位置，说明彼此间可能包含相同的菌株，或者只是在V3区的序列一样的菌株，但不同菌群间也有各自的一些其它菌群所没有的特殊条带，这反映了菌群间的共性与特性。结果显示10个不同表层海水样品富集物中的菌群结构明显不同，在DGGE凝胶上呈现的条带在数目与亮度上均存在差异。但是，也能看出有的菌在不同的菌群中反复出现。为了确定每条带代表的细菌，将每个样品所有分离株和与菌群的DGGE的PCR产物一起上样
【引证文献】

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1 游偲;海洋异养细菌对溢油污染响应特征的初步研究[D];中国海洋大学;2012年

本文编号：2842906