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1、2002年1月吉林大学学报(理学版)第1期No.1JOURNALOFJILINUNIVERSITY(SCIENCEEDITION)2002201吉林省西部湿地天然水中的铁细菌梅子青,王海晶,王丰,朴真三李春玉,李玉山,文亮(吉林大学生命科学学院,长春130023)(长山热电厂,松原131109)提要:从吉林省西部天然水中分离出Fb1和Fb2两种铁细菌.Fb1细胞为椭圆形,细胞成对排列,有单生、双生鞭毛和芽孢,细胞大小为0.7～1.0μm;Fb2为杆状,呈多个细胞相互连结,无鞭毛和芽孢,细胞大小为(0.4～
2、0.7)μm×(1.5～2.1)μm.两种菌均为革兰氏阴性,且都具6有荚膜,菌浓度约为10个PmL,在牛肉膏蛋白胨培养基中生长20h可达到稳定期,24h后进入衰退期.实验结果表明,两种菌的基本生理生化性质相似.关键词:吉林省西部;天然水;铁细菌;超微结构;扫描电镜中图分类号:Q93.3文献标识码:A文章编号:167125489(2002)0120091204天然水中都不同程度地含有铁和锰,城市供水中铁和锰的含量超过一定值就会对人们的生活和工业生产造成不利影响.文献[1,2]显示,天然水中存在的铁细菌能把可
3、溶性的亚铁亚锰离子氧化成不溶性的高铁高锰化合物,并聚集在细菌表面或体内,即我们可以通过细菌的吸附氧化作用除去溶解于水中的低价铁锰离子.本文从吉林省西部湿地采集的天然水样中分离出两种铁细菌,并对它们的形态、结构、生长曲线和基本的生理生化特性以及它们的固锰属性等进行了系统的研究.1材料和方法1.1材料水源水、管道水和滤池水3种水样由吉林省西部地区长山水厂提供.富集培养基:JFM液体培养[3～5]基;分离培养基:JFM平板培养基.1.2方法利用氧化亚铁硫杆菌培养基选择培养,在2,4,6,8,15,20和30天后
4、观察是否有氧化亚铁硫杆菌生长.采用JFM平板培养基于28℃恒温培养72h,观察菌落形态及颜色的变化.采用平板划线分离[6][7]法进行分离,对分离得到的两种铁细菌分别进行美蓝染色、Gram染色、芽孢染色、荚膜染色和鞭[8,9][10]毛染色.利用显微镜测微尺测量滤池水中两种铁细菌的大小,再利用平板计数法进行数量统[11]计.1.2.1生理生化性质实验分别考察两种铁细菌的淀粉水解、明胶液化、吲哚实验、M.R.实验、V.P.实验、柠檬酸盐实验、硫化氢实验、过氧化氢酶实验和石蕊牛奶实验等生理生化特性.1.2.2
5、铁细菌生长曲线测定方法:比浊法.培养液:牛肉膏蛋白胨液体培养基.1.2.3铁细菌固锰的生化分析(1)将4g醋酸纤维素放在一个干净的棕色瓶中,加入28mL丙酮,放置约10h,使醋酸纤维溶解,再加入20mL二甲基甲酰胺,振荡混匀,待气泡消失后即可做成醋酸纤维膜(湿度75%,水温7℃).(2)细菌外液的收集和处理:取培养72h的含菌液经离心除去沉淀物,用醋酸纤维素膜真空除菌过滤,再分成加热(100℃,35min)和不加热两组,各取1mL接入培养基进行培养,对照组分为不加水样(对照Ⅰ)和加未经处理的水样(对照Ⅱ)
6、两组.培养条件相同,以下的对照组均与本法相同.收稿日期:2001207205.作者简介:梅子青(1977～),女,硕士研究生.联系人:朴真三(1943～),男,教授.—91—(3)锰含量分析:将40～80mL水样酸化后蒸至30mL,冷却,用氨水调pH至碱性,加2mL甲醛肟、2mL氯化铵2氢氧化铵(pH=10),发色3min,再加2mL10%盐酸羟胺,摇1min,加0.1molPLED2TA1mL,用蒸馏水定容至50mL,于20℃以上放30min,使锰的甲醛肟络合物分解,在450nm测吸收值.同时做空白和标
7、准品(5μg锰PmL)实验.(4)胰酶消化.从含菌液离心取菌体,经蒸馏水多次洗涤后置入胰酶溶液(0.1molPL硼酸缓冲液,20μgPmL,pH8.0),在37℃处理10min,然后取1mL接入培养基进行培养,72h后离心除去沉淀物,对上清液进行锰残余量分析.菌体破碎后以同样方法处理.(5)用高频超声波破碎菌体30min(3000Hz),镜检合格后取1mL接入培养基,在28℃培养.(6)破碎后的样品分别以5%的HgCl2和2%的NaN3处理,取出1mL接入培养基进行培养.1.2.4铁细菌的超微结构的观察利
8、用扫描电镜观察铁细菌细胞表面的结构.2结果和讨论2.1水中氧化亚铁硫杆菌的检查氧化亚铁硫杆菌是微生物参与金属腐蚀过程的主要微生物类群,所以检查它在水样中是否存在非常必要.经过长达一个月的观察,在Leathen培养基上并未发现这种菌生长.这个结果与理论上氧化亚铁硫杆菌生活在酸性较强(pH约3.0)的环境,而水样呈中性偏碱不适宜其生存是一致的.2.2菌落形态观察菌落在生长初期为无色,但在培养48h以后,因沉积铁锰而呈棕色.经滤池水
