在石油加工、贮存和运输过程中引起的石油污染已经成为世界性的难题。石油渗漏和垃圾填埋是地球环境的两颗毒瘤之一^[1]。石油污染严重破坏生态环境，通过食物链危害人类的健康。石油污染的自然修复十分缓慢，远远达不到实际需求，需要人为的修复方法进行强化。修复方法分为化学修复、物理修复和生物修复。生物修复是利用生物消除被污染地区污染物使其无害化的方法^{[2, 3]}，可以经济、有效地替代物理和化学方法修复石油污染。目前石油生物修复的研究重点是微生物修复。微生物修复是指利用微生物最大程度地快速清除土壤和水体中的石油，降低石油污染的毒害作用或使其无害化。微生物可以通过代谢活动氧化石油组分，使其分解成低分子量的物质，满足其生命活动所需的能量，同时降低毒害作用。

自然界中存在大量可以降解石油的微生物，不同种属的微生物对石油的降解能力不同。至今已发现有细菌、放线菌、霉菌、酵母和藻类等微生物能降解石油，共70余属200多种。其中细菌在石油烃降解者中占主要地位^{[4, 5]}，比如假单胞菌属(Pseudomonas)^[6]、不动杆菌属、黄杆菌属(Flavobacterium)^[7]、棒状杆菌属(Corynebacterium)^[8]、无色杆菌属(Achromobacter)^[9]、节杆菌属(Arthrobacter)^[10]、弧菌属(Vibrio)^[11]、分枝杆菌属(Mycobacterium)^[12]、芽孢杆菌属(Bacillus)^[6]、鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium)^[13]、沙雷氏菌属(Serratia)^[14]等。而近十年来在海洋中发现的食烷菌属(Alcanivorax)、解环菌属(Cycloclasticus)、嗜油菌属(Oleiphilus)、油螺旋菌属(Oleispira)、深海弯曲菌属(Thalassolituus)、游动球菌属(Planomicrobium)等能够以石油烃为唯一碳源和能源^[15]，食烷菌属、嗜油菌属、油螺旋菌属和深海弯曲菌属可以降解直链和支链烷烃，解环菌属则可以利用众多的多环芳香烃。目前研究最多的革兰氏阴性石油烃降解菌为假单胞菌属，而革兰氏阳性菌为红球菌属。不动杆菌属细菌有效降解石油烃中含量最高的烷烃，而假单胞菌属细菌则对芳香烃的降解效率较高；不动杆菌属细菌降解烷烃一般通过脂肪酸β氧化，而在红球菌属中可同时进行脂肪酸的β氧化和ω氧化。

不动杆菌属细菌在自然界广泛存在，可以在潮湿和干燥的表面生存，是重要的土壤微生物，并可在水体中聚集存在，是海洋环境中的优势菌。1954年Brisou和Prevot对Micrococcus calcoaceticus重新鉴定，1968年Baumann等提出不动杆菌属(Acinetobacter spp.)^[16]，该属模式菌株为醋酸钙不动杆菌(A.calcoaceticus strain ATCC 23055^T)。目前已经被正式命名的不动杆菌属共有37个种^[17][, 2014 #59]。历史上不动杆菌的分类地位存在着争议和改变，现在认为不动杆菌属为γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)，假单胞菌目(Pseudomonadales)，莫拉氏菌科(M oraxellaceae)的非发酵革兰氏阴性菌，好氧，过氧化氢酶阳性，G+C含量为39%−47%^[18]。大多数的不动杆菌属细菌可以在寡营养培养基中生长，菌落一般为圆形光滑，直径2 mm左右，无色，少数菌株菌落为淡黄色或灰色^[19]。不动杆菌属细菌可耐受的pH范围为3.0−9.0，生长温度范围为20−40 ℃，最适pH为6.0−7.0，最适生长温度约为30 ℃。该属部分细菌为条件致病菌，国内外均报道其具有耐药性，鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)更是医院常见的感染菌之一。众多研究集中在不动杆菌属菌株的感染和耐药性研究上。不动杆菌属细菌具有代谢多样性，可以降解己内酰胺、除草剂、有机磷农药和多种石油烃组分等。随着世界范围内溢油事件的不断发生，不动杆菌属菌株降解石油的研究和报道日益增多。石油烃与其他物质颗粒粘附，难以被生物利用，不动杆菌产生的生物表面活性剂可以促进石油烃乳化，进而促进石油烃的降解。不动杆菌属细菌非常有希望应用于石油烃的修复工程，因此研究不动杆菌属细菌对石油的降解具有重要意义。

