黃原膠降解菌的篩選及紫外誘變選育:
黃原膠降解菌的篩選及紫外誘變選育,黃原膠是由野油菜黃單孢菌分泌的中性水溶性多糖，其工業(yè)產(chǎn)品外觀為淡褐黃色粉末狀固體。由于 黃原膠具有獨特的剪切稀釋性質(zhì)、良好的增粘性、理想的乳化穩(wěn)定性，對酸、堿、熱、反復凍融的高度 穩(wěn)定性以及對人體的完全無毒無害等許多優(yōu)良的特性，使其在石油、食品、醫(yī)藥、曰用化工等十幾個領 域有著極其廣泛的應用[1]。超乎尋常的穩(wěn)定性極大地擴展了黃原膠的應用范圍，但同時在應用中也存在 —些問題。在鉆井、壓裂施工完成后，其中所含的增粘劑——黃原膠，必須及時降解破膠，以防止堵塞 油層而影響油氣生產(chǎn)。而常用的化學破膠方法雖然能降解黃原膠，但低溫破膠效果差，同時存在安全、 環(huán)保隱患。筆者從土壤中篩選出一株可有效降解黃原膠的菌株，并對其進行紫外誘變選育以獲得更為高 效的菌株，為鉆井、壓裂過程中黃原膠的生物破膠奠定了基礎。
1試驗材料
1. 1菌種來源
試驗菌種來自與黃原膠長期接觸的土壤，以工業(yè)黃原膠為唯一碳源，經(jīng)常規(guī)分離得到[2,3]。
1 2培養(yǎng)基
選擇性培養(yǎng)基[4]: K2HPO4 • 3氏0 (1.0g) +K2H2PO4 (1_0g) +NH4NO3 (1.0g) + 黃原膠 (5. 0g)，定容至 1L，調(diào) pH 值為 7. 0; 121°C滅菌 18min。
平板培養(yǎng)基[]:黃原膠（_0g) +酵母浸膏（1_0g) +蛋白胨（1_0g) +葡萄糖（1_0g) +瓊脂 (20_ 0g)，定容至 1L，調(diào) pH 值為 7_ 0; 115C滅菌 20min。
基礎培養(yǎng)基[2]: K2HP04 • 3H20 (1_0g) +K2H2P04 (1_0g) +NH4N03 (1_0g) +NaCl (_ 0g)+MgS04• 7H2O(0•2g)+ 黃原膠（_0g)+ 無水 CaCU和FeCU(微量），定容至 1L，調(diào)
pH 值為 7_ 0; 121°C滅菌 18min。
試驗中若無特殊說明，所涉及的液體培養(yǎng)基均為基礎培養(yǎng)基。
1. 3試驗方法
黃原膠降解菌計數(shù)法[]:試驗采用濁度法間接反映黃原膠降解菌的濃度，即測定黃原膠溶液在 600nm處的吸光值（OD_)。OD_的大小與細菌濃度的高低呈正比例關系，OD_值越大，表明細菌濃 度越高；ODs。。值越小，表明細菌濃度越低。
黃原膠溶液粘度測定方法[6]:采用ZNN-D6A型六速旋轉(zhuǎn)粘度儀測定25C時的黃原膠溶液粘度。
黃原膠降解菌的篩選
z 1黃原膠降解菌的分離、篩選
經(jīng)常規(guī)分離得到一組能以黃原膠為唯一碳源并使其粘度降低的細菌——黃原膠降解菌，選擇降解速 度最快、降粘效果最好的菌株進行試驗。試驗步驟如下：①配制選擇性培養(yǎng)基，在250ml的三角錐形 瓶中裝入100ml，滅菌后，將所采集的與黃原膠長期接觸的土樣取10g，研細后分別加入上述10個錐形 瓶中，攪拌使土樣懸浮均勻，在30°C、120r/mm的氣浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)，觀察黃原膠粘度變化；② 當黃原膠的粘度明顯降低后，取1ml混合液，按1:10的比例進行梯度稀釋，將稀釋好的菌液按1ml 的量加入到滅菌的平板培養(yǎng)皿中，在30C生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，長出單個菌落；③挑取單個菌落分 別接種于液體培養(yǎng)基中，在30C、120r/min的氣浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)基粘度變化；④選取 黃原膠粘度降低（<5mPa*s)最快的一株菌種（該菌株命名為XDfr1菌株）進行菌種保藏，并進行 后續(xù)試驗。
22黃原膠降解菌的生長及降粘效果 將父08-1菌株按5%的接 種量接種到黃原膠液體培養(yǎng)基 中，黃原膠降解菌的篩選及紫外誘變選育,置于 30°C、120r/min 的 氣浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)，每隔 一段時間測定其粘度和OD_
