【摘要】生物表面活性剂(
Biosurfactant)是由微生物产生的具有高表面活性的生物分子。
相对于化学合成的表面活性剂,生物表面活性剂对生态系统的毒性较低,且可生物降解。微
生物降解是修复多环芳烃(
PAHs)污染环境的主要途径之一。添加表面活性剂可提高多环
芳烃释放速率,通过减小张力而促进多环芳烃的流动性,从而提高生物可利用性。选择合适
的表面活性剂是目前表面活性剂增效修复技术中最为关注的问题。本文以菲为多环芳烃的代
表,考察了阴离子型生物表面活性剂鼠李糖脂对水相和泥浆相中菲生物降解作用的影响。
【关键词】生物表面活性剂;微生物;降解;皂角苷;增溶作用
前言
多环芳烃广泛分布于环境中。由于其潜在毒性、致癌性和致突变效应,对人类健康和生
态环境具有很大的危害。生物表面活性剂是微生物在一定条件下培养时,在代谢过程中分泌
的具有表面活性的代谢产物。
本文以菲为多环芳烃的代表,考察了生物表面活性剂对水相和泥浆相中菲生物降解作
用的影响。同时以新配制的菲污染底泥和陈化一段时间的菲污染底泥为研究对象,以考察对
污染物解吸附和生物降解作用的影响。
1.材料与方法
1.1 材料
1.1.1 主要实验材料
蛋白膝(
BR)、琼脂(BR)、牛肉膏(BR)、正十六烷(AR)、乙酸乙脂(AR)、盐酸
(
AR)、浓硫酸(AR)、葡萄糖(AR)、鼠李糖(AR)、蔗糖(AR)、菲等。
1.1.2 培养基
富集培养基、斜面培养基:固体牛肉膏蛋白膝培养基、复筛培养基:同富集培养基 、
2216E 固体培养基等。
1.1.3 主要试验仪器
HZQ-F I 60 恒温振荡培养箱、S W-CJ-1 F 超净工作台、DNP-9082 型电热恒温培养箱、JZ-
200 型表/界面张力仪等。
1.2 实验方法
1.2.1 样品采集
沈阳市大嗯拉窑地段细河,污染底泥中表层,置于已灭菌的带盖玻璃瓶中。
1.2.2 菌种的富集和分离
移取
2g 左右泥样和土样置于盛有生理盐水的三角瓶中,震荡摇匀后,静置 10min,分
别移取
0.5mL 上清液到富集培养基中,水样则直接吸取 0.5mL 至富集培养液中。
1.2.3 生物表面活性剂的提取
取以正十六烷为碳源的培养
72h 的发酵液离心 15min,上清液用 6mol/L 的 HC1 调节
pH 值至 2.0,加入等体积乙酸乙脂萃取两次;合并有机相,干燥后,得到浅黄色浆状物,
为表面活性剂的粗产物。
1.2.4 生物表面活性剂的制备薄层分离和纯化
将所得到的生物表面活性剂进行分离,用氯仿一甲醇提取后于
40
℃下减压蒸干,得到
部分纯化的生物表面活性剂。
1.2.5 菲污染底泥的配制
底泥样品
pH 为 8.01,有机碳含量为 2.71%。将底泥在空气中自然干燥后研磨,过孔径
为
2.Omm 的筛,121
℃高温灭菌 2h,备用。
1.2.6 多环芳烃降解菌筛选、鉴定及培养条件
降解菌分离自沈阳大嗯拉窑地段细河,经过多次富集培养获得,
4
℃保存。
1.2.7 水相中菲的生物降解实验