本文首次从不动杆菌属细菌降解石油烃的效率、遗传机制、表面活性剂以及固定化应用等方面综述不动杆菌属细菌降解石油烃的研究情况，以期为不动杆菌属细菌降解石油烃的机制解析、石油烃污染的微生物修复等研究工作提供支持。

环境中微生物是一个巨大的资源宝库，但在当前实验条件下只有0.01%−1%的微生物可以被培养^[20]。认知石油烃污染对未培养微生物的影响是研究环境石油烃降解微生物的重要部分。分子生物学技术的迅猛发展，为环境微生物的研究提供了依据和方法。

作者课题组利用非培养的DGGE和克隆文库技术研究蓬莱19-3平台附近的细菌群落变化，系统地认识石油修复细菌群落演替^[21]。30 d后，沉积物中土著菌促进了原油，特别是烷烃的降解，原油的高效降解与溢油前后细菌群落的变化相关，尤其是专门降解石油烃细菌的出现。作者课题组研究分析海洋沉积物环境中石油烃组分胁迫下细菌群落结构的演替，为针对海洋环境进行生物修复提供理论依据，有利于制定海洋生态系统中的生物修复策略。

认识环境中降解石油烃的不动杆菌属细菌，对了解其对石油烃的降解作用和应用研究有重要意义。Labbé等^[22]利用DGGE技术发现在烃类污染土壤后检测到γ-变形菌纲的富集，其中主要是假单胞菌属和不动杆菌属细菌，证明在石油烃胁迫下，不动杆菌属细菌得到了富集和驯化。李博等^[23]利用DGGE和克隆文库技术比较分析了石油污染海水中石油降解菌的动态变化，发现污染前海水中石油烃降解菌数量很少，石油污染后其数量增加，21 d后不动杆菌属细菌成为优势菌之一。利用454高通量测序，崔庆锋等^[24]发现激活剂激活油藏产出液中的内源微生物后，微生物群落结构明显改变，生物多样性降低，不动杆菌属细菌被高效激活成为优势菌之一。采用非培养的方法研究环境中不动杆菌属细菌在石油烃污染前后的差异，真实地反应了石油烃对环境群落中不动杆菌属细菌的影响，以及不动杆菌属细菌对石油烃胁迫的响应，证实了在降解石油烃中不动杆菌属细菌具有重要作用，为从石油烃污染环境中分离纯菌，进行深入应用研究提供了指导。

分子生物学技术的发展促进了对环境中石油烃降解细菌的认知，而纯培养技术则能挖掘各种油污环境中(土壤、污泥、淡水、海水、海洋沉积物等环境)的不动杆菌属细菌资源。Chen等^[25]从石油污染的土壤样品中分离得到Acinetobactersp. XM-02，该菌株可以有效降解石油，10 d后74.32%的石油被降解，而且与Pseudomonas sp. XM-01共同培养后降解率可提高到87.29%。从炼油厂污泥中得到Acinetobacter sp. A3，在120 h内使70%石油降解，且处理后土壤的毒性明显降低，使绿豆的发芽率和生长状况都得到提高^[26]。

在各种水体中，可以降解石油烃的不动杆菌属细菌众多。梁生康等^[27]从油田石油污染的水样中分离得到Acinetobacter sp. O-46，实验室模拟条件下与Pseudomonas sp. O-8-3和Bacillus sp. O-28-2混合接种可在72 h内降解96.9%的石油污染物，证明了所筛选降解菌株处理采油废水的应用潜力。Sun等^[28]从含油废水中分离得到不动杆菌属细菌，该菌株可以正十六烷为唯一碳源。而早在1975年，降解石油的不动杆菌属细菌被Walker等^[29]从海水中发现，此后大量的不动杆菌从海洋环境中分离，比如Al-Awadhi等^[30]从阿拉伯湾海水中分离A. calcoaceticus，Luo等^[31]从舟山渔港分离的海洋降解菌Acinetobacter sp. strain Y2，Pucci等从San Jorge Gulf分离鉴定到745株海洋降解菌，其中3.89%为不动杆菌属细菌^[32]。海水沉积物是石油污染的蓄积库，大量降解石油的功能菌被从中发现。从红树林沉积物中分离得到的菌株Acinetobacter sp. MSIC01可以在48 h内将培养基中1%的十六烷完全降解^[33]。作者课题组从渤海蓬莱19-3平台附近沉积物中分离得到不动杆菌属细菌Acinetobacter sp. HC8-3S，该菌株能以原油为唯一碳源和能源，气相色谱分析表明该菌能够高效降解饱和烃^[34]。