值，得到粘度和ODs。。的變化 曲線如圖1所示。
由圖1可以看出，開始階 段（前12h) XDfr1菌液濃度 幾乎沒有變化，12h后菌濃度 迅速增大，48h菌濃度趨于穩(wěn) 定，48?72h，菌濃度幾乎不 變，之后菌濃度逐漸降低。而黃原膠粘度在前12h幾乎沒有變化，12?36h之間粘度迅速降至最低 (<5mPa*s);之后則幾乎沒有變化。這表明，黃原膠粘度的降低與XDB-1菌株的生長基本同步，黃原 膠粘度的降低是XDB-1菌株的作用所致。
3黃原膠降解菌的紫外誘變選育
3.1誘變選育的目的
由于篩選出的XDfr1菌株對黃原膠的作用時間相對較長，在油田實際應用中還存在一定的局限。 試驗試圖通過紫外誘變，篩選出能在更短時間內(nèi)能有效降解黃原膠的菌株[7 ]。
3.2紫外誘變選育方法
紫外誘變選育的方法如下：①將篩選出的XDB-1菌株在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)36h后，按1:10的比 例進行梯度稀釋，將稀釋好的菌液按1ml的量加入到滅菌的培養(yǎng)皿中，然后分別在紫外燈（15W， 20cm)下暴露0. 5、1、2、3、5和10min。將經(jīng)過紫外線照射的培養(yǎng)皿按常規(guī)方法涂黃原膠平板，放入 30°C生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。②待平板培養(yǎng)48h后，分別挑出其中形狀不同的菌落的一部分接種于黃原膠斜 面培養(yǎng)基，在30C恒溫生化培養(yǎng)箱培養(yǎng)48h長出菌苔，置于冰箱保存；另一部分接種于液體培養(yǎng)基， 在30C、120r/mm的氣浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)基粘度變化。③選取黃原膠粘度降低 (<5mPa*s)最快的一株菌（該菌株命名為XDfr2菌株）進行菌種保藏，并進行后續(xù)試驗。
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石油天然氣學報江漢石油學院學報)
2010年10月
3. 3選育菌株的生長及降粘效果 將誘變后的XDB-2菌株 按5%的接種量接種到黃原膠 液體培養(yǎng)基中，置于30°C、
120r/min的氣浴恒溫振蕩器 中培養(yǎng)，間隔_段時間測定其 粘度和〇Ds。。值，得到粘度和 〇Ds。。的變化曲線如圖2所示。
由圖2可以看出，開始階 段（前8h) XDB-2菌液濃度 幾乎沒有變化，黃原膠降解菌的篩選及紫外誘變選育,8?32h菌濃 度迅速增大，32h后菌濃度幾 乎不變，48h菌濃度逐漸降 低。而黃原膠粘度在前8h幾乎沒有變化，8?24h之間粘度迅速降至最低（<5mPa*s)，之后粘度幾 乎沒有變化。這表明，黃原膠粘度的降低與XDB-2菌株的生長基本同步，黃原膠粘度的降低是XDB-2 菌株的作用所致。對比圖1、圖2可以看出，誘變前后細菌在黃原膠液體培養(yǎng)基中都能很好地生長，但 與誘變前的XDfrl菌株相比，誘變后的XDB-2菌株降解黃原膠的速度明顯加快（從36h縮短為24h)。
4結(jié) 論
1)黃原膠作為一種生物聚合物，具有可生物降解性，黃原膠降解菌的篩選及紫外誘變選育,能從自然界中篩選出有效降解黃原膠的細菌， 這為黃原膠生物破膠提供了可能。
2) 通過室內(nèi)試驗篩選出一株能有效降解黃原膠的細菌（XDB-1菌株），試驗表明它能在36h內(nèi)將 黃原膠液體培養(yǎng)基的粘度降至最低（<5mPa*s)。而通過進一步的紫外誘變，篩選出一株能在24h有 效降解黃原膠使其粘度降至最低（<5mPa*s)的菌株（XDB-2菌株）。與XDfr1菌株相比，XDfr2菌 株使黃原膠降粘所需時間由36h縮短為24h。這對于加快黃原膠的生物降解，進而應用于含黃原膠的鉆 井液、壓裂液的低溫生物破膠，具有重要意義。
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