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南极多环芳烃低温降解菌的筛选及其降解特性研究
随着人类在南极洲活动和研究的增加，南极环境中的污染问题也日益受到关注。环境污染物之一的多环芳烃（PAHs）是一类被普遍认为对环境和生命健康有害的有机污染物。欲有有效的治理措施，首先需要寻找到有效的降解菌进行治理。本次研究以南极洲环境土壤为样本，筛选出了适于在低温下进行多环芳烃降解的菌株，并对其降解能力和降解路径进行了研究。
首先，我们将南极洲的土壤样本分离纯化出84株细菌，将相关细菌菌株进行鉴定，并通过培养和筛选，最终确定出5种适宜在低温下生长的降解菌。通过基于16SrRNAPCR测序的方法，我们发现这些菌株主要属于普通细菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）以及变形菌门（Proteobacteria）。在5种菌株中，BasseS1016和FlavobacteriumS1019在多环芳烃的降解方面表现出了更高的降解率。
针对不同环境因素对菌株降解能力的影响，我们对不同pH值、温度和污染物浓度进行了实验。结果表明，当pH值处于7-9之间时，菌株的降解能力更高；菌株在低温下（4℃）也能保持有效的降解能力；此外，对于PAHs浓度的影响，我们发现在适宜浓度范围内，菌株的降解速率会随着浓度的增加而升高。但当浓度达到一定的水平时，菌株降解速率并没有显著提高，反而会出现降解速率下降的趋势。据此，我们推测这是因为高浓度的PAHs会对菌株的生长和代谢产生不利影响，并抑制其降解能力。
为了探索5种降解菌株的降解特性，我们运用了气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）和高效液相色谱（HPLC），对这些菌株在不同降解时期的降解代谢物进行了分析。结果显示：经过连续降解的PAHs会转变为簇苯、脱氢萘、二苯基等中间代谢产物，在最后的降解过程中转变为可溶性化合物。因此，这5种菌株可以在较低温度下，通过逐步降解PAHs为中间物质，进而产生可溶性代谢产物的方式，有效地降解南极环境中的PAHs。
总之，本次研究从南极洲土壤样品中筛选出适于在低温下进行多环芳烃降解的菌株，并通过实验对其降解能力和降解路径进行分析。这对于解决南极环境中PAHs污染问题具有重要的实际意义。