一株菲降解菌的筛选鉴定及降解特性研究

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1、一株菲降解菌的鉴定及降解特性的研究王景荣，骆苑蓉*，李华，谭雨寒，任好（厦门大学环境与生态学院海洋污染及修复生态实验组，福建厦门361102）摘要：从宁德市溪尾海湾表层沉积物中驯化和分离到一株菲降解菌14P-JHC2-1，平板升华结果显示，该株细菌可以利用菲为碳源和能源物质进行生长代谢，菌落周围出现明显的透明圈.根据菌株菌落形态和16SrRNA基因测序鉴定结果，该菌株为Croceicoccussp.菲起始浓度为100mg/L，培养168h后，降解菌对菲的降解率高达95.4%.该菌株可以菲、荧蒽、芘、苯并芘为唯一碳源进行生长代谢，是一株高效的多环芳烃降解菌.关键词：菲；分离筛

2、选；菌株鉴定；降解特性中图分类号：X55文献标识码：A多环芳烃（PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs），是一类广泛分布并稳定存在于自然环境中的含有两个或两个以上苯环的难降解有机污染物[1]，具有“三致”（致癌、致畸、至突变）和其它潜在毒性[2,3]．在多环芳烃中，菲属于比较简单的低分子量PAHs，是燃油和汽车尾气排放PAHs的标志物，在环境中检出浓度一般较高，且作为优先控制的多环芳烃类物质，菲的研究对于多环芳烃类物质的环境治理具有重要意义.因其独特的化学结构，成为PAHs研究的模式化合物[4].环境中菲的去除途径主要有挥发、光氧化、化学氧化

3、、生物积累、土壤吸附及生物降解等，而微生物降解则是去除环境中菲的主要途径[5].微生物转化多环芳烃由于操作简便，投资少，占地少，不会造成二次污染被称为“清洁生产技术”，受到了广泛的关注．近年来国内外科研工作者已从自然环境中分离得到一些菲降解菌，并对其降解性能进行初步研究[6]．FrançoisThomas等从法国焦化厂土壤样品中分离出13株菲降解菌，均属于假单胞菌属（Pseudomonas），属于三个分类亚组，遗传和代谢分析表明这些菌株优先使用原儿茶酸途径来降解多环芳烃[7].FarshidKafilzadeh等从伊朗Andimeshk石油公司土壤中筛选菲降解菌并对其生长动

4、力学进行研究，结果表明铜绿假单胞菌SBL和蜡状芽孢杆菌Z4B-11最耐菲的细菌，这两个菌株分别在菲的起始浓度为0.5g/L的培养基中培养一周后可降解70％和50％的菲[8].徐成斌等[9]从沈阳北部污水处理厂曝气池活性污泥中驯化和分离到一株菲降解菌W12，16SrRNA基因鉴定结果显示该株菌为耳炎假单胞菌（Pseudomonasotitidis）.该菌株降解菲的最佳环境条件为：温度30℃，pH值为7.0，摇床转速为170r/min，接种量为10%，盐度为5%；菲起始浓度为1000mg/L培养96h后，降解率为65.80%，且对菲的最大耐受浓度为2000mg/L，加入蛋白胨和

5、酵母膏后，降解率分别提高到75.65%和70.85%.倪雪等从多环芳烃污染区植物体内分离得到两株具有降解菲能力的寡养单胞菌属（Stenotrophomonassp.）和假单胞菌属（Pseudomonassp.），该两株菌在7d内可降解50%无机盐培养基中的菲（100mg/L）[10].黄兴如等在实验中筛选出的3株多环芳烃高效降解菌SL-1、02173和02830，经16SrRNA基因序列分析，三株降解菌分别与Rhizobiumpetrolearium，Pseudomonasalcaliphila和Pseudomonascorrugate同源性最近.降解实验表明，菌株SL-1

6、3d内对单一多环芳烃菲（100mg/L）和芘（50mg/L）的降解率分别达到100%和48%，5d后能够降解74%的芘；而其3d内对混合PAHs中菲和芘的降解率分别为75.89%和81.98%.菌株02173和028303d内对混合多环芳烃中萘（200mg/L）、芴（50mg/L）、菲（100mg/L）和芘（50mg/L）的降解率均分别超过97%.研究表明，由于共代谢作用低分子量多环芳烃可促进高分子量多环芳烃的降解，而此时低分子量多环芳烃的降解将受到抑制[11].目前国内外对滨海湿地中菲降解菌的筛选鉴定鲜有报道，但是由于滨海湿地城镇化及周边工业、农业、养殖业等人类活动的影响

7、，环境中的多环芳烃污染严重甚至超标，并且化工类园区及周围土壤、污水灌溉区等的主要污染物都是多环芳烃[12].本研究以宁德市溪尾海湾为调查区，具当地政府报道指出，溪尾海湾是重要的牡蛎养殖区，且政府正大力支持下邳工业园区的发展，同时由于车辆的增多，乡道也逐步扩建.本研究筛选的菲降解菌（Croceicoccussp.），属于α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）的赤杆菌科（Erythrobacteraceae），最早是在2009年鉴定出的菌株[13].在2015年报道指出该菌可以利用一系列两环、三环的PA