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学术成果

地微中心在伊利石黏土矿物与菌油复合体系相互作用的研究中取得重要进展

中国石油大学(北京)地微中心微地室万云洋和陈践发团队关于伊利石黏土矿物与西图则氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri)-稠油(PstHO)复合物相互作用的研究得到了国内外同行认可。此项工作是伊利石与PstHO复合物多元相互作用的首次报到,也是最早进行的伊利石黏土矿物对稠油生物降解影响的研究。部分成果以论文《伊利石与西图则氏假单胞菌-稠油降解复合体的相互作用》( Interaction between illite and a Pseudomonas stutzeri-heavy oil biodegradation complex (Manuscript IDMicroorganisms-2095878) 在国际期刊《微生物》(Microorganisms,2023)上发表。

(论文链接:https://www.mdpi.com/2076-2607/11/2/330/htm

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图. 伊利石与菌油复合体相互作用示意图

此文从菌种资源、样品准备(2014年)到实验到草稿到投稿(2022年11月)到接收(2023年1月),耗时近10年。

论文首次提出伊利石对稠油中不同烃类化合物的生物降解具有不同作用:抑制稠油中全部64种饱和烃(可用于在微生物提高石油采收率等过程中保护高价值饱和烃)和50种芳烃(共96种)的生物降解,促进45种芳烃的生物降解(可用于环境中多环芳烃污染修复)。这是对国际上两大降解理论--批序式(PM模式)和选择性(本实验室模式)降解理论的补充--一种条件性生物降解促抑方法。论文发现伊利石的高岭石化转变,这是首次在常温状态下的生物转化发现,扩充了对黏土矿物在油藏中转化的相关认识。评审专家给予了肯定评价,认为“提供了理解现有问题充分的背景信息(The introduction provides a sufficient background for understanding the problem)”“深入研究生物降解及石油降解菌和与环境的相互作用无疑是重要的(in-depth studies of biodegradation and interaction of oil-degrading bacteria with the environment are undoubtedly important)”,学术主编、俄罗斯科学院维诺格拉德斯基(Winogradsky)微生物研究所纳兹娜(Nazina)所长认为“本文激活了伊利石(In the article, the authors animate illite)”。

此项工作持续得到了国家重大专项、中石油重大战略专项、国家自然基金、北京科技新星与领军人才培养、北京市青年英才、中国石油大学(北京)前沿战略项目等的支持,得到了油气资源与探测国家重点实验室、非常规油气科学技术研究院、地层微生物资源与应用研究中心等单位的大力支持。从2008年开始,先后培养了十余位本科生、硕士生和博士生,田燕、穆红梅、孙午阳等进行了很好的采样和菌种分离等前期工作,博士生李磊从2014年起对此项工作投入了全时研究。中国科学院王铁冠院士,英国皇家学会斯蒂夫·拉特(Steve Larter)院士等都曾亲临实验室进行专门指导;钟宁宁、鲜成钢、黄海平、陈践发等教授都对项目进展给予了高度关注,多次听取研究进展。Fei ZhangJun、Gu Jidong教授等对论文的润色和修改,刘晓黎副研究员等对菌种的复培,都极大的提升了研究工作和论文的质量。值得一提的是,师生宝工程师对GCMS等基础性实验的支撑作用是本研究的基础保障之一。

(来源:10.16.49.39:8080 微生物地质学实验室官网  发布时间:2023年2月7日)