从各种环境中分离纯培养的不动杆菌属细菌表明，在石油烃污染环境中不动杆菌属细菌能够大量增殖，利用石油烃降解代谢，降低石油烃含量。研究纯培养的不动杆菌的石油烃降解机理，能够促进其工业化探索，强调其在生物修复过程潜在的应用价值。

石油的化学组分主要可以分为饱和烃、芳香烃、沥青质(酚类、脂肪酸、酮类、酯类和卟啉)和树脂(吡啶、喹啉、咔唑类、亚砜和酰胺)等^[35]。不动杆菌属细菌可以降解各种烃类，其降解效率受石油烃组分的影响。石油烃中含量最高的组分是饱和烃(烷烃和环烷烃)和芳香烃，不动杆菌属细菌对三者的降解效率为烷烃>环烷烃>芳香烃。

烷烃，一般指链烷烃，碳原子之间以单键结合成链状的饱和烃，是石油中含量最高、最易被降解的组分。不动杆菌属细菌是γ-变形菌纲中最有代表性的烷烃降解者，是环境中烷烃的两大主要降解者之一^[36]。作者课题组分离得到的Acinetobacter sp. strain HC8-3S可以利用饱和烃，在pH 5.6−8.6范围内，菌株HC8-3S对原油的饱和烃馏分表现出相对高的生物降解性(>60%)；NaCl浓度在30−90 g/L对细菌的降解活动没有明显影响(>70%)^[34]。从石油污染土壤中分离的Acinetobacter sp. D3-2可以利用各种烷烃作为唯一的碳源和能源，在30 ℃和3%的NaCl浓度时对烷烃的降解率可达到82%^[37]。Hassanshahian等^[38]分离自黑海的Acinetobacter sp. BS和Acinetobacter sp. PG3对石油烃的降解率高达82%和65%，进一步研究发现，它们可降解C₉−C₂₅等烷烃。菌株BS可100%降解C₉、C₁₀、C₂₁−C₂₅等烷烃，菌株PG3对烷烃C₉−C₁₆、C₁₈、C₂₀−C₂₅的降解率均为100%。

环烷烃是碳氢单键组成的含有脂环的烃类化合物，其物理性质类似于烷烃，但具有更高的沸点、熔点和密度。只含有一个环的环烷烃可以看作对应烯烃的异构体^[39]。对降解环烷烃的细菌研究并不充分，但研究人员已证实不动杆菌属细菌能够有效降解环烷烃。Gallego等^[40]从土壤分离的A. calcoaceticus和从地下水分离的A. lwoffi对环烷烃的降解率分别为45%和58%。Pleshakova等发现A. calcoaceticus strain TM-31可以降解矿物油中的环烷烃，菌株TM-31含有可以稳定遗传的质粒，将质粒转入可使无质粒细胞和假单胞菌具有降解功能^[41]。

芳香烃是含有一个或多个苯环的烃类化合物，主要分为单环芳烃、稠环芳烃和多环芳烃。芳香烃，尤其是多环芳烃对人和动物具有诱变致癌等作用，自然条件下难以被降解，因此对环境的危害非常大。不动杆菌属细菌可以降解芳香烃^[25]，利用其作为碳源和能量来源，通过氧化作用开环裂解并利用。Amund等^[42]分离得到A. lwoffi，发现此菌株除可以降解直链烷烃(C₁₂−C₂₈)外，还可以降解长链烷基苯(十二烷基苯、十三烷基苯和十四烷基苯)，并指出其十二烷基苯降解机理是与芳香族氨基酸的分解代谢途径密切相关。Yuan等从北京焦化厂被污染的土壤中分离得到Acinetobacter strain USTB-X，可以利用芘、萘、芴、菲、苯、甲苯、乙苯、乙醇、甲醇和吐温-80作为唯一的碳源和能量来源。菌株USTB-X可以分泌表面活性剂，加强对芘的利用，在16 d内可使100 mg/L的芘去除63%^[43]。这些结果表明，不动杆菌属细菌有较高的潜力，可以降解污染场地的多环芳烃，降低毒性。

