to determine if alkanes might also

to determine if alkanes might also be anaerobically degraded
in San Diego Bay sediments, marine diesel fuel or JP-5 jet fuel,
both of which contain complex mixtures of alkanes, were
added to the sediments. After 80 days of anaerobic incubation,
the concentrations of C11 to C24 alkanes in the live Naval
Station sediments amended with marine diesel fuel were much
lower than those in heat-killed controls (Fig. 5a). Alkanes also
appeared to be degraded in sediments from the Shelter Island
site, but to a lesser extent than those in the Naval Station
sediments (Fig. 5b). There was a similar removal of alkanes
from JP-5 jet fuel added to the two sediments (9).
In order to determine whether the loss of alkanes in the
sediments could possibly be attributed to anaerobic oxidation,
the metabolism of [14C]hexadecane was examined. When sediments
were amended with 1.0 mCi of [14C]hexadecane, 14CO2
was produced over time, with a final recovery of 75% of the
added [14C]hexadecane as 14CO2 (Fig. 6). As with the other
hydrocarbons oxidized in these sediments, the addition of 20
mM MoO4 inhibited production of 14CO2 from [14C]hexadecane
(Fig. 6, inset). There was no further increase in 14CO2
production observed in the MoO4-amended sample after 1
year of incubation.
DISCUSSION
These studies demonstrate that microorganisms in sediments
of San Diego harbor can degrade a wide variety of
important hydrocarbon contaminants that were hitherto considered
recalcitrant under highly reduced, anaerobic conditions.
Previous studies in our laboratory at the U.S. Geological
Survey had demonstrated that benzene could be oxidized to
CO2 in San Diego Bay sediments and that this metabolism was
linked to sulfate reduction (10, 11, 22). The two PAHs, naphthalene
and phenanthrene, were also found to be mineralized
to CO2 in these sediments, and specific-inhibitor studies with
MoO4 (28) suggested that this oxidation may also be linked to
sulfate reduction (10, 11). The findings reported here extend
the number of PAHs known to be biodegradable under anaerobic
conditions and demonstrate that n-alkanes are also anaerobically
degraded in these sediments. These studies also suggest
that preexposure to high concentrations of PAHs is an
important factor for developing a microbial community that
can rapidly degrade PAHs under anaerobic conditions.
Anaerobic PAH oxidation. The oxidation of PAHs in San
Diego Bay sediments takes place under strict anaerobic, sulfate-
reducing conditions, and sulfate reducers are involved in
the PAH oxidation. The sediments are highly reducing, with
high concentrations of ferrous iron and sulfide (10, 11). Sulfate
reduction is the terminal electron-accepting process in the
sediments (10, 11, 22). Inhibition of sulfate reducers with molybdate
inhibits oxidation of the PAHs (11). Furthermore, sulfate
is required for PAH oxidation, as exemplified in this study.
These results do not prove that sulfate reducers are directly
metabolizing the PAHs, as similar results might be observed if
other organisms converted the PAHs to intermediate products
that were then oxidized by the sulfate reducers. The source of
the very minor amounts of methane during the metabolism of
PAHs is unknown. No 14CH4 was produced by these sediments
when they were amended with [14C]acetate (data not shown),
[14C]toluene (10, 22), [14C]benzene (10, 22), or [14C]hexadecane
(this study). The mechanism of 14CH4 production during
the oxidation of the 14C-labeled PAHs might be similar to the
mini-methane system which results in the production of small
amounts of methane from pyruvate in Desulfovibrio and Desulfotomaculum
species (29).
Until the studies with the Naval Station site sediments at San

Kết quả (Việt) 1:

để xác định nếu các ankan cũng có thể bị suy thoái anaerobicallytrong vịnh San Diego trầm tích, nhiên liệu diesel thủy hoặc JP-5 máy bay phản lực nhiên liệu,cả hai đều có chứa hỗn hợp phức tạp của các ankan, đãThêm vào các trầm tích. Sau 80 ngày kỵ khí ấp,nồng độ C11 để C24 ankan trong Hải quân trực tiếpTrầm tích trạm sửa đổi với động cơ thủy diesel nhiên liệu đã là nhiềuthấp hơn so với những người trong điều khiển nhiệt độ thiệt mạng (hình 5a). Các ankan cũngxuất hiện để được suy thoái trong các trầm tích từ Shelter IslandTrang web, nhưng mức độ thấp hơn so với những người ở Naval Stationtrầm tích (hình 5b). Đã có một tương tự như loại bỏ các ankanJP-5 máy bay phản lực nhiên liệu được thêm vào các trầm tích hai (9).Để xác định liệu sự mất mát của các ankan trong cáctrầm tích có thể có thể được quy cho trạng thái ôxi hóa kỵ khí,sự trao đổi chất [14C] hexadecan được kiểm tra. Khi trầm tíchđã được sửa đổi với 1.0 mCi [14C] hexadecan, 14CO2được sản xuất theo thời gian, với một phục hồi cuối cùng của 75% của cácbổ sung [14C] hexadecan như 14CO2 (hình 6). Như với người kiahydrocarbon bị ôxi hóa trong các trầm tích, việc bổ sung của 20mM MoO4 ức chế sản xuất 14CO2 từ hexadecan [14C](Hình 6, ghép). Đã có không có thêm gia tăng 14CO2sản xuất, quan sát thấy trong mẫu MoO4 sửa đổi sau đợt 1năm ấp.THẢO LUẬNCác nghiên cứu chứng minh rằng vi sinh vật trong các trầm tíchcủa San Diego harbor có thể làm giảm nhiềuchất gây ô nhiễm quan trọng hydrocarbon được coi là cho đến nayrecalcitrant điều kiện cao giảm, kỵ khí.Các nghiên cứu trước đây trong phòng thí nghiệm của chúng tôi tại địa chất Hoa KỳCuộc khảo sát đã chứng minh rằng benzen có thể bị ôxi hóa đếnCO2 trong các trầm tích Vịnh San Diego và rằng sự trao đổi chất này đãliên kết với sulfat giảm (10, 11, 22). Hai PAHs, Naphtalenvà isoquinolin, cũng được tìm thấy để được khoángđể CO2 trong các trầm tích, và các nghiên cứu cụ thể ức chế vớiMoO4 (28) đề nghị rằng quá trình oxy hóa này cũng có thể được liên kết vớisulfat giảm (10, 11). Mở rộng kết quả báo cáo ở đâysố lượng các PAHs được biết đến là phân hủy dưới kỵ khítiết và chứng minh rằng n-ankan cũng anaerobicallysuy thoái trong những trầm tích. Các nghiên cứu cũng đề nghịđó preexposure với nồng độ cao của PAHs là mộtCác yếu tố quan trọng để phát triển một cộng đồng vi sinh vật màcó thể nhanh chóng làm suy thoái các PAHs điều kiện kỵ khí.Kỵ khí PAH ôxi hóa. Quá trình oxy hóa của PAHs ở SanDiego Bay trầm tích diễn ra theo nghiêm ngặt kỵ khí, sulfat-giảm điều kiện, và sulfat Van giảm đang tham gia vàoquá trình oxy hóa PAH. Các trầm tích cao giảm, vớinồng độ cao của các kim loại màu, sắt và sulfua (10, 11). Sulfatgiảm là quá trình điện tử chấp nhận thiết bị đầu cuối trong cácCác trầm tích (10, 11, 22). Sự ức chế của sulfat Van giảm với molipđatức chế quá trình oxy hóa của PAHs (11). Hơn nữa, sulfatlà cần thiết để ôxi hóa PAH, như exemplified trong nghiên cứu này.Những kết quả này không chứng minh rằng sulfat Van giảm trực tiếpmetabolizing PAHs, như kết quả tương tự có thể được quan sát thấy nếuCác sinh vật khác chuyển đổi thành các PAHs sản phẩm Trung gianmà sau đó bị ôxi hóa bởi Van giảm sulfat. Nguồn gốc củamột lượng rất nhỏ của metan trong quá trình trao đổi chất củaPAHs được biết rõ. 14CH4 không được sản xuất bởi những trầm tíchkhi họ đã được sửa đổi với [14C] axetat (dữ liệu không hiển thị),[14C] toluene (10, 22), [14C] benzen (10, 22) hoặc [14C] hexadecan(nghiên cứu này). Cơ chế 14CH4 sản xuất trongquá trình oxy hóa của PAHs 14C dán nhãn có thể là tương tự như cácHệ thống mini-mêtan mà kết quả trong sản xuất nhỏsố tiền của mêtan từ pyruvat ở Desulfovibrio và Desulfotomaculumloài (29).Cho đến khi các nghiên cứu với các trầm tích trang web Trạm Hải quân tại San

Kết quả (Việt) 2:

để xác định xem alkan có thể cũng được kỵ khí phân hủy
trong trầm tích ở San Diego Bay, nhiên liệu diesel biển hoặc máy bay phản lực nhiên liệu JP-5,
cả hai đều có chứa hỗn hợp phức tạp của ankan, đã được
bổ sung vào các lớp trầm tích. Sau 80 ngày ủ yếm khí,
nồng độ của C11 đến C24 alkan trong Hải quân sống
trầm tích Trạm sửa đổi với nhiên liệu diesel hàng hải đã được nhiều
hơn so với những người điều khiển nhiệt giết (Hình. 5a). Ankan cũng
xuất hiện suy thoái trong trầm tích từ Shelter Island
trang web, nhưng đến một mức độ thấp hơn so với những người trong Trạm hải quân
trầm tích (Hình. 5b). Có một loại bỏ tương tự của ankan
từ JP-5 nhiên liệu máy bay phản lực thêm vào hai trầm tích (9).
Để xác định liệu sự mất mát của ankan trong các
trầm tích có thể có thể là do quá trình oxy hóa kỵ khí,
sự trao đổi chất của [14C] hexadecan là kiểm tra. Khi trầm tích
đã được sửa đổi với 1,0 mCi của [14C] hexadecan, 14CO2
được sản xuất theo thời gian, với sự hồi phục cuối cùng của 75%
thêm [14C] hexadecan như 14CO2 (Hình. 6). Như với các khác
hydrocarbon bị oxy hóa trong các trầm tích, việc bổ sung 20
mM MoO4 ức chế sản xuất 14CO2 từ [14C] hexadecan
(. 6 hình, hình chữ nhật). Không có sự gia tăng hơn nữa trong 14CO2
sản xuất quan sát trong mẫu MoO4-sửa đổi sau 1
năm ủ.
THẢO LUẬN
Những nghiên cứu chứng minh rằng các vi sinh vật trong trầm tích
của San Diego bến cảng có thể làm giảm một loạt các
chất gây ô nhiễm hydrocacbon quan trọng mà cho đến nay vẫn được coi là
ngoan cố dưới giảm cao , điều kiện yếm khí.
các nghiên cứu trước đó ở trong phòng thí nghiệm của chúng tôi tại US Geological
Survey đã chứng minh rằng benzen có thể được oxy hóa thành
CO2 trong trầm tích ở San Diego Bay và có sự trao đổi chất này đã được
liên kết để tạo sulfat (10, 11, 22). Hai PAHs, naphthalene
và phenanthrene, cũng đã được tìm thấy là khoáng hóa
thành CO2 trong các trầm tích, và các nghiên cứu cụ thể ức chế với
MoO4 (28) cho rằng quá trình oxy hóa này cũng có thể được liên kết với
sulfat (10, 11). Những phát hiện báo cáo ở đây mở rộng
số lượng PAHs được biết đến là phân hủy sinh học kỵ khí dưới
điều kiện và chứng minh rằng n-ankan cũng kỵ khí
phân hủy trong các trầm tích. Những nghiên cứu này cũng cho thấy
rằng preexposure với nồng độ cao PAHs là một
yếu tố quan trọng để phát triển một cộng đồng vi khuẩn mà
có thể nhanh chóng làm suy giảm PAHs trong điều kiện yếm khí.
Oxy hóa kỵ khí PAH. Các quá trình oxy hóa của PAHs trong San
trầm tích Diego Bay diễn ra dưới kỵ khí nghiêm ngặt, sulfate-
điều kiện giảm nhẹ, và gia giảm sulfat được tham gia vào
quá trình oxy hóa PAH. Các lớp trầm tích được đánh giá cao giảm, với
nồng độ cao của sắt kim loại màu và sulfide (10, 11). Sunfat
giảm là quá trình điện tử chấp nhận thiết bị đầu cuối trong các
trầm tích (10, 11, 22). Ức chế gia giảm sulfate với molybdate
ức chế quá trình oxy hóa của PAHs (11). Hơn nữa, sulfate
là cần thiết cho quá trình oxy hóa PAH, được minh chứng trong nghiên cứu này.
Các kết quả này không chứng minh rằng gia giảm sulfat được trực tiếp
chuyển hóa các PAHs, như kết quả tương tự có thể được quan sát thấy nếu
các sinh vật khác chuyển đổi các PAHs đến sản phẩm trung gian
mà sau đó đã bị oxy hóa bởi các gia giảm sulfate. Nguồn gốc của
các khoản tiền rất nhỏ của mêtan trong sự trao đổi chất của
PAHs là không rõ. Không 14CH4 được sản xuất bởi các trầm tích
khi họ đã được sửa đổi với [14C] acetate (dữ liệu không hiển thị),
[14C] toluen (10, 22), [14C] benzen (10, 22), hoặc [14C] hexadecan
(nghiên cứu này ). Cơ chế của 14CH4 sản xuất trong
quá trình oxy hóa của PAHs 14C-dán nhãn có thể là tương tự như
hệ thống mini-mê-tan mà kết quả trong việc sản xuất nhỏ
một lượng khí mêtan từ pyruvate trong Desulfovibrio và Desulfotomaculum
loài (29).
Cho đến khi các nghiên cứu với Hải quân trầm tích tại ga tại San