微生物在海洋污染环境中的生物修复作用

海洋环境微生物学作为生命科学、环境科学及海洋科学紧密渗透、相互交叉的新兴学科,近年来有着突飞猛进的发展。特别是利用微生物为主体的生物修复在治理海洋中有毒有害污染物的作用日显重要,已成为当今国际海洋环境科学与工程研究的热点之一。阐述了生物修复技术发展的基础——微生物降解作用,微生物的生态、生理、进化等问题,强调了生物修复在治理海洋污染环境中应用的重要性,报道了作者近年来以新思路、新方法、藉海洋微生物的特殊功能与特点对海洋环境中的主要污染物——石油、农药、赤潮灾害与毒素以及病原性微生物等修复作用的新成果,展示了厦门大学在该领域所进行的若干创新性、前瞻性研究工作以及生物修复技术在海洋污染环境中广泛的应用前景。     

微电解/混凝/厌氧膜生物反应器组合工艺处理高浓度垃圾渗滤液

针对垃圾渗滤液COD、NH3-N浓度高,可生化性差等特点,本文采用了微电解法和混凝法预处理,厌氧膜生物反应器组合工艺,研究不同工艺处理条件下,该工艺对垃圾渗滤液中COD及NH3-N的去除特性.实验结果表明:采用微电解/混凝/厌氧膜生物反应器组合工艺处理垃圾渗滤液,特别是高浓度的垃圾渗滤液具有很好的效果.当原水COD高达9 160 mg/L,NH3-N高达3 000 mg/L,经该工艺处理后COD低于60 mg/L,NH3-N低于15 mg/L,均可满足国家一级排放标准.     

海洋杀藻细菌Vibrio sp.DHQ25高密度生长的培养基优化

以能够有效抑制塔玛亚历山大藻生长的海洋细菌Vibrio sp.DHQ25为对象,考察了培养基成分对其发酵生长的影响.研究中顺序利用了Plackett-Burman(PB)设计法、最速上升法以及中心组合响应曲面方法对培养基组成分进行优化,获得最适培养基配方(g/L):蛋白胨13.24,酵母粉4.31,葡萄糖0.1,NaCl 25,MgSO4.7H2O 0.2,CaCl2.2H2O 0.5,KCl 0.06,K2HPO40.05,KH2PO40.05,Fe2(SO4)30.002.由最适配方发酵得到的DHQ25培养液的菌液浓度(OD600)平均可达1.984,较原先2216E培养基中培养的1.359提高了46%,杀藻效果与生长密度间存在着特定的相关性,这为今后分离杀藻活性物质提供了基础.结果表明,PB设计法与响应曲面法的结合使用能经济有效地对该杀藻细菌的高密度生长培养基成分进行优化.     

虾池沉积物细菌多样性分析和若干可培养技术的优化探讨

为了研究虾池沉积物细菌的多样性,改进培养技术,采用8种培养基培养虾池沉积物细菌,并用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对不同培养基平板获得的细菌群落结构进行研究,同时与原位样品的细菌群落结构进行比较.多数细菌在2周内长出,第3周至12周,在VL55、DNB、HM2和DR2A平板上可分离出新的细菌,其他培养基平板上的菌落数目增长不明显.分别使用琼脂和结冷胶作为凝胶剂,结果发现,结冷胶平板和琼脂平板相比,表现出高保湿性、高菌落数和高细菌多样性的特点.变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析结果表明,沉积物样品中的优势细菌约60种,经过不同培养基培养后,得到的细菌多样性为50种左右,约为原来总数的83%,但是细菌群落结构发生较大改变,优势菌群发生转化.测序结果证明了这一点.虾池沉积物中有着较高的细菌多样性.培养基的改进、结冷胶的使用和培养时间的延长有效提高了虾池沉积物中细菌的可培养性.     

红树林沉积物中的微生物对苯并[a]芘的降解研究

采用高效液相色谱(HPLC)结合紫外检测研究了一组筛选自红树林沉积物中的混合菌,该混合菌能以苯并[a]芘(BaP)作为唯一碳源和能源进行代谢,结果表明,当BaP浓度为20 mg*L-1时,培养63 d后有32.85%的BaP被降解.经分离,此混合菌中包含5种菌,16S rDNA序列测定结果与GenBank数据库进行同源性比较,显示M1 5-1可能为一新种,其余4株菌分别为红球菌属(Rhodococcus sp.),微小杆菌属(Exiguobacterium sp.),节杆菌属(Arthrobacter sp.),芽孢杆菌属(Bacillus sp.),绘制了系统发育树,并对其系统发育进行分析.同时还强调了红树林微生物在BaP污染环境生物修复中作用的重要性.     

