宋廣梅 王虹
【摘 要】從江蘇油田的原油和四種不同來源的土壤中,用三種不同的培養(yǎng)液篩選得到41株細菌。對具有較強降解能力細菌的其中8株菌進行測序鑒定,初步確定屬于芽孢桿菌屬、短波單胞菌屬、假單胞菌屬、食堿桿菌屬及無色桿菌屬。
【關(guān)鍵詞】石油;降解;細菌
石油及其加工品進入土壤,造成土壤的石油污染。微生物修復具有處理效果好,污染物殘留量低,不產(chǎn)生二次污染,對環(huán)境影響很小,能夠保持或改善植物生長的土壤環(huán)境等優(yōu)點[1]。向污染土壤中投加環(huán)境適應性強、降解效能高的菌種或菌群是提高石油類污染物降解效率的重要手段[2]。
1.材料與方法
1.1菌種來源
(1)土樣:江蘇真武石油基地。①132#磕頭機(久置未用)旁表層土;②185#磕頭機(長期使用)旁表層土;③磕頭機附近草地草根土;④計量站旁表層油污土。
(2)原油:江蘇真武石油基地。
1.2富集培養(yǎng)基
(1)無機鹽培養(yǎng)液(g/L):NaNO32,K2HPO41,K2HPO4·3H2O0.5,NaCl0.5,MgSO4·7H2O0.1,CaCl20.01,F(xiàn)eSO4·7H2O0.01PH=7,石油烴(原油:柴油體積比1:4)1%
(2)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)液(g/L):牛肉膏3,蛋白胨10,NaCl5,PH=7,石油烴0.5%
(3)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)液,石油烴0.5%,表面活性劑50mg/L
1.3石油中細菌的培養(yǎng)分離
牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基冷卻后,加入1%的原油混勻,倒平板。恒溫培養(yǎng)箱中30℃靜置培養(yǎng)。待平板長出菌落后選擇不同顏色及形態(tài)的單菌落,劃線純化,將純化菌株于試管斜面培養(yǎng)后于冰箱4℃保存。三個重復。
1.4土壤中石油烴降解菌的篩選
稱取10g土樣加入到裝有100mL富集培養(yǎng)液的三角瓶中。30℃振蕩培養(yǎng)7天。靜置30min,取10mL上清夜轉(zhuǎn)接入新鮮培養(yǎng)液中。重復上述步驟連續(xù)富集培養(yǎng)5次。
富集培養(yǎng)后,取菌液1mL梯度稀釋成10-6、10-7、10-8,取三種不同稀釋度菌液0.1mL涂布于分離培養(yǎng)基平板上,28℃恒溫培養(yǎng);待平板長出菌落后選擇不同顏色及形態(tài)的單菌落,劃線純化,將純化菌株于試管斜面培養(yǎng)后于冰箱4℃保存。三個重復。
1.5分離菌株的石油烴降解率測定
將所得菌株制成菌懸液(1.1~1.4×108個/ml),取1ml轉(zhuǎn)接入10ml加了1%石油烴的無機鹽培養(yǎng)液中,28℃搖床培養(yǎng)7d后,用重量法[3,4]測定降解率。以不接菌的培養(yǎng)基作對照。
1.6高效石油降解菌鑒定
1.6.1菌株DNA提取
選取降解率較高(大于40%)的純菌株,30℃振蕩培養(yǎng)過夜。取1ml培養(yǎng)液到Eppendorf管中,離心,8000r/min,5min,棄去上清液,倒扣Eppendorf管在干濾紙上,空干溶液。將菌體重新懸浮于50μL 超純水,置旋渦混合器上旋轉(zhuǎn)混勻3s。將Eppendorf管放在沸水浴中煮10min。取出Eppendorf管冰浴10min。如此反復凍融三次,冷卻后迅速離心,12000r/min 8min。取上清液,-20℃保存?zhèn)溆?。
1.6.2菌株16SrDNA的PCR擴增
以DNA為模板,引物27F:5`-AGAGTTTGATC CTGGCTCAG-3`和1492R:5`-GGTTACCTTGTTACGACTT-3`;TACGACTT-3;總反應體系為50μL,10×Buffer 5μL,25mmol/L MgCl24μL,2.5mmol/LdNTP 4μL,反向引物與正向引物各1μL,Taq酶0.25μL (5U/μL),模板DNA 2.5μL,ddH2O補足至50μL;PCR反應條件為:94℃預變性2min,94℃變性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,30個循環(huán),最后72℃繼續(xù)延伸10min,4℃保存。
1.6.3菌株測序
擴增成功后,產(chǎn)物送上海生物工程有限公司進行測序。測序后,用Sequence Scanner v1.0軟件進行序列分析,將有效序列到NCBI用Blast進行對比。
2.結(jié)果與分析
2.1細菌分離結(jié)果
從原油和不同培養(yǎng)時間土壤樣品中總篩選到41株細菌,其中石油中篩選出2株,土壤中39株。
2.2降解率測定結(jié)果
對篩選得到的41株細菌,測定其對石油烴的降解率,降解率最低1%,降解率高于40%的有12株,菌株編號為5、10、13、14、17、21、23、28、47、48、49、51,降解率分別為54.4%、61.8%、63.2%、69.5%、57.4%、47.9%、44.1%、45.6%、77.9%、63.2%、76.5%,其中5#菌來源于原油。
2.3石油降解菌株的鑒定
將降解率大于40%的12株細菌送上海生物工程公司測序,其中21、47、48、49這4株菌擴增失敗未測序。其余8株16SrDNA序列測定結(jié)果用SequenceScannerv1.0軟件進行序列分析與GenBank中已發(fā)表的16SrDNA序列進行同源性比較,初步鑒定5#屬于芽孢桿菌屬(Lysinibacillussp.),10#屬于短波單胞菌屬(Brevundimonassp.),13#、17#、23#、28#屬于假單胞菌屬(Pseudomonassp.),14#屬于食堿桿菌屬(Alcanivoraxsp.),51#屬于無色桿菌屬(Achromobactersp.)。
3.結(jié)論
目前研究報道,能以烴類為唯一碳源和能源生長的微生物在自然界分布廣泛,約有70個屬(其中細菌28個屬,真菌30個屬),200多個種[5]。本研究從江蘇揚州真武石油污染土壤中分離得到41株能利用石油的細菌,為石油污染土壤的微生物修復提供了新菌種資源;同時對其中降解率較高菌株進行了初步鑒定,確定菌屬。
【參考文獻】
[1]Aatry AR,Euis GM.Bioremediation:An effective remedied alternative for petroleum hydrocarbon contaminated soil[J].Environ.Prog,1992,11:312-318.
[2]袁紅莉,楊金水,王占生.降解石油微生物菌種的篩選及降解特性[J].中國環(huán)境科學,2003,23(2):157-161.
[3]謝丹平,尹華,彭輝,等.混合菌對石油的降解[J].應用與環(huán)境生物學報,2004,10(2):210-214.
[4]污染源統(tǒng)一檢測分析方法編寫組.污染源統(tǒng)一檢測分析方法(廢水部分)[M].技術(shù)標準出版社,1983,135-136.
[5]丁克強,孫鐵珩,李培軍.石油污染土壤的生物修復技術(shù)[J].生態(tài)學雜志,2000,19(2):50-5.