硫化礦堆浸中的主要嗜酸菌

1、硫化礦堆浸中的主要嗜酸菌論文導(dǎo)讀：大多數(shù)已研究的氧化鐵和硫的嗜酸菌都已被當做氧化亞鐵硫桿菌被人們所認識，但這也只是在其硫桿菌屬模式種富集分離后被重新命名為反射嗜酸硫桿菌屬之前(Kelly和Wood2000)。硫化礦的氧化介入了很多熟知的極端嗜酸菌，分別為嗜中溫的蛋白質(zhì)水解細菌、革蘭氏陽性中度嗜熱菌和嗜熱古細菌。關(guān)鍵詞：硫化礦，嗜酸菌 0.引言在恒溫振蕩培養(yǎng)、礦物生物反應(yīng)器培養(yǎng)以及堆浸試驗中，一般包括幾種微生物。硫和鐵在大多數(shù)礦物機體內(nèi)以能源的形式出現(xiàn)，而微生物則突現(xiàn)了其多樣性。到目前為止，對礦石浸出堆中微生物的數(shù)量研究還是定性的。某些條件下，不同種類的微生物在復(fù)雜環(huán)境下混合培養(yǎng)的種群

2、密度或數(shù)量比其他條件下更多。同時勝過其他種群競爭優(yōu)勢的獨立種群的某些特點在混合培養(yǎng)中也會凸顯出來，但是其他特點，尤其在高溫條件下的特點，還需要進一步研究。1.硫化礦中的主要嗜酸菌大多數(shù)已研究的氧化鐵和硫的嗜酸菌都已被當做氧化亞鐵硫桿菌被人們所認識，但這也只是在其硫桿菌屬模式種富集分離后被重新命名為反射嗜酸硫桿菌屬之前(Kelly和Wood 2000)。極端嗜酸菌的其他觀點一般是指它們變化的生長溫度范圍（Norris1990; Franzmann等。2005)、分類學(Goebel等，2000)、生態(tài)及種群結(jié)構(gòu)(約翰遜1998；貝克和Banfield2003)。硫化礦的氧化介入了很多熟知的極端嗜

3、酸菌，分別為嗜中溫的蛋白質(zhì)水解細菌、革蘭氏陽性中度嗜熱菌和嗜熱古細菌。但一些不同生物體在鄰近溫度的群體中有相當大的重疊性，這表明在其生長溫度范圍內(nèi)有很多生性溫和的相關(guān)物種存在。1.1嗜溫細菌蛋白質(zhì)水解細菌中，特別是嗜酸性硫桿菌和鉤端螺菌屬，一般活躍在低于45?C的硫化礦中。它包含幾種氧化亞鐵的菌種(Karavaiko等人，2003)，但尚未了解個別種與其對硫化礦氧化作用適應(yīng)能力之間的特性關(guān)系。其他嗜酸性硫桿菌主要種類有氧化硫硫桿菌和嗜溫硫桿菌，后者具有更強的耐熱性，能在40?C冶金毒砂生物處理器中取代嗜酸性硫桿菌占據(jù)優(yōu)勢。然而也要命名那些在海洋環(huán)境里發(fā)現(xiàn)的比我們熟悉的種類更耐高濃度氯化鈉的種類

4、(Simmons和Norris 2002)。鉤端螺旋菌屬也有多樣性。免費論文。嗜酸鉤端螺旋菌屬(Coram和Rawlings 2002)與氧化亞鐵鉤端螺旋菌屬在核糖體RNA(即rRNA)基因序列和拷貝數(shù)水平加以區(qū)別(分別為二個和三個拷貝)。另一個種類，“L.ferrodiazotrophum”，有人建議將它看作為三分之一rRNA序列組株固氮的典型代表(Tyson等人，2005)。就一種被命名為L.thermoferrooxidans的菌株而言(Golovacheva等人，1993)，一些鉤端螺旋菌的生長需要45?C左右或者更高的溫度。1.2中度嗜熱菌沒有一個準確區(qū)分嗜溫菌和中度嗜溫菌的標準，比

