苏云金芽抱杆菌:对伊拉克基尔库克轻质原油有哪些生物降解作用？

«——【·前言·】——»

关于苏云金芽抱杆菌在基尔库克轻质原油生物降解过程中的活性，苏云金芽抱杆菌的活菌数对原油具有很强的生物降解能力。

这些细菌表现出通过原油的透明乳化层来分解原油的能力，对烃类化合物的脱除率为80%，总生物量达5g/l，乳状液量达2.3g/l。

为进一步证实苏云金芽胞杆菌的生物降解作用，利用气相色谱技术对苏云金芽胞杆菌进行研究。

通过这一次研究证实了生物降解的发生过程中，气体视觉检查质谱学显示了一个数字的消失Ber的化学物质，以及峰值的下降区域的一些材料。

«——【·原油的介绍·】——»

原油是环境的主要污染源，其事故已成为一种普遍现象，造成了生态和社会灾难，并影响了环境中微生物的生物多样性、分布和污染。

在过去的二十年里，有越来越多的公共场所用到这种物质，中国关注石油勘探对环境的不利影响。

原油和精炼石油对植物、动物、人类和环境的毒性作用是毁灭性的，监测石油污染在水、底土和地下水含水层中的持久性和迁移。

以预测影响、评估影响、并审查这种影响，以期减轻影响。

石油加氢环境监测碳污染的范围从特定的方法，如放射性标记化合物的使用到一般的方法，包括量化总污染和评估污染物的存在对环境造成的变化程度。

微生物降解是主要的和最终的自然机制，其中一个可以清理碳氢化合物污染物的环境。

生物降解是指需要氧气的微生物对有机化合物的代谢利用，营养素、水和特定的物理化学条件，如温和的温度和pH值。

石油泄漏后，水中微生物种群数量迅速增加，由于微生物对碳氢化合物的氧化作用。

通常在一两年内，最佳条件下溢出地面的石油可以迅速完全消失，因此，利用自然菌群清理溢油可能是有用的。

现在已知有几百种酵母、霉菌、细菌和放线菌具有氧化碳氢化合物的能力.

由于生物降解是一个自然过程，它有许多优点，几乎没有生态副作用，它相对便宜，能耗低，不需要复杂的设备。

这些菌种比其他补救技术更便宜，所以也被认为是非侵入性和相对经济有效的，细菌有能力利用石油中的碳化合物作为必要的能源.

并且利用自身特有的酶系统对所处环境具有很强的适应能力，因此与其它微生物相比，它的分布更为广泛。

«——【·苏云金芽孢杆菌对轻质原油的生物降解效率的过程·】——»

改性矿物介质被用来促进油乳化过程，从而导致油降解，该介质包括4克硝酸，4克KH，PO4，0.2克（Mgso，7H，0），0.01g(CaCl，-2H，0)。

它们全部溶解在1升蒸馏水中，PH被调整到7，并通过高压釜灭菌。

乳酸菌这种介质被用来激活保存的细菌，该培养基由10g胰蛋白陈、5g酵母膏、5g氧化钠、1g葡萄糖组成，1升蒸馆水和pH值已被证明为7.2。

然后，从该溶液中取出25毫升转移到容器中，用高压灭菌器灭菌。

营养琼脂按氧化剂公司试剂盒说明书中所述，将92g琼脂粉末溶解在400ml蒸馏水中制备营养琼脂，该培养基用于细菌分离物的生长，计数其数量。

矿物培养基(MSM)用于生长苏云金杆菌，50毫升矿物盐将培养基转移到锥形烧瓶中(重复3次)。

然后将MSN冷却和灭菌然后加入2ml原油和2ml细菌中，烧瓶在30 C下培养27天。

将0.1g细菌溶解在10ml液体MSM中进行一系列稀释，0.1ml第7稀释液涂在营养琼脂培养基平板上，平板在30 C温育，直接接种后计算活菌数长达4周，计算活菌数用于生长数目。

