高效石油烃降解菌的筛选及表面活性剂对其亲脂性和降解能力的影响

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由于石油烃会对人类健康和环境造成危害,需要有效地处理和修复,石油工业受到了越来越多的关注。表面活性剂被广泛的应用于增强石油的降解。然而,降解石油烃的表面活性剂的产品和应用还有待进一步研究。本研究通过一系列的室内实验从石油污染土壤中分离筛选出细菌,通过观察2,6-二氯酚靛酚钠(DCPIP)颜色变化的方法快速筛选出能有效降解石油烃的细菌,且通过改良的水滴垮塌(Drop-collapse)方法定性筛选能在不同碳源条件下产表面活性剂的细菌。本研究总共筛选出了30株潜在的石油烃降解菌。其中25株能高效的降解石油烃,有10株能在低温(4度)下高效降解石油烃,7株在常温和低温下都能高效降解石油烃。总共有17株能产生物表面活性剂。在低温条件下(4度),高石油烃含量的炼油厂污泥降解实验中,接种了细菌的实验组比对照组的降解高出了10%左右。结果表明,筛选出的菌株与商业表面活性剂(JBR425)相比,能更有效的降解油泥中复杂的长链石油烃。在菌株1-F3G3的降解实验中,加了表面活性剂(JBR425)的实验组十六烷烃的降解效率达到了95%。实验发现JBR425的最佳添加浓度是50ppm。对于加了实验室自己分离纯化的乳化剂E5的实验组,当E5加入量最少时,菌株对十六烷烃的降解效率最高,达到了80%。实验发现,E5降低了菌株1-F3G3与柴油和汽油的细胞亲脂性。低含量的JBR425能略微提高1-F3G3的细胞亲脂性(柴油为6%左右,汽油为15%左右)。然而,当JBR425的添加量达到200ppm时,菌株的亲脂性下降了。不同浓度的JBR425/E5对细胞亲脂性的影响与对菌株降解十六烷烃的促进不一致,表明菌株1-F3G3的细胞亲脂性与其本身对烷烃的降解能力没有必然联系。通过测定乳化值发现,汽油相比柴油而言更容易被JBR425和E5乳化。在十六烷烃的降解过程中,菌株1-F3G3释放了大量的乳化剂到培养基中,乳化值比浓度为200ppm的纯化的E5产物高出几倍。
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