中度嗜盐菌Halomonas sp.B01乳化及降解石油性质研究

摘要

石油是能源和化工行业最重要的组成之一，海上钻井采油平台大量建设和石油进出口贸易频繁增加了突发性海洋石油泄漏污染的可能。海洋石油污染对环境和生物造成了巨大的影响和危害。目前，溢油的处理通常采取物理、化学和生物修复，其中生物修复作为海洋石油污染的最终消除途径，有降解彻底，无二次污染的特点，具有广阔的应用前景。然而，石油降解菌株的生长和代谢受到海水中高盐、低温及太阳辐射等逆环境的抑制，导致其对海洋石油污染的生物修复效率不高。因此，可乳化降解石油ecto ine分泌型中度嗜盐菌株对海洋石油降解菌群抗逆性协助的研究，对于海洋石油污染修复具有重要意义。
　　本文从某盐池底泥中分离筛选出具有乳化并降解石油性质的ectoine分泌型中度嗜盐菌B01和X05，鉴定均为盐单胞菌属，命名为Halomonas sp.B01和Halomonas sp.X05;选择Halomonas sp.B01作为典型ectoine分泌型菌株作为主要研究对象，考察其乳化和降解石油的性质，而将Halomonas sp.X05作为合成葡聚糖乳化剂中度嗜盐菌与其他菌株配伍共同降解石油烃。
　　通过苯酚-H2SO4方法鉴定了Halomonas sp.B01菌株分泌乳化剂的主要成分为多糖;优化的最佳碳源为60g/L蔗糖，优化的最佳氮源为硝酸铵6.05 g/L，此时，Halomonas sp.B01发酵液乳化柴油活性达到68.18％。
　　通过气相色谱分析方法考察Halomonas sp.B01对柴油组分的平均降解率为43.96％;克隆Halomonas sp.B01菌株邻苯二酚1，2-双加氧酶的catA基因。
　　本文利用生物强化法，构建一个石油烃降解菌群体系，将合成微生物乳化剂的菌株及ectoine分泌型菌株配伍至石油烃降解菌群中，考察ectoine分泌型中度嗜盐菌Halomonas sp.B01与石油烃降解菌群配伍对石油烃的降解。添加Halomonas sp.B01的组合菌群对柴油和石蜡基原油组分的平均降解率提高了11.99％和17.83％。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 海洋石油污染

1．1．1 海洋石油污染

1．1．2 海洋石油污染的转化

1．1．3 海洋石油污染的危害

1．2 海洋石油污染修复方法

1．2．1 物理修复

1．2．2 化学修复

1．2．3 生物修复

1．3 微生物乳化石油烃

1．3．1 乳化理论

1．3．2 化学乳化剂种类及性质

1．3．3 微生物乳化剂

1．4 石油烃的微生物降解

1．4．1 石油烃降解微生物

1．4．2 微生物石油烃降解机理

1．4．3 微生物降解石油的热点问题

1．5 中度嗜盐菌乳化和降解石油烃研究

1．5．1 中度嗜盐菌

1．5．2 中度嗜盐菌的抗逆性

1．5．3 中度嗜盐菌合成石油乳化剂

1．5．4 中度嗜盐菌降解石油

1．6 本文的研究内容和意义

1．6．1 海洋石油污染生物修复技术瓶颈

1．6．2 本文的解决策略和研究内容

1．6．3 本文研究意义

第2章 材料及方法

2．1 实验材料

2．1．1 菌株

2．1．2 菌株筛选材料

2．1．3 石油烃样品

2．1．4 试剂盒

2．1．5 革兰氏染色试剂

2．1．6 凝胶电泳液配制

2．1．7 纸层析主要试剂和溶液

2．1．8 化学乳化剂

2．1．9 培养基

2．2 实验器材

2．3 实验方法

2．3．1 菌株活化培养方法

2．3．2 菌株革兰氏染色及镜下观察

2．3．3 菌株电镜扫描

2．3．4 16S rDNA鉴定方法

2．3．5 菌株合成乳化剂成分鉴定方法

2．3．6 发酵液提取纯化多糖方法

2．3．7 柴油／石油样品萃取处理方法

2．3．8 平板菌落计数法

2．3．9 细胞生长量的测定方法

2．3．10 微生物乳化剂乳化活性测定方法

2．3．11 ectoine浓度测定方法

2．3．12 柴油／石油浓度测定方法

2．3．13 菌株在以石油烃为唯一碳源的培养基中的生长实验

2．3．14 邻苯二酚-1，2-双加氧酶基因catA基因克隆实验

2．3．15 菌株降解柴油实验

2．3．16 组合菌群降解石油实验

第3章 乳化降解石油的ectoine分泌型中度嗜盐菌株的筛选鉴定

3．1 实验材料

3．2 实验方法

3．3 实验结果

3．3．1 合成分泌ectoine中度嗜盐菌株的筛选

3．3．2 可乳化石油的ectoine分泌型中度嗜盐菌的筛选

3．3．3 可降解石油的ectoine分泌型中度嗜盐菌的筛选

3．3．4 乳化降解石油的eotoine分泌型中度嗜盐菌的鉴定

3．4 本章小结

第4章 Halomonas sp．B01和Halomonas sp．X05石油烃乳化活性成分鉴定、乳化剂发酵条件的优化及发酵液乳化性质研究

4．1 实验材料

4．2 实验方法

4．3 实验结果

4．3．1 菌株合成乳化剂成分的鉴定

4．3．2 Halomonas sp．B01合成乳化剂发酵条件优化

4．3．3 Halomonas sp．X05发酵液乳化性质研究

4．4 本章小结

第5章 Halomonas sp．B01降解石油及邻苯二酚1，2-双加氧酶基因克隆研究

5．1 实验材料

5．2 实验方法

5．3 实验结果

5．3．1 Halomonas sp．B01以石油烷烃为唯一碳源的生长

5．3．2 Halomonas sp．B01降解柴油

5．3．3 Halomonas sp．B01的catA基因的克隆及分析

5．4 本章小结

第6章 Halomonas sp．B01对组合菌群降解石油烃的抗逆协助

6．1 实验材料

6．2 实验方法

6．3 实验结果

6．3．1 组合菌群中各菌株降解率测定

6．3．2 组合菌群对柴油／石油的降解

6．3．3 Halomonas sp．B01对组合菌群降解石油的抗逆协助

6．4 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期闻公开发表论文

致谢

作者简介