将含有50ml无菌液体的3瓶矿物培养基（MSM）接种于细菌分离物中，然后加入2ml原油，在30 ，150r/min的温度下培育27天。

用离心法测定乳剂用量，离心速度为12000r/min，共监测30min。

然后用注射器小心地拉出透明层，将PH调节到酸性值2，在4 下停留24小时，滤液层转移到分离漏斗中，再加入氯仿和甲醇溶剂。

为了去除溶剂，将提取物放入40 -45 的烘箱中，直到干燥，将干燥的提取物称重，以克表示乳剂的量。

用细菌法测定原油的定量损失率，用非专化化学方法测定了细菌对原油的定量损失率，并通过两种方法测试了细菌对原油的降解能力。

生物量核算细菌分离物在活性培养基上生长24小时后，在锥形瓶中用细菌分离物接种50ml无菌液体矿物培养基（MSM），然后加入2ml原油。

将烧瓶置于30 C、150转/分的振动培养箱中培养27天，将菌液置于专用试管中，以12000转/分的转速离心30分钟，使菌体沉淀。

用丙酮和己烷1:3的混合物提取细胞，以除去与其粘附的氢碳，细胞在热烘箱中于105 C干燥24小时，最后，用干重法估算了四氢大麻酚生物量的重量。

将纯菌分离物接种于装有50mil无菌液体矿物培养基（MSM）和2ml原油。

然后在30 的振动培养箱中以150r/min孵育27天，重复3次，然后用12000r/min的离心机离心30分钟，使细菌细胞沉淀。

细胞沉降后，用己烷提取液收集滤液，然后加入几滴盐酸使pH值达到2，将滤液放入分液漏斗，将水层与碳氢化合物分离后，加入氯甲烷溶剂提取碳氢化合物。

用含有无水硫酸钠作为干燥因子的滤纸过滤烃类提取物，将烃类提取物收集在干净的烧杯中。

然后用旋转蒸发器在室温下蒸发溶剂将烃类提取物称重以计算烃类的剩余重量，该过程通过使用对照样品返回，

该降解的百分比率由下式确定:

将细菌接种到50ml无菌液体矿物培养基（MSM）中，在活化培养基上培养24h后，再加入2ml原油(3次)，将烧瓶置于振动孵化器中，温度为30 ，温度为150r/min，培养27天。

将菌液转移到专用管中，离心12000r/min离心30min沉淀细胞，再用己烷L溶解滤液，滤液经80 旋转蒸发器干燥。

代表剩余碳氢化合物的最终样品(滤液)经过2014型色谱分离柱类型(毛细管柱CPSIL5-CB)配备的气相色谱装置进行测试。

最终得出：面积=基础x高度

碳氢化合物的剩余百分比=(样品面积)(总面积) x100

«——【·原油经细菌溶液后结果与讨论·】——»

