本文關(guān)鍵詞：大港油田微生物對石油組分降解和代謝的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本研究以大港油田港西區(qū)塊“西58-8-3#”油井為研究對象,利用16SrDNA技術(shù)、熒光定量PCR技術(shù)、微量量熱技術(shù)、GC-MS以及HPLC分析等,從本源微生物對原油組分的降解作用及降解途徑、微生物能量代謝、原油降解功能基因的表達等角度,開展大港油田微生物對原油組分降解和代謝的研究,篩選得到了高效原油降解菌株,并從物質(zhì)、能量及基因等角度初步闡述了它們對原油主要組分的降解作用機制,為微生物驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展和石油污染的微生物治理提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。 結(jié)果顯示大港油田港西區(qū)塊“西58-8-3#”油井受到了一定程度的微生物降解；并從該原油樣品中篩選鑒定12株原油降解菌株,同時對其降解及代謝進行了相關(guān)研究：12株原油降解菌株屬于Staphylococcus、Pseudomonas、 Rhizobium、Bacillus、Acinetobacter和Rhodococcus菌屬,其中菌株YC-8對原油的降解效果最好,降解率達89.1%,經(jīng)序列比對與菌株Bacillus subtilisBSn5的相似性為100%,命名為ustb-2,在GenBank上的登錄號為：KJ018725；另外,具有較強降解萘、芴、菲、芘能力的菌株分別是YC-4(Pseudomonas balearica SP1402)、YC-11(Rhodococcus erythropolis PR4)、YC-10(Rhodococcus erythropolis MM30)和YC-12(Bacillus amyloliquefaciens BC7),它們對萘、芴、菲、芘的降解率分別達99.1%、42.1%、18.7%和17.6%,其降解過程符合一級動力學(xué)模型且降解代謝途徑均為鄰苯二甲酸途徑。針對菌株ustb-2,微量量熱研究顯示正十六烷對菌株ustb-2和標(biāo)準(zhǔn)菌株Bacillus subtilis BSn5的半抑制濃度分別為375和210μg·mL-1,菌株ustb-2對十六烷的耐受性要強于菌株Bacillus subtilis BSn5;進一步運用生物信息學(xué)方法預(yù)測得到一個原油降解過程中的新的功能基因(4-羥基苯乙酸-3-羥化酶基因),并結(jié)合熒光定量PCR技術(shù)對該基因在菌株ustb-2和菌株Bacillus subtilis BSn5中的表達進行了比較分析,該基因在菌株ustb-2中的表達量較菌株Bacillus subtilis BSn5高約3倍,推測4-羥基苯乙酸-3-羥化酶基因的過量表達是造成菌株ustb-2對十六烷耐受性強的原因。 綜上所述,大港油藏是一個潛在且巨大的菌種資源庫,其中包含了大量的微生物及基因資源,合理利用這些資源能夠為微生物驅(qū)油技術(shù)的完善和石油污染的生物治理提供更優(yōu)的途徑。
【關(guān)鍵詞】：本源微生物 生物降解 降解途徑 功能基因
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X172;X741
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 插圖和附表清單11-14
• 縮寫和符號清單14-15
• 1 引言15-16
• 2 文獻綜述16-44
• 2.1 石油工業(yè)發(fā)展的需求16-23
• 2.1.1 微生物采油技術(shù)的需求16-18
• 2.1.2 石油污染治理的需求18-20
• 2.1.3 石化污染治理的需求20-23
• 2.2 微生物對石油污染物的降解23-36
• 2.2.1 微生物的生長因素24-25
• 2.2.2 微生物對石油污染物的好氧降解25-26
• 2.2.3 微生物對多環(huán)芳烴的降解26-36
• 2.3 原油降解基因的研究36-39
• 2.3.1 甲烷單加氧酶類36-37
• 2.3.2 含非血紅素鐵的膜整合單加氧酶類37-38
• 2.3.3 細胞色素P450酶類38-39
• 2.3.4 長鏈烷烴羥化酶基因39
