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1、黄金科学技术第13卷第5期Vol.13,No.52005年9月GoldScienceandTechnologySep.20053氧化亚铁硫杆菌的研究概况邓恩建,杨朝晖,曾光明,徐峥勇(湖南大学环境科学与工程系,湖南长沙410082)摘 要::氧化亚铁硫杆菌在工业和环保领域具有重要的经济和社会意义。对氧化亚铁硫杆菌的生物学特征、分离纯化、固定化技术、遗传学研究以及应用等方面做了一综述,以期更好地利用氧化亚铁硫杆菌造福人类。关键词:氧化亚铁硫杆菌;固定化;遗传学;应用中图分类号:TF803 文献标识
2、码:A 文章编号:100522518(2005)0520007-051前言棕色菌落,直径约0.5cm,而在硫代硫酸盐培养基上培养则呈中央黄色、外周白色的菌落, 氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxi2且菌落相对较小,直径约为0.1～0.3cm;挑dans)属微生物中原核生物界、化能营养原核出菌落观察发现,9K培养基中菌体呈近球杆生物门、细菌纲、硫化细菌科、硫杆菌属。广状,而硫代硫酸盐培养基中菌体呈杆状。这泛存在于土壤、海水、淡水、垃圾、硫磺泉和沉说明氧化亚铁硫杆菌细胞的形状
3、及菌落颜积硫内,尤以金属硫化矿和煤矿等酸性矿坑色、大小与营养条件有关,即在不同的营养条水(pH<4)中最为常见。作为浸矿的主要菌件下具有不同的形态特征。种,它最初应用于低品味铜矿、铀矿的生产,2.2生存条件后来发展应用于金、锌、钴、等多种金属的浸一般认为,(NH4)2SO4、KCl、K2HPO4、出。随着氧化亚铁硫杆菌在冶金生产中应用MgSO4·7H2O、Ca(NO3)2是氧化亚铁硫杆
的日益广泛,人们注意到它在环境保护方面菌生长过程中所必需的,它们以不同的量结及一些科研领域同样有着良好的应用前景
4、,合形成不同的营养基,如9K培养基、里藤培其研究越来越受到广泛重视。养基、瓦克斯曼培养基等[1]。最适宜生长环2氧化亚铁硫杆菌的生物学特征境温度为28～35℃,最适宜pH为2.0～3.5。由于是好氧的化能自养型细菌,氧化亚铁硫2.1形态特征杆菌对O2和CO2也有一定的要求,分别为 氧化亚铁硫杆菌通常以单个、双个或几的要求为1.0g(O2)/g(黄铁矿)和0.019g个呈链状分布。在显微镜下观察,单个细菌(CO2)/g(黄铁矿)。另外,有些金属离子的呈短杆状,长约为1.0至数μm,宽约0.存在也会
5、干扰氧化亚铁硫杆菌细胞的活性,5μm,两端钝圆,有鞭毛,能活泼运动。研究从而影响其正常生长。发现,该菌在9K固体培养基上培养生成红2.3生理生化特征3收稿日期:2005203221;修订日期:2005204203作者简介:邓恩建(1981-)女,硕士研究生,主要从事燃料生物脱硫及其微生物的研究1©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net 第5期
6、 邓恩建:氧化亚铁硫杆菌的研究概况 9氧化亚铁硫杆菌是专性化能自养菌,营缓抑制细菌生长的铁铵钒的产生,提高细菌好氧呼吸,属革兰氏阴性菌,主要利用利用亚铁氧化酶的活性,从而促进菌落产生。同CO2为碳源,并吸收氮、磷等无机营养来合成时,他们还提出间歇培养的方法进行培养,可自身细胞。为鉴定分离得到的菌株,张兴、宣以使亚铁等营养盐和高铁、硫酸等氧化产物群等人分别进行行了生理生化特征研究,虽能有效地扩散,有利于菌落生成数量的增加。然不同菌株的生理生化反应程度不同,但结果基本一致(表1)。4固定化技术的
7、应用表1 氧化亚铁硫杆菌的生理生化特征 固定化细胞技术是用化学或物理的手段将游离细胞定位于限定的空间领域,并使其鉴定项目生理生化特征肉汤培养无菌落生成pH<2.4荷负电pH>3电泳荷正电半固体穿刺能运动革兰氏染色阴性保持活性,反复利用的方法。氧化亚铁硫杆菌生长于物质表面的自然倾向性使其成为细胞固定化的理想微生物。细胞固定化技术的氧化酶阳性应用可以显著提高氧化亚铁硫杆菌氧化亚铁过氧化氢酶阳性葡萄糖氧化产酸阳性葡萄糖发酵产酸产气阴性不产酸、不产气的效率,有利于提高生产能力,因此选择合适的固定材料这一
8、问题还有待解决。Norio[5]曾用角义藻聚糖、交联树脂等对氧化亚等铁硫杆菌进行固定化,但发现固定化稳定时间不能达到产业化的要求。PunjaiT.Sel23氧化亚铁硫杆菌的分离纯化 与大多数细菌一样,氧化亚铁硫杆菌的varaj等人分别用卡拉胶和聚合的多孔BIO-分离纯化使用的是一种常用手段固体培SEP颗粒固定脱硫菌进行去除SO2气体,结养分离。但该菌分离纯化较为困难,主要是果表明SO2转化率高达95%～100%。我国因为氧化亚铁硫杆菌生长于酸性环境,过多马肖卫和李国建用为填料在滴