海洋微生物研究的回顾与展望

报道了本课题组近年来基于新理念、新技术在海洋污染环境的微生物修复、海洋赤潮灾害的微生物调控、海洋微生物对海域生物生产力的调控、海洋微生物资源的保护与利用等研究方面的新成果；介绍了微生态制剂在海水养殖中的应用和海洋极端环境微生物研究的新趋势；展示了海洋中的微小生物对地球的巨大贡献．强调进一步开展海洋微生物研究的重要性、必要性、可行性和紧迫性．     

利用发光菌评价多环芳烃及其降解产物的生物毒性

利用发光细菌毒性测试技术,对5种多环芳烃化合物及其部分降解产物的生物毒性进行了检测与评价.结果表明:二甲亚砜配制的测试液中,萘、菲及荧蒽均对发光细菌具有一定生物毒性,且相同浓度下毒性菲>萘;测试液中当萘浓度小于其溶解度时即产生100%的抑光率,而菲及荧蒽浓度接近其溶解度时分别仅产生低于50%和15%左右的抑光率;芘及蒽在最大浓度时则对发光细菌无生物毒性显示;降解产物水杨酸、儿茶酚及邻苯二甲酸均对发光细菌具有一定生物毒性,但毒性均远小于母体化合物萘和菲,且邻苯二甲酸代谢途径对菲解毒效果优于水杨酸代谢途径.说明多环芳烃化合物生物毒性的检测与其水溶性的大小密切相关,利用二甲亚砜获取多环芳烃污染提取液的生物毒性主要与低分子量多环芳烃萘及菲有关;低分子量多环芳烃微生物降解后期解毒效果明显,但降解后期产物对发光细菌仍具有一定毒性,且细菌不同的代谢途径中多环芳烃毒性降低的程度不同.     

泉州湾表层沉积物对多环芳烃潜在降解活性的研究

在泉州湾设置7个站位．测定了2004年2月航次表层沉积物在添加PAHs后呼吸活性的变化．结合多环芳烃降解菌的数量及细菌总量的测定．对泉州湾海域表层沉积物对多环芳烃的降解潜力进行综合分析．结果显示．添加碳源在一定程度上提高了土壤的呼吸活性．外加PAHs对各站点的影响有别．同一样品受菲、芘、荧葸的影响各不相同．其影响程度与本土降解菌的数量有一定相关性。表明细菌在海洋环境PAHs的生物降解中起着至关重要的作用；19d后各样品的呼吸作用强度逐渐接近自然对照样．可见该海域表层沉积物中微生物有着强大的适应不良环境的能力与降解PAHs的潜力．     

一种基于RFLP分析的冈比亚藻检测方法的建立

雪卡毒素作为一种脂溶性藻毒素近年来日益引起人们的重视,冈比亚藻(Gambierdiscus spp.)是雪卡毒素的主要产生藻.不同的冈比亚藻具有不同的生长特性和产毒性能,且存在地域差异性,因而对冈比亚藻的监测存在较大挑战.建立一种快速简单地鉴定冈比亚藻及其种群结构的方法,是基础科研和社会公众关心的共性问题.为此,以加勒比海的10种冈比亚藻为受试生物,应用限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)分析技术,通过生物软件分析发现受试藻的限制性内切酶Aci I具有良好的特异性和灵敏性,可有效区分目前已鉴定的10种冈比亚藻.验证实验中,通过与分离自野外环境的多株冈比亚藻进行酶切电泳和DNA测序,证实了Aci I的有效性和可靠性.结果表明,该Aci I分子具有检测自然环境中冈比亚藻属性和追踪其种群结构变化的潜力,对雪卡毒素的预判与风险评估具有重要的借鉴意义.     

小定鞭金藻的抗菌活性研究

用纸片法,?布法和液体法研究了小定?金藻(Prymnesium parvum)的培养液和细胞抽提物对10株肠道菌或Ⅱ肠道菌的抗菌作用。结果表明,该微型生物所产生的抗性物质,在很低浓度下,对8个菌株有抗菌作用,这种作用在营养物质贫乏的环境中表现得更突出,此种抗性物质对热不稳定,活力随陈放时间的增长而减低。