《应用微生物学》PPT课件

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1、第五章微生物冶金第一节与冶金有关菌类的开发第二节适用于细菌法进行预氧化处理的矿石第一节与微生物冶金有关菌类的开发一、与冶金有关的菌(1)中温的硫杆菌属、钩端螺菌属；(2)中度嗜热的嗜高温菌硫化杆菌属及一些未鉴定的菌株；(3)属于硫化叶菌属、酸菌属、生金球菌属及硫球菌属中的一些极度嗜热类型（一）硫杆菌属硫杆菌属包括了至少14个种，其中最为重要的两个种为氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌。1、氧化亚铁硫杆菌（1）形态、大小棒状、单生或成对，革兰氏阴性,单极生鞭毛，许多菌体表面还有粘液层,某些硫杆菌的表面还生有纤毛，直径为0.30.8m，长0.92.0m。（2）生态特征硫杆菌为无机化能营

2、养类型。在硫代硫酸盐培养基上可形成圆形的微小菌落（0.51.0mm），但有时会形成不规则的边缘，菌落也因为有硫磺的沉淀而呈白色。在硫酸亚铁的固体培养基上，借助显微镜可以见到有微小菌落生成。在菌落周围可见有褐色的Fe3+沉淀。此后随着Fe3+浓度的升高，可形成直径为1.0mm的菌落，颜色由红变褐，且由于三价铁盐沉淀的缘故而变得坚硬。在硫酸亚铁液体培养基中（PH＝1.6）随着菌体的生长，培养液颜色由清亮的浅绿色变为褐色，最后由于形成硫酸高铁而变成红棕色。当培养液的pH值达到1.9或更高时，还会生成黄钾铁钒的沉淀。2、氧化硫硫杆菌（1）形态、大小氧化硫硫杆菌，呈短杆状，单生，成对或呈短链

3、状，大小为0.5m1.02.0m，极生鞭毛。（2）生态特征在硫代硫酸盐固体培养基上长的微小菌落呈透明状或随着培养时间的延长而变成白黄色。菌落边缘整齐。该菌不能氧化铁离子或硫铁矿，但可在含硫铁矿的培养基中与铁氧化钩端螺菌共同培养。3、硫杆菌的分布硫杆菌广泛分布于矿床、硫泉及土壤中。在不同的温度及pH条件下，菌的种类也不同。排硫硫杆菌及一些异养菌类主要分布于中性水体及微碱环境中，而其他不同种类的异养菌及硫杆菌，包括一些嗜酸类型，大量存在于低pH的矿石堆上。含有硫铁矿的矿石最适合于那些可氧化硫化物及对重金属有抗性的菌类生长。试验证明，在硫化物品位较低的矿物中，氧化亚铁硫杆菌的菌体密

4、度也很低。4、硫杆菌的分离及保存氧化亚铁硫杆菌在琼脂培养基上生长很弱。这主要是因为琼脂在酸性条件下生成的水解产物对菌体有毒害作用，针对这个问题，可有多种克服办法．比如可将琼脂浓度降低(对氧化亚铁硫杆菌而言，可以选用较低浓度的琼脂；pH控制在2.22.5，培养基中硫酸亚铁的浓度则大致为200mmol／L)，或者选用一些纯化型琼脂如琼脂糖等。用适合的培养基培养出来以后,大多数菌株均可在5℃下保存几周至几个月。氧化亚铁硫杆菌菌株用硫铁矿进行培养后可在515℃下保存很长时间。(二)钩端螺菌属钩端螺菌属中有一个中度嗜热种铁氧化钩端螺菌。最近一些年，从金属浸出液中又陆续发现了许多类似于铁氧化

5、钩端螺菌的中度嗜热菌。铁氧化钩端螺菌的最适生长温度为30℃左右。所有的钩端螺菌属菌都是严格好氧微生物。它们专一性地通过氧化溶液中的Fe2+或矿物中的Fe2+来获取能量。在浸矿系统中它们通常和氧化亚铁硫杆菌协同作用。（三）硫化杆菌属该属菌的生理及生化特性都很相似。它们的能量来源于Fe2+、硫磺及其他矿物，如硫铁矿、黄铜矿、砷黄铁矿、闪锌矿、亚锑酸盐、蓝铜矿、辉铜矿等。如果培养基中加入0.01％0.2％的酵母膏则生长会更好。该属中所有种在混合营养条件下，即矿物质加上酵母膏、某些糖类、氨基酸或一些更为复杂的有机底物，比如谷胱苷肽或酪蛋白水解产物，均能良好生长。该属菌均严格好氧且极度嗜酸，

6、广泛分布于自然界，主要集中在硫化矿物矿床及火山地带，其中，热氧化硫化杆菌还可见于城市供热管道的锈蚀处。另外，70％用于浸矿处理的矿石样中也有该菌存在。（四）嗜酸嗜热古生菌纲该类群中，一共有四个属的菌可以氧化硫化物。它们分别为硫化叶菌属、酸菌属、生金球菌属及硫球菌属。该四属菌均为好氧菌，极度嗜热嗜酸，均为球形，不具有鞭毛。均为兼性无机化能自养菌，可以在自养、兼性营养及异养条件下生长。在自养条件下，细菌可以通过氧化元素硫、Fe2+或硫化物获取能量(以二氧化碳为碳源)。在兼性营养条件下，添加酵母膏或其他一些有机物质，可以促进它们的生长。该类群微生物主要分布于高温硫磺泉中。其中的代表属硫化叶

7、菌属及酸菌属均自美国黄石国家公园的热泉(4399℃)中分离得到。别的种分离自冰岛、新西兰、日本等国家的火山地带。二、浸矿用菌的开发途径浸矿微生物的开发和利用是大家最为关心的事情，其基本流程如下所示：1、从已有菌群中开发基因工程构建和重新组合获得新性状菌株（基因工程菌）接矿小试验及扩大试验效果不明显抛弃效果明显菌种保藏工业化生产2、野外采样进行开发不断地进行驯化培养接矿小试验及扩大试验效果不明显继续驯化效果明显细致研究基因改造工业化生产改善浸出条件提高浸出