夏威夷巴尼托酵母高效降解苯醛及其在页岩气压裂返排液处理中的应用：机理、性能与工程潜力

本文首次从页岩气压裂返排液（SGFFF）中分离出耐盐耐酸酵母菌株Barnettozyma hawaiiensis，系统解析其对典型芳香族中间体苯醛的高效降解机制（24小时降解率98.28%），通过全基因组测序和GC-MS技术揭示其依赖单加氧酶（monooxygenase）和邻苯二酚1,2-双加氧酶（catechol 1,2-dioxygenase）的独特矿化途径，为高盐酸性环境下难降解有机物生物强化处理提供创新性解决方案。

　　

Highlight

本研究成功从原始页岩气压裂返排液（SGFFF）中分离出一株新型耐盐耐酸酵母菌株H1，经鉴定为Barnettozyma hawaiiensis（夏威夷巴尼托酵母）。该菌株能以苯醛（芳香族化合物氧化代表性中间体）作为唯一碳源生长，在pH 3和20 g/L NaCl的筛选条件下表现出卓越适应性。

Strain Isolation

通过以苯醛（150 mg/L）为唯一碳源的选择性固体培养基（pH 3，盐度20 g/L），从原始SGFFF中成功分离出耐盐真菌菌株H1。扫描电镜（SEM）显示其呈现典型真菌形态：圆形菌落边缘清晰（图1a），菌落直径随培养时间扩大；菌丝呈白色（直径10-40 μm），具分枝状菌丝和隔膜结构。

Conclusions

为提升页岩气压裂返排液中有机物的生物降解效率，本研究从原始返排液中成功分离出一株耐盐耐酸酵母真菌，经鉴定为Barnettozyma hawaiiensis CBS 8760（或同种菌株）。在最佳条件（pH 5，盐度2%，温度35°C）下，添加驯化液体菌种可使苯醛和总有机碳（TOC）在24小时降解期内分别达到98.28%和74.76%的去除率。