结果表明在30 C下培养27天后，由于细菌的生长，轻质原油层发生了表面变化，与对照样品相比，原油层转移到凝胶状质量，失去了强度和乳化性。

这证明了细菌降解原油的能力，作为生产生物乳液的结果。

原油以凝胶状团块的形式聚集在一起称为假增溶作用，它是由于乳化剂以小液滴的形式分散原油并扩散形成乳状液而发生的。

据科萨里奇说这些材料的特点是:生物降解性，一般毒性较低，表面活性物质发生变化。

如表面张力和界面张力降低，润湿渗透作用、铺展性、亲水性、抗菌作用、金属鳌合作用和抗菌作用。

随着时间的推移，越来越多的细菌被认为是用来确定其适应和降解原油化合物能力的方法之一。

总数活菌数在四周内持续增加，而在第三周后由于高密度而无法确定其数量，因此活菌数随培养时间增加。

这可能是由于细菌分解后可以得到石油化合物，这些化合物被认为是细菌的食物来源，因为原油给细菌提供了破和能源，并使细菌适应受原油污染的环境，以及细菌酶的存在。

这些酶使微生物或甘露聚糖燃烧碳氢化合物，制造这些油降解酶所需的遗传基因通常存在于细菌中(尽管许多真菌和其他生物也能降解油脂)。

然后细菌细胞通过降解化合物来利用释放的能量来维持自己的生命，过程这就像我们的身体分解食物中的化学能，提供能量和原材料来维持、生长和修复我们的组织一样。

碳氢化合物有许多不同的种类，经过数百万年的进化，细菌已经进化出针对特定温度的催化机器(酶)辐射反应。

一些简单的化合物可以被各种各样的细菌降解，但降解其他化合物(例如碳氢化合物)的能力在少数物种中被发现，没有一种细菌能产生所有不同的酶。

相反，每种细菌都专精于少数几种碳氢化合物作为首选的食物来源。

大多数微生物石油降解是通过需氧呼吸进行的，换句话说，石油降解微生物呼吸氧气并燃烧石油烃，就像人呼吸一样。

氧气和燃烧食物获取能量，在没有氧的情况下微生物还有其他机制来降解碳氢化合物作为能源。

石油成分在无氧条件下(即在缺氧条件下)的生物降解要慢得多，但缺氧过程可能与长期恢复努力有关(如在石油污染的盐沼环境中)。

从人类的角度来看，微生物正在降解或分解石油，从而清理被泄漏污染的环境，从微生物的角度来看，它们通过代谢或消耗石油来提供生存和生长所需的能量和物质。

生物乳化剂由多糖、蛋白质、脂多糖或这些聚合物的复杂混合物组成，这些微生物乳化剂是重要的第二代乳化剂。

微生物次级代谢，生物乳化剂在表面张力水平上的效果令人印象深刻，导致烃化合物的乳化，并使它们可用于微生物。

在这项研究中，苏云金杆菌产生的乳剂量达到2.3克/升，而在其他研究中，枯草芽跑杆菌产生的乳剂的量达到2g/L和147克/L，因此，苏云金芽杆菌是一种高效的生物乳化剂生产菌。

细菌分泌的生物表面活性剂比化学表面活性剂更有效地增强石油碳气化合物的溶解性和生物降解性。

生物乳化剂的生产与来自其自然栖息地的生产微生物利用可用的疏水基质有关，可能是通过增加基质的表面积和增加其溶解度。

卡扎利在对枯草芽跑杆菌进行研究时证明，如果生物量增加超过3克/升这表明该菌在石油降解中具有高效性。

在这项研究中，细菌的总生物量分离达到5克/升，在培养基上生长时，供应原油作为碳和能源的来源。

因此，苏云金芽跑杆南可以高效降解油脂，结果表明，培养基颜色由浑浊向浑浊转变，这是苏云金芽跑杆菌生长和消耗培养基成分能力的证据。

与对照样品比较，微生物把石油分解成简单的碳化合物，用来制造生长和能量生产所需的糖、脂肪和蛋白质，最终副产品是二氧化碳和水。

简单的破化合物被结合成新的细胞成分，换句话说，它们被用来制造更多的微生物，碳被用来生产更多的生物质。

«——【·原油质量损失的增长结果·】——»

结果表明，苏云金芽抱杆菌对实验所用原油的降解率为80%，而枯草芽跑杆菌对实验所用原油的降解率分别为65%、64%。

这可能是由于苏云金芽抱杆菌对环境的适应性及乳化物质的生产或者细菌酶的存在，也与最适温度的可获得性有关，从而提高了细菌对原油组分的降解效率。

通过使用气相色谱装置，在对照样品中出现43种化学物质的存在。

经苏云金芽跑杆菌降解的样品在27天内就出现了广泛的生物降解，气相色谱的目测结果表明，样品中的化学物质减少到26种，且大量的电子束消失。

与对照样品相比，某些物质的峰面积也有所减少，这清楚地表明，苏云金杆菌是一种很好的碳氢化合物分解菌。

这种方法是一种专门的化学方法，可以推断出腐烂化合物的类型，并澄清石油化合物中发生的分解。

«——【·结论·】——»

研究了石油降解菌的形态、活菌数和生物量的变化以苏云金芽抱杆菌菌株为研究对象，在实验室条件下，在富含碳酸氢盐的培养基中进行了不同的石油降解试验。

以石油产品为底物，证实了细菌具有降解原油的能力。细菌表现出最好的发展过程和最高水平的石油降解。

迟来的自然环境，苏云金芽跑杆菌在石油污染环境中的生物修复研究开辟了新的途径，并为苏云金芽跑杆菌在石油污染环境中的应用提供了依据。

然而，苏云金芽跑杆菌所产生的生物胶液的组成及其对水生生态系统的正负面影响还有待于进一步研究。