一株耐盐解烃红球菌产生的生物表面活性剂及其解烃特性

黄河三角洲地区是我国第二大石油基地，随着石油工业的发展，土壤的石油污染日趋严重。本项目基于石油污染土壤生物修复的理论基础，对分离自黄河三角洲石油污染盐渍土壤的耐盐红球菌的解烃性能进行研究。重点研究该菌产生的表面活性剂，对其进行分离和纯化，耐盐、耐碱特性分析及组分鉴定，并通过测定菌体细胞表面疏水性、菌株可降解的底物范围及代谢产物的组分分析，探讨该菌株的解烃机理。利用该菌进行室内模拟石油污染盐渍土壤的生物修复，在优化表面活性剂发酵条件的基础上，对石油污染盐渍土壤的理化性质进行分析，合理补充关键营养元素，以最大限度的提高生物修复的效率，为石油污染盐渍土壤的生物修复提供理论依据。本研究对于保护"黄河三角洲高效生态经济区"的生物多样性和可持续发展有很重要的意义。

黄河三角洲地区是我国第二大石油基地，随着石油工业的发展，土壤的石油污染日趋严重。本项目在前期工作的基础上，采用富集培养方法从石油污染的盐渍土壤中分离得到大量耐盐解烃及产生生物活性物质的微生物，根据菌株的形态观察、生理生化指标以及16S rRNA序列分析确定了其分类地位，主要包括红球菌属（Rhodococcus）、假单胞菌属（Pseudomonas）、罗尔斯通氏菌属（Ralstonia）、沙雷氏菌属（Serratia ）等；这些菌株在高盐环境中能够降解石油烃，并且产生生物活性物质，包括生物表面活性剂和生物乳化剂。进一步分析了生物活性物质的耐盐特性，以及这些物质在石油污染盐渍土壤的生物修复过程中对石油烃降解的促进作用。红球菌菌株JH能够在高盐度下对原油的降解率可达82.5%以上，以柴油为碳源在0-5% 的NaCl浓度范围内，可产生一种脂蛋白类的生物乳化剂；该乳化剂对柴油，苯，二甲苯，煤油，原油等具有很好的乳化效果，能够提高烷烃和原油在水中的溶解度，明显促进菌株对烷烃和原油的降解。罗尔斯通氏菌XB能够在0-5% NaCl可降解蒽、菲、芘等多环芳烃，对原油的降解率可达65.5%以上；该菌不产表面活性物质，但是细胞疏水性实验表明该菌株细胞表面有很强的疏水性，对烃类物质的吸附能力很强，因此可高效的降解烷烃和多环芳烃类物质。沙雷氏菌BF40菌株能够在高盐的液态环境中降解石油，在盐渍化土壤中石油降解率达60%以上，在野外盐渍化土壤修复中应用效果显著。在高盐环境下菌株BM38具有较强的分解石油烃能力，其中在含1.0%NaCl液体培养基中，降解7d后，原油降解率达到73.5%；在含盐量0.22%和0.61%土壤中添加BM38，降解40d后，土壤总石油烃降解率达到40%以上。同时，在项目的资助下，课题组还探索了石油污染盐渍土壤中微生物多样性，采用酶法和化学法结合的方法提取石油污染盐碱土壤中微生物的总DNA，经PCR-DGGE分析后发现存在大量的α-变形菌（α-Proteobacterias）、γ-变形菌（γ-Proteobacterias），芽孢杆菌（Bacilli）和拟杆菌（Bacteroidetes），这些信息为进一步开发石油微生物资源作好准备和铺垫。