石油根据物理性质可分为轻油和重油，轻油所含烷烃和芳香烃较多，易被降解；而重油所含沥青质较多，难于被降解。沥青质是影响石油烃降解效果的重要因素之一。国内外科研人员已经筛选到可降解重油的红球菌属(Rhodococcus)、假单胞菌属、枯草芽孢杆菌(Bacillus)、微杆菌属(Microbacterium)等，这些细菌对重油的降解率仅在30%左右，但不动杆菌属细菌对重油具有更好的降解效果^[44]。Acinetobacter sp. GS02和Acinetobacter sp. GS07可以重油作为唯一碳源，72 h后对1 g/L重油的降解率分别为45.3%和46.1%。以不动杆菌属细菌为优势菌群的生物处理系统对重油污水的处理十分有效，18 h后有机污染物被降解64%，达到我国水处理排放标准^[45]。研究结果表明，不动杆菌属细菌在重油污染治理方面有巨大潜力。

石油组分和结构复杂，是地球上最复杂的有机混合物之一，这也成为微生物降解石油烃的阻碍，但是不动杆菌属细菌可降解多种石油组分。分离不动杆菌属细菌、评估其降解效率是不动杆菌修复应用的基础，也是解析其降解机制的重要前提。

不动杆菌通过氧化酶将石油烃氧化成小分子物质，或彻底氧化分解成CO₂和水，在这个过程中获得能量进行代谢。石油烃的组分复杂，因此不动杆菌也存在多种复杂的酶系，通过不同的代谢途径降解石油烃。

有氧条件下，微生物通过4种途径有氧氧化降解烷烃：末端氧化途径、亚末端氧化途径、双末端氧化途径和Finnerty途径；厌氧条件下，通过延胡索酸加入和亚末端羧基反应两种方式氧化烷烃^[46]。不动杆菌通过两种途径将分子氧加到烷烃上进行氧化(图 1)。(1) 末端氧化途径。烷烃被氧化成伯醇、伯醛，最后变成脂肪酸进入脂肪酸β-氧化途径。关键步骤是由烷烃单加氧酶催化烷烃氧化成伯醇。不动杆菌中烷烃单加氧酶有两种：1) 烷烃羟化酶、红素氧还蛋白和红素氧还蛋白还原酶组成的复合物^{[37, 47, 48, 49]}。烷烃羟化酶是烷烃降解起始的关键酶，是一类执行末端羟化功能的非血红素铁膜整合蛋白，其第55位或58位的色氨酸(W55或W58)对功能非常重要，决定底物范围；红素氧还蛋白和红素氧还蛋白还原酶将电子传递给烷烃羟化酶^[48]。Acinetobacter sp. M1 可以C₁₃−C₄₄烷烃为唯一碳源和能源，该菌株中发现烷烃羟化酶AlkB的两种同系物AlkMa和AlkMb^[47]。目前，研究人员尚不能确定两种蛋白之间的酶学差异，但是它们被不同的底物诱导。AlkMa被长链烷烃(>C₂₂)诱导，而AlkMb在C₁₆−C₂₂烷烃的存在下被诱导。2) 细胞色素P450烷烃氧化酶。细胞色素P450是广泛存在于细菌和动植物中的血红素硫铁蛋白，能催化众多物质的氧化。细菌中拥有可溶性细胞色素P450单氧酶，可以降解C₅−C₁₀的烷烃羟化酶。从Acinetobacter sp. EB104中发现的CYP153是细胞色素P450单加氧酶I家族成员，其需要电子传递系统(铁氧还蛋白，铁氧还蛋白还原酶)传递电子，催化未被取代的正烷烃羟基化^{[36, 50]}。作者课题组所分离的Acinetobacter sp. BZ-15和Acinetobacter sp. strain HC8-3S的烷烃单加氧酶只有AlkMa，通过末端氧化途径将烷烃转化为脂肪酸，进行β-氧化最终进入三羧酸循环彻底分解代谢。(2) Finnerty途径。在双加氧酶的作用下，烷烃生成过氧化醇、过氧醛和脂肪酸，进入脂肪酸β氧化。在Acinetobacter sp. M-1中发现一种双加氧酶^[36]，其依赖分子氧，不需要NAD(P)H提供电子，但必需有黄素腺嘌呤二核苷酸和Cu²⁺存在时才能发挥其作用。

