五株PAHs降解酵母菌的表面特性研究-中国科学院生态环境研究中心.PDF

五株PAHs降解酵母菌的表面特性研究 邓艳芹张昱杨敏’ 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室 摘要本文对从油田土壤中分离筛选的五株酵母菌在多环芳烃(PAHs)降解过程中表面张力、乳化能力和 细胞表面特性的变化以及这五株酵母降解P／gts的效率进行了研究。采用两相体系对菲在五株高效酵母培养 体系中的溶解度和在细胞表面的吸附量进行比较研究，结果发现在以PhHs为碳源时，这些酵母菌可能倾向 于产生乳化剂来提高PAils的溶解度．酵母菌株在PAHs培养基中生长过程中，其细胞表面疏水性和菌株乳 化能力都有明显的增强．具有较强乳化能力的酵母菌株在两相体系中能增加PAils的溶解度，而具有较强疏 水性的酵母菌株则对PhHs具有较强的吸附能力，表明酵母菌的乳化能力和细胞疏水性能增加PAHs的生物 可利用性。具有较强乳化能力的酵母菌株同时具有较强的降解P／dis的能力，表明乳化能力在这些酵母菌株 降解PAl-Is过程中可能起到重要的作用。 关键词：PAHs，细胞表面特性，酵母，乳化能力，细胞疏水性 引言 多环芳烃(PAHs)具有较强的毒性和致畸、致突变作用【l】。由于其疏水性强、难溶于水， 生物可利用性不强，因而该物质的生物降解速度较慢【2】。最近的研究表明微生物的一些特 性能促进疏水性有机物质的生物降解。一些烃类降解菌能产生表面活性物质，或改变细胞表 面疏水性来适应疏水性环境。在PAHs降解过程中，一些微生物能通过产生表面活性剂来吸 收利用这些低生物可利用性的物质。 酵母菌是广泛存在于石油污染环境中的一大类真菌，具有耐酸、耐高盐、耐高渗透压、生 长快、代谢效率高的特点，对于含油废水具有较强的适应性【3】。同时，对某些难降解物质 及有机毒物具有较强的分解能力【4，5】，有研究报道酵母具有降解PAHs的能力【6】。利用酵母 菌降解PAHs的研究因而具有重要的环境意义，引起很多研究者的兴趣【7】。我们的前期工作 中也已经从油田土壤中分离筛选得到了5株具有PAHs降解能力的酵母菌株，并进行了降解 能力和机制的初步研究【4，5】。酵母菌具有特殊的表面特性，尽管有研究指出酵母菌在降解烃 类和油类物质时，能通过产生乳化剂来提高其对这些疏水性物质的吸收，也有研究报道外加 表面活性剂能改变酵母的疏水性和提高其降解这些物质的能力【8】，但对高效酵母菌在降解 PAHs过程中的表面张力、乳化能力、没有外加表面活性荆时酵母细胞表面性质如何改变的 研究较少。因此本研究针对前期研究筛选得到的五株高效酵母菌在PAHs降解过程中表面张 力、乳化能力和细胞表面特性的变化以及这五株酵母降解PAHs的效率进行了研究。 l材料与方法 I．I试剂PAHs购于Acros Organic 溶于正己烷，形成浓度为1000mg／L的储存液。 1．2供试菌株五株具有PAHs降解能力的酵母菌由本实验室分离于冀东油田土壤，它们分别 salmonicolor,Pichiaanomala，Rhodotoruladairenensis，Candidamaltosa—like, 是Sporidiobolus ·通讯作者：杨敏，博一I：导师、研究员，E·mail=yangmin@rcccs．ac．cn 129 Pichia guilliermondii和Pichiaanomala[9]。模式生物酿酒酵母作为对照菌株购自于中科院微 生物所微生物贮藏中心。 extract 1．3培养基基本培养基(KH2P04lg,(NH4hS040．59,MgS02·7H200．59,yeast0．59, 5石，加入葡萄糖或PAHs作为碳源。当测定酵母菌表面特性在28天 去离子水1000mL，pH 期间的变化时，培养基中加入足量固体PAHs-在培养第7天，将100ul培养液转移到5mL 新的培养基中；每7天如此重复一次，直到第28天。萘和菲两种具有显著不同水溶性的PAHs 在本研究中被作为酵母生长碳源。 1．4表面张力测试、乳化能力和乳化能力稳定性 对于表面张力测试，酵母培养体系(第28天)在6000*g离心去掉细胞后，取一定量体积的 上清液，采用ProcessorTensiometer