• 2.4 微量量熱技術(shù)的應(yīng)用39-44
• 2.4.1 微生物與石油烴的能量代謝39-40
• 2.4.2 量熱法在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)及生命科學(xué)中的應(yīng)用40-42
• 2.4.3 微量量熱分析的一般步驟42-44
• 3 研究內(nèi)容與研究方法44-50
• 3.1 研究內(nèi)容44-45
• 3.2 技術(shù)路線及研究方法45-49
• 3.2.1 技術(shù)路線45-47
• 3.2.2 研究方法47-49
• 3.3 主要實驗儀器49-50
• 4 原油的基本性質(zhì)研究50-59
• 4.1 材料與方法50-52
• 4.1.1 研究區(qū)域概況及樣品采集50-51
• 4.1.2 原油的GC-MS分析51-52
• 4.1.3 原油的生物標(biāo)志物分析52
• 4.2 結(jié)果與分析52-57
• 4.2.1 原油的組分分析52-54
• 4.2.2 原油的生物標(biāo)志物分析54-57
• 4.2.3 原油的生物降解57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 5 原油降解微生物的篩選、鑒定及特性分析59-72
• 5.1 材料與方法59-63
• 5.1.1 原油降解菌的富集、篩選和分離純化59-60
• 5.1.2 原油降解菌株的鑒定：16S rDNA鑒定60-61
• 5.1.3 高效原油降解菌株的篩選及降解能力研究61-62
• 5.1.4 高效PAHs降解菌株的篩選及降解能力研究62-63
• 5.2 結(jié)果與分析63-71
• 5.2.1 原油降解菌的篩選及鑒定63-64
• 5.2.2 原油降解菌株降解能力的研究64-66
• 5.2.3 高效PAHs降解菌株的篩選及降解能力研究66-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 6 微生物對多環(huán)芳烴降解代謝途徑的研究72-83
• 6.1 材料與方法72-73
• 6.1.1 萘、芴、菲、芘降解體系的建立72
• 6.1.2 萘、芴、菲、芘代謝產(chǎn)物的檢測72-73
• 6.2 結(jié)果與分析73-81
• 6.2.1 菌株YC-4對萘的降解代謝途徑73-75
• 6.2.2 菌株YC-11對芴的降解代謝途徑75-77
• 6.2.3 菌株YC-10對菲的降解代謝途徑77-79
• 6.2.4 菌株YC-12對芘的降解代謝途徑79-81
• 6.3 本章小結(jié)81-83
• 7 正十六烷對微生物代謝作用的熱力學(xué)研究83-90
• 7.1 材料與方法83-85
• 7.1.1 菌體培養(yǎng)83
• 7.1.2 微量熱測定方法83-84
• 7.1.3 相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)的計算84-85
• 7.2 結(jié)果與討論85-88
• 7.2.1 正十六烷對ustb-2和標(biāo)準(zhǔn)菌株的熱譜分析85-87
• 7.2.2 正十六烷對ustb-2和標(biāo)準(zhǔn)菌株的代謝影響87-88
• 7.3 本章小結(jié)88-90
• 8 原油降解過程中的功能基因90-101
• 8.1 材料與方法90-93
• 8.1.1 生物信息學(xué)預(yù)測降解過程中的功能基因90-91
• 8.1.2 RT-PCR實驗91-93
• 8.2 結(jié)果與分析93-100
• 8.2.1 原油降解過程中的功能基因93-99
• 8.2.2 RT-PCR的驗證99-100
• 8.3 本章小結(jié)100-101
• 9 結(jié)論101-103
• 9.1 主要研究結(jié)論101-102
• 9.2 創(chuàng)新點102
• 9.3 展望102-103
• 參考文獻103-119
• 附錄A 石油降解菌株的16S rDNA序列119-131
• 作者簡歷及在學(xué)研究成果131-135
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集135

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：389699