【摘要】：多環(huán)芳烴（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,簡稱PAHs）是一類由兩個或兩個以上苯環(huán)組成的稠環(huán)化合物，是海洋環(huán)境中廣泛存在的持久性有機污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs），具有潛在的致癌、致畸、致突變效應(yīng)，對海洋生態(tài)環(huán)境和人類健康造成極大危害。研究表明，微生物降解是海洋環(huán)境中去除PAHs的主要途徑之一，因此，從海洋環(huán)境中獲取并研究PAHs降解菌具有重要意義。 該論文研究內(nèi)容主要包括兩個方面。 第一部分，北部灣沉積物中PAHs降解菌的分離、鑒定及生物多樣性分析：利用菲和PAHs混合物（菲、芘）兩種碳源從北部灣沉積物中富集獲得4個不同的PAHs降解菌群，以揮發(fā)性萘為唯一碳源和能源，采用平板培養(yǎng)法獲得PAHs降解菌純培養(yǎng)，并采用基于16S rRNA基因的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析對其進行初步分類學(xué)研究。分離、鑒定35株可培養(yǎng)的PAHs降解菌，它們分別隸屬于Marinobacter、Halomonas、Planococcus、Vibrio、Bacillus5個屬。其中Marinobacter細菌23株，3種，而Marinobacter hydrocarbonoclasticus占細菌鑒定總數(shù)的54%；Halomonas細菌10株，1種；Planococcus細菌1株，1種；Vibrio細菌1株，1種；Bacillus細菌1株，1種。 第二部分，3株專性解烴菌解環(huán)菌屬細菌(Cycloclasticus spp.)的降解特性及其協(xié)同降解效應(yīng)研究：從黃海沉積物中分離獲得了3株解環(huán)菌屬細菌，Cycloclasticus sp. NY93E、Cycloclasticus sp. PY97M和Cycloclasticus sp. PY97N。采用唯一碳源和能源培養(yǎng)法確定了3株解環(huán)菌的碳源利用范圍，探明了其代謝特性。C. sp. PY97M與協(xié)同菌株Marinobacter nanhaiticus D15-8WT構(gòu)建共培養(yǎng)體系協(xié)同降解HMW-PAHs(以芘、熒蒽為模式化合物)，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)測定共培養(yǎng)體系對芘和熒蒽的降解率；同時，通過發(fā)光細菌法對HMW-PAHs降解后的代謝產(chǎn)物的生物毒性進行檢測，，通過以上指標的測定，對構(gòu)建降解菌群的HMW-PAHs降解效果進行綜合評價。結(jié)果表明，3株解環(huán)菌具有較廣的碳源利用譜，包括簡單碳源、PAHs降解中間產(chǎn)物、單環(huán)芳烴及多環(huán)芳烴；由Cycloclasticus sp. PY97M和Marinobacter nanhaiticus D15-8WT組成的菌群（PY97M+D15-8W）對初始濃度均為0.1g/L的單一碳源芘、熒蒽21d后的降解率分別為67.40%和62.79%，相對于純培養(yǎng)PYP7M分別提高了20.30%和20.29%。另外，該菌群對初始濃度均為0.1g/L的芘和熒蒽組成的混合碳源14d后的降解率分別為71.05%和67.36%；生物毒性檢測結(jié)果顯示，HMW-PAHs經(jīng)該菌群降解后其急性毒性和遺傳毒性相對于母體都有顯著降低。解環(huán)菌與海桿菌在芘和熒蒽的降解過程中表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)，表明該菌群具有應(yīng)用到HMW-PAHs污染海洋環(huán)境生物修復(fù)的潛力。 綜上所述，本論文通過對北部灣沉積物中PAHs降解菌的多樣性分析，獲得多株高效降解PAHs的海洋細菌，為該海域微生物資源的遺傳多樣性和物種多樣性研究提供了有價值的參考；通過對三株解環(huán)菌碳源利用范圍的研究，探明了3株解環(huán)菌屬細菌的HMW-PAHs降解特性及代謝特性，并探討了在解環(huán)菌及協(xié)同菌株的構(gòu)建共培養(yǎng)體系中HMW-PAHs的協(xié)同降解機制。
【圖文】：

緒論不易被生物降解，能破壞細胞的作用，從而抑制一般微生物的生長；) PAHs 經(jīng)紫外照射后毒性增大(光毒效應(yīng))[16]。PAHs 吸收紫外光能后，單線態(tài)和三線態(tài)分子，被激發(fā)分子的能量可以 F 通過不同途徑釋放。其受激發(fā)的 PAHs 分子將能量傳遞給氧，產(chǎn)生反應(yīng)活性極強的單線態(tài)氧，膜；美國環(huán)保局（USEPA）在 20 世紀 80 年代把 16 種未帶支鏈的 P環(huán)境中優(yōu)先治理的污染物[17]（圖 1.1），我國也把多環(huán)芳烴列入優(yōu)先監(jiān)污染物黑名單中。

北部灣沉積物中 PAHs 降解菌的分離、鑒定及生物多樣性淡橙色，隨后顏色慢慢加深、變暗，培養(yǎng)到 14 d 液體液體呈現(xiàn)黃棕色最初的顆粒狀 PAHs 菲逐漸消失，菌液生長旺盛，輕搖呈現(xiàn)云霧狀（圖 2而以 ONR7a+菲+芘為富集培養(yǎng)基實驗組在 14 d 內(nèi)無明顯的顏色變化培養(yǎng)物出現(xiàn)類似乳化膜的培養(yǎng)物，至第 14 d，培養(yǎng)液稍變渾濁但菌體數(shù)，伴有無色透明到乳白色的顏色變化，芘和菲顆粒都無明顯減少（圖 2
【學(xué)位授予單位】：國家海洋局第一海洋研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X172;X55

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫文杰,劉勇弟;微生物共代謝作用的研究進展[J];安陽師范學(xué)院學(xué)報;2003年02期

2 薛超波,王國良,金珊,鄭天倫;海洋微生物多樣性研究進展[J];海洋科學(xué)進展;2004年03期

3 孫紅文,李書霞;多環(huán)芳烴的光致毒效應(yīng)[J];環(huán)境科學(xué)進展;1998年06期

4 吳瑩,張經(jīng);多環(huán)芳烴在渤海海峽柱狀沉積物中的分布[J];環(huán)境科學(xué);2001年03期

5 麥碧嫻,林崢,張干,盛國英,閔育順,傅家謨;珠江三角洲河流和珠江口表層沉積物中有機污染物研究——多環(huán)芳烴和有機氯農(nóng)藥的分布及特征[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2000年02期

6 張振冬;王淑芬;曹宇峰;;DGGE技術(shù)及其在海洋環(huán)境微生物多樣性研究中的應(yīng)用[J];海洋環(huán)境科學(xué);2008年03期

7 宋一之;黃巍;張旭;李廣賀;;遺傳毒性檢測生物傳感細胞的靈敏度及穩(wěn)定性研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年11期

8 丘耀文,周俊良,K.Maskaoui,洪華生,王肇鼎;大亞灣海域水體和沉積物中多環(huán)芳烴分布及其生態(tài)危害評價[J];熱帶海洋學(xué)報;2004年04期

9 田蘊,鄭天凌,王新紅,駱苑蓉,張勇;廈門西港及其鄰近海域沉積物中PAHs污染特征及生物修復(fù)研究建議[J];臺灣海峽;2003年02期

10 陳春云;岳珂;陳振明;周曉云;趙洪啟;;微生物降解多環(huán)芳烴的研究進展[J];微生物學(xué)雜志;2007年06期

本文編號：2690773