石油降解酶的筛选、固定化及添加表面活性剂强化其对石油的降解

在石油开采和加工过程中产生的含油污泥是石油化工行业中主要的污染源,会对周边生态环境造成持续性的危害。生物法降解被认为是一种有效且可持续的技术而备受关注。目前的研究多聚焦在微生物法降解石油,而酶法降解鲜有报道。【目的】本研究旨在优选石油高效降解酶,并深入分析其降解特性,以期构建一套酶法降解石油的体系。【方法】基于分子对接模拟技术,分析酶与石油类常见底物的结合可能性及结合模式,通过石油降解实验优选降解酶;通过添加表面活性剂及酶固定化进一步提高酶对石油的降解效果。【结果】利用分子对接模拟及实验验证获得5种具有石油降解能力的生物酶,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)来源的漆酶BsLac对石油的降解率最高,72 h可降解34.1%的石油;进一步研究发现,表面活性剂的添加均可促进BsLac对石油的降解,其中槐糖脂的促进作用尤为显著。当槐糖脂终浓度为1000 mg/L时,石油的降解率最高,为46.3%;然而,2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的添加对BsLac降解石油的促进作用并不明显;固定化结果表明,以花生壳为吸附载体固定化的BsLac对石油的降解率最高,为56.3%。【结论】本研究基于分子对接模拟和实验筛选获得了石油降解酶BsLac,固定化的BsLac可实现石油的高效降解,为生物酶法降解石油的进一步探索奠定了实验和理论基础。

5株石油降解菌降解相关基因的研究

以大庆地区石油污染土壤中分离的5株石油降解菌的基因组DNA和野生质粒为模板克隆石油降解相关基因。气相色谱测定石油烃降解率,PCR法体外扩增邻苯二酚2,3-双加氧酶、苯酚羟化酶、烷烃羟化酶alk B基因,长链烷烃羟化酶alm A基因。研究表明以5株菌基因组为模板均可克隆出石油降解相关基因。其中2株可见质粒,1株为石油降解相关性质粒。石油降解率与石油降解酶基因的种类相关,与降解质粒的有无不一定存在相关关系。