底物对亚铁硫杆菌生物氧化过程的影ⅱ向

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1、万方数据第23卷第6期2001年11月南京化工大学学报vol23No6JOURNALOFNANJINGUNIVERSITY0FCHEMICALTECHNOLOGYNov2001底物对亚铁硫杆菌生物氧化过程的影Ⅱ向张俊，范伟平，方苹，夏场场(南京化工大学制药与生命科学学院，江苏南京210009)摘要：实验表明T^州ni如n5对Fesq和硫等单或双鹿物利用的难易程度次序为：单底物培养基中hsq最易利用．Na2s203其次．单质硫最难利用；双底物培养基中．rnrr口婀讹耵首先利用Fe2+，然后利用硫．此外培养液中还伴随发生化学氧化反应、中

2、和沉淀、生转氧化等反应，“上反应使培养液中亚铁的；窿度在培养中期上下波动直至铁氧化酶抑制被解除。关键词：氧化亚杖硫杆菌；亚铁；硫中图分类号：Q939．99文献标识码：A文章编号：1007—7537(2001)06—0037—05利用氧化亚铁硫杆菌(丁．庀，，抛f豇如”s)的生物氧化湿法冶金和煤脱硫技术已在十几个国家工业生产过程中实施⋯。这项生物氧化技术具有对环境友好和资源利用高的优点，吸引了世界各国科技工作者的研究兴趣。T．矗r愀协ns是一种硫杆菌属化能自养菌，嗜酸、专性好氧，革兰氏阴性，以亚铁和硫为其能源物质[“。其对硫化矿的作用

3、通常被分为3种：直接作用、间接作用和联合作用”j，根据实际情况采取以上不同的作用方式。不论采取那一种方式，都会旋生酶促二价铁的氧化。但到目前为止，有关T．座r，mr砌"s细胞对亚铁离子和硫的氧化机理还没完全搞清楚，多数文献”“I认为是细胞色素(c妣曲rome)在二价铁氧化过程中起着重要作用。丁斥，m”i如"s代谢过程中硫的氧化供能系统存在于浆膜外周间隙．通过硫氧化酶、亚硫酸氧化酶、APs还原酶、硫氰酸酶等一系列酶的催化反应”]。实际工业生产中，矿物组成复杂，浸出条件各异，可利用能源物质情况不同，因此对各类能源物质利用的机理研究是十分

4、必要的。目前还未见文献对亚铁和硫的单、双底物变化在细菌生物氧化过程中影响作用研究报道。本文就1'．Rrm—i如”s生长代谢过程中，不同能源物质对细菌代谢生长的影响进行研究。为金属硫化矿的细菌浸出工业技术开发研究提供基础实验数据。1材料与方法1．1菌种丁．矗r愀。如”sSc一1采自江西德兴铜矿坑水中．经分离、驯化获得。1．2培养基1．2．1以Fe”为能源的9K培养基FeS0444．1g，(N}14)2S043Og，KCl01g，K2HP040．5g，Mgs0405g，Ca(N03)2O，01g，5m。l／LH2S()410mL，H20

5、1000mL。110J12，2以单质s为能源的培养基S10g，(NH4)2S043．0g，KClO1g，K2HP040．5g，MgS0405g，Ca(N03)2001g'5mol／I。％S04l0mL，H201000mLo12。3以Na2S2鸭为能源的培养基Na2S203247g，(NH4)2S043Og，KclO1g，K2HP040．5g，MgS04O5g，Ca(N03)20．01g，浓H2S04lOmL，H201000mL。124以Fe2+和单质s为能源的培养基FeS04441g，S10g，(NH4)2S043Og，KCl0．1

6、g，K2HP04O．5g。MgS0405g，Ca(N03)2001g，浓H2S0410mL，H201000mL。嘘稿B期：200l一05—05作者简介：张俊(1977)，男，江苏常州人．硬士．主要从事微生枷育种、生物脱硫技术研究。万方数据南京化工大学学报第23卷1．2．5以Fe2+和Na2Sz03为能源的培养基FeS0444．1g，N82s20324．7g，(NI{4)2S043．0g，Ka0．1g，K2HP04O．5g，Mgs040．5g，Ca(N03)2O叭g，浓H2s0410mL，H201000mL。1．3．培养条件250mL

7、三角瓶中各加入100mL以上培养基，接种量10％，30℃，100r／min条件下培养。I4测定方法l41Fe2+的测定n—n’联吡啶比色法【川。1．4．2pH值的测定pHS一3C型精密pH计。143s042一的测定比浊法【“J。2结果与讨论21T^r，一i如”s对单能源物质的利用2．1．1丁．丘rr∞ri幽月s对Fes04的利用实验表明FeS04是T斥rrD“z如”j较易利用的能源物质，从Fe2+的消耗程度可以看出细菌的生长情况，当r詹r，Ⅲ，幽ns在9K培养基中经过两天的迟滞期后进入对数生长期，5d后Fe2+就消耗完全。培养基颜色

8、由自变成浅黄，再变成棕黄。这是因为9K培养基中，离子态的底物和产物透过细胞壁扩散较易，在Fe—cytc氧化还原酶催化反应Fe2+转变为Fe”；培养后期所产生的大量Fe”超过其溶解度以Fe(OH)，形式沉淀；同时在空气中少量的转化为黄铵