图 1 　不动杆菌属细菌降解烷烃的两种主要途径 Figure 1 　Two aerobic pathways of alkane degradation by Acinetobacter

图选项

细菌对多环芳烃的代谢过程存在2个关键的双加氧酶。一个是第一步反应的双加氧酶，将分子氧加入构成苯环的两个碳原子上，催化多环芳烃的羟基化，形成顺式二氢二醇，这个催化过程具有高度的特异性^[51]；另一个是邻苯二酚双加氧酶，催化单环芳烃氧化，彻底开环裂解，生成小分子物质进入TCA循环。以苊为唯一碳源的Acinetobacter sp. strain AGAT-W菌株能够产生1-羟基苊脱氢酶，水杨醛脱氢酶和儿茶酚1,2-双加氧酶等关键酶，能将苊通过萘-1,8-二羧酸、1-萘甲酸、水杨酸和儿茶酚的降解途径进入三羧酸循环^[52]。这些酶的降解机制研究和分子生物学方法可用于扩展不动杆菌属菌株在石油、化工行业或在石油污染环境的生物修复，发挥它们的催化作用。

共代谢是指微生物通过其他物质提供碳源和能源，代谢利用某些难降解有机污染物的过程^[53]。共代谢过程作为一种新的代谢现象出现在不动杆菌属降解有机物中，促进难降解物质如马拉硫磷、炔雌醇、氯代愈创木酚的转化降解^{[54, 55, 56]}。共代谢生物修复在降解痕量污染物过程中也有优势^[55]，因为这种生物降解不依赖污染物为唯一碳源或能源。不动杆菌属细菌也通过共代谢降解芳香类化合物。Hao等发现当苯酚和4-氯酚同时存在时，不动杆菌可以代谢高浓度的4-氯酚(苯酚:4-氯酚浓度比＞200:50 mg/L)^[57]。巩宗强等研究中间产物(水杨酸、邻苯二甲酸、琥珀酸钠)存在下芘的降解过程，25 d后芘的降解率提高到80%，且在降解过程中半衰期缩短，其中琥珀酸钠促进芘共代谢的效果最好；低分子量的菲与高分子量的芘之间也存在共代谢关系^[58]。研究结果表明利用不动杆菌属细菌进行石油的生物降解和环境生物修复时可以提供适合的碳源通过共代谢促进石油组分被利用，提高降解效率。

随着大规模测序技术的突破，测序成本降低，效率提高，因此全基因组测序研究进展快速，也成为微生物研究的一个重点。全基因组测序为不动杆菌属细菌的研究和产业化发展提供了基础。全基因组测序对全面了解不动杆菌的基因组成和基因调控有着非常重要的意义。研究者已启动不动杆菌属细菌全基因组测序计划，获得了3株鲍曼不动杆菌属全基因组序列：A. baylyi ADP1^[59]、A. baumannii ACICU和A. baumannii ATCC 17978^[60]。这些基因数据可用于研究参与烃类代谢及其调控的遗传元件。显然，更多环境菌株的基因组序列对补充不动杆菌属的功能基因组学研究、理解烃代谢的生化和遗传网络必不可少。2013年意大利学者Fondi对A. venetianus VE-C3进行了全基因组测序^[61]，发现A. venetianus VE-C3含有一整套与降解多种物质有关的基因，包括长链烷烃代谢和砷、镉、钴和锌等重金属抗性的基因；基因信息还显示A. venetianus VE-C3可能采取特殊的策略粘附到油滴上；此外，与DNA移动有关的基因(比如转座子、整合酶基因、解离酶基因)表明水平基因转移对A. venetianus VE-C3适应石油污染环境具有重要意义。

石油烃组分的疏水性是微生物发挥修复作用的限制因素之一，疏水性使石油烃组分的生物利用度大大降低。表面活性剂为两亲分子，具有亲水结构和亲脂结构，能够在水和石油烃之间形成分子层，降低表面张力，使石油烃易被降解。