5、如喜溫嗜酸菌和氧化亞鐵硫桿菌，25?C-55?C之間都相當活躍。而對于目前已研究的氧化亞鐵硫桿菌或氧化硫硫桿菌來說，最適溫度在40?C上下，而中度嗜熱菌的最適溫度在45?C左右。硫桿菌屬被確認為一種中度嗜溫菌，即嗜熱型氧化亞鐵硫桿菌(Golovacheva和Karavaiko 1979)。最新的這些革蘭氏陽性孢子形成的細菌隔離群包括兩種來自天然地熱點的物種，這說明大約65?C下的生長物以及比嗜熱型氧化亞鐵硫桿菌屬45-50?C的最適溫度范圍會高出10?C左右。免費論文。已知硫桿菌的最適生長也因2種嗜溫菌而擴大為33?C和37?C(Yahya等。1999)。第二類嗜熱型革蘭氏陽性菌種，即鐵氧化細

6、菌，目前只包含一個種類即嗜酸性氧化亞鐵鐵桿菌(Clark和Norris 1996)。Am.Ferrooxidans普遍存在于酸性天然地熱點和礦產(chǎn)硫化礦山(Clark和Norris1996)。它首次在商業(yè)銅過濾垃圾處理場被發(fā)現(xiàn)(Brierley，1978)，但還沒有在微生物冶金工業(yè)中廣泛應(yīng)用。1.3嗜熱菌適于那些嗜熱嗜酸型古細菌與中度嗜熱鐵氧化菌生長的溫度范圍間有一個交叉帶，我們以S.metallicus為大多數(shù)70?C硫化礦的實例證明，已研究的嗜熱菌最低的最適溫度硫桿菌68?C，都是高于那些最耐熱硫桿菌的最適溫度(Norris1997)。大多數(shù)研究表明，硫化礦的優(yōu)勢種的最適溫度在65-70?C

7、，但并未被鑒定(Gericke和Pinches 1999)。它在75?C已經(jīng)被其他有機體代替，如金球形菌屬和各種未命名的單菌種。免費論文。已知的直接涉及到礦物氧化硫桿菌的種類出現(xiàn)了類似菌，它們是較低溫條件下的嗜溫菌和中度嗜熱菌。在88?C(Norris和Owen 1993)和90?C (Plumb等，2002)黃鐵礦和黃銅礦的生長條件下會發(fā)現(xiàn)新菌種：發(fā)現(xiàn)在兩種情況下從黃銅礦里最大量銅提取物溫度都是85?C。1.4氧化亞鐵嗜酸菌某些較不熟悉的氧化亞鐵菌在有關(guān)冶金文獻中已有所提及，也可能會在不同實驗室對更為熟悉的菌種在常用的條件下和積極應(yīng)用于選礦工藝中提到。這一部分主要關(guān)注三個條件酸堿度的范圍、有

8、機物和鹽的作用。有些菌種受多個因素的影響，例如，硫單胞菌屬的幾個種類能夠在最適PH值條件下自己分泌有機物，硫桿菌在比其所需酸性更低的情況下氧化亞鐵（Battaglia-Brunet等，2006）。而這些特性也許會使它們在選礦過程中成為最具潛力的菌種，如革蘭氏陰性中度嗜溫菌“Thiobacillus m-1”(Lane等，1992)，這種菌種明顯系統(tǒng)地來源于氧化亞鐵鉤端螺旋菌屬。2.結(jié)論在硫礦物通過其中鐵和硫氧化作用的溶解過程中，嗜酸菌已經(jīng)涉及到礦物的溶解度和晶體結(jié)構(gòu)等方面，期近研究表明也可能涉及到了界面電化學方面，具體環(huán)境可能會比大多數(shù)解決試驗方案更有利于其降解。而在一般工業(yè)流程中的使用條件下，只有相對較少的嗜酸性微生物占主導(dǎo)地位。在篩選和應(yīng)用性培養(yǎng)的發(fā)展過程中需要多加重視和研究。參考文獻DopsonM, Lindstr?m EB (2004) Analysis of community