目前，石油降解研究中主要采用非离子表面活性剂Tween-80和Triton X-100，虽然可以促进石油烃在水中的溶解，增加石油烃的利用度，但高浓度的表面活性剂会产生二次污染。石油烃降解菌产生的各种不同性质和分子量的生物表面活性剂，可以提高其对石油烃的摄取利用度，并且对环境友好。微生物产生的生物表面活性剂主要分为糖脂、类脂(脂肽和脂蛋白)、磷脂、脂肪酸和聚合物五类，不动杆菌属菌株产生的表面活性剂主要为糖脂、脂肽和聚合物等三类，往往具有较高的乳化能力^[62]。

国内对不动杆菌产生物表面活性剂的研究主要集中在发现表面活性剂、鉴定表面活性剂种类、降低表面张力的水平，缺乏对生物表面活性剂组成、结构和功能机理等方面研究。Acinetobacter sp. BYS6可产生糖脂类生物表面活性剂，发酵后糖脂产量达到4.73 g/L。摇瓶发酵培养后可将发酵培养基表面张力从69.9 mN/m降低至32.3 mN/m^[63]。Acinetobacter sp. BHSN对烷烃、甚至超长链烷烃降解效率较高，降解效率达到97%，其分泌的表面活性剂具有较强的乳化作用，被鉴定为脂肽类生物表面活性剂^[64]。菌株BHSN所产的生物表面活性剂可使培养液的表面张力值由68.3 mN/m下降至28.6 mN/m。培养液与液体石蜡等比例混合后，24 h内乳化体积保持100%。随着时间延长，乳化体积下降速度非常缓慢，120 h后乳化体积可达到78%，放置10 d后乳化体积仍可达到65%。

A. calcoaceticus可产生生物表面活性剂，是最有希望应用的海洋微生物。国外对不动杆菌(A. calcoaceticus) RAG-1表面活性剂的研究则更为深入。在1979年研究人员提取到A. calcoaceticus RAG-1表面活性剂Emulsan^[65]。Emulsan由阴离子杂多糖和蛋白质组成骨架，O-连接和N-连接与多糖骨架连接的脂肪酸决定了表面活性；多糖链含有D-半乳糖胺、D-半乳糖胺糖醛酸和二脱氧-二氨基己糖；相连的脂肪酸主要有十二酸、烃基十二酸、十四酸、十六酸、十八酸等。Emulsan可以与细胞表面的酯酶结合乳化烃类，除去酯酶的ApoEmulsan乳化性能显著下降，ApoEmulsan与异源表达的酯酶结合后，乳化能力提高。酯酶对Emulsan发挥乳化作用至关重要^[66]。Emulsan乳化作用显著，是目前市场上唯一销售的生物表面活性剂，用于清洗贮油容器、清理溢油、提高采收率和管道运输^[67]。

生物表面活性剂与化学合成表面活性剂相比，表面活性更强、毒性较低、对环境友好，但前者的产量低、成本高限制了其应用。因此分离高效生产菌株、降低发酵成本就成为研究方向。A. calcoaceticus IMV B-7241可以利用工业废物(工业油脂、葵花籽油、甘油和石蜡)代替昂贵的正十六烷和乙醇生产生物表面活性剂，产量为利用正十六烷和乙醇生产的2−3倍^[68]。不动杆菌属细菌在降解工业废物的过程中同时生产表面活性剂，降低了生产成本，为生物表面活性剂的开发利用进行了有益的探索，是未来进行生物表面活性剂研究和生产的方向。

研究微生物对石油烃降解的最终目的是在实际污染修复中应用。但游离细菌在环境中，特别是在海洋等水体环境中易扩散，石油烃降解效率容易受环境条件的影响。因此在修复实验中石油烃降解微生物常被固定在一些材料上。与游离细菌相比，固定化细菌密度大，与石油烃接触面积更大，而且可以远离掠食者和土著菌的竞争，固定材料可以作为缓冲减少环境因素的影响，促进降解微生物的生长^{[69, 70]}。固定化的工艺简单、成本低，对微生物的影响小，是功能微生物进行生物修复的有效策略^{[71, 72]}。固定载体材料可以影响微生物的活性、稳定性和污染物清除效果。固定载体一般要求无毒、稳定、价格低、易获得、可长期使用。目前已经研究的载体材料包括聚氨酯泡沫、壳聚糖、木屑、麦麸、海藻酸钙、马铃薯淀粉纤维、泡沫塑料和棉花纤维等^{[34, 73, 74, 75, 76]}。固定方式对微生物降解石油烃的效果有很大影响。固定方式要综合制备难易程度、结合稳定性、细胞活性等因素，目前广泛使用的固定方式是吸附法和包埋法。

将Acinetobacter sp. F9吸附固定在海藻酸钙-壳聚糖多孔复合物上，4 h即可固定5×10⁹ CFU/g活细胞，且固定后的材料在4 ℃和−20 ℃保存10周活性不会降低。游离的F9细菌在7 d后对柴油的降解率达到90%，与游离的细菌相比，固定化的F9细菌对柴油的降解速率显著提高，2 d的降解率即达到90%^[75]。本研究组将海洋沉积物中分离得到的Acinetobacter sp. HC8-3S通过吸附法紧密结合固定在棉花纤维上，研究不同NaCl浓度和pH等环境条件对固定化后降解率的影响^[34]。菌株HC8-3S可能通过所产生的胞外多糖附着在棉纤维的表面。结果表明固定化HC8-3S对烷烃的降解率比游离HC8-3S提高了30%；固定化的HC8-3S更能耐受环境的改变，在30%−70% NaCl浓度范围，固定化HC8-3S对烷烃的降解效率高于游离HC8-3S；在pH 4.6−9.6固定化HC8-3S的降解效率均高于游离HC8-3S，尤其在pH 4.6时游离细菌对石油烃基本无降解，而固定化细菌对烷烃的降解仍达到50%。研究结果表明固定化有益于不动杆菌对石油的降解。固定化后细菌降解速率的加快，可能与高固定效率、疏水固定材料与底物更高的亲和力等有关，研究人员认为这些因素增加了固定化细菌与底物的接触，增加了固定化细菌对底物的利用，从而加快了降解率。但是固定化机理和材料研究限制了固定化不动杆菌的修复研究和应用。因此，筛选环境友好的高效材料，研究菌与材料连接方式将是未来的研究方向。

随着石油烃对环境的污染日益严重，微生物对石油烃的降解已经成为研究热点。不动杆菌属细菌广泛分布于石油污染的区域，对其研究已经不仅仅局限于发现新的不动杆菌属菌株，主要集中在以下几方面：(1) 不动杆菌属细菌对烷烃的降解被认为遵循经典的脂肪酸氧化途径，未证明对芳香烃的降解与其他降解者有根本差异，但对芳香烃降解机理仍需要深入研究，海洋沉积物中起重要作用的石油烃厌氧或兼性厌氧研究尚不足，分子生物学和蛋白组学技术的应用可促进降解过程功能基因和关键酶结构功能研究，揭示其在好氧和厌氧条件下的降解分子机理和代谢途径。(2) 在石油烃污染环境中不动杆菌属细菌占据降解细菌的很大一部分，并且其对石油烃的降解效率已经被大量的研究证明。然而可操作的遗传工具极少。良好的工具，比如定点突变和报告基因，这些工具对于了解不动杆菌属细菌石油烃代谢及其调控是必不可少的。在石油烃降解过程中，不动杆菌对其他生物的影响，在环境中的降解性能研究需要利用这些技术，标记不动杆菌，解析其在环境中的行为特征。利用基因工程技术改造不动杆菌属细菌，提高其环境适应能力和降解能力，也应是不动杆菌属细菌应用化研究的方向。(3) 国内对生物表面活性剂的研究多处于发现新表面活性剂的阶段，未来应更着重于研究已发现表面活性剂的结构和功能。在此基础上，选育、构建高产不动杆菌属菌株，分析所产表面活性剂结构与性能，降低生产成本，进行大规模的工厂研究，优化生产，使其达到所需的生产产量，促进其应用，升级或替代化学表面活性剂。同时，生物表面活性剂对石油烃的乳化和分散作用应该进行分析，并评估其对环境的影响。(4) 固定化研究为不动杆菌属细菌的生物修复应用进行了探索。固定化为不动杆菌属细菌提供了一种更有效的吸附和降解石油烃的方式。寻找环境友好的固定材料，探索固定材料与细菌之间的联系方式，评估固定材料对细菌生存、降解效率和环境的影响，是不动杆菌属应用化研究未来的重点。