嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长特性研究(2)
2.4.3 不同碳源对菌株生长的影响 - 10 -
2.4.4 不同氮源对菌株生长的影响 - 11 -
2.4.5 不同初始pH值对菌株生长的影响 - 11 -
2.4.6 不同接种量对菌株生长的影响 - 12 -
2.4.7 不同初始浓度FeSO4对菌株生长的影响 - 12 -
2.4.8 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长曲线的绘制 - 12 -
2.4.9 浸矿中菌株的培养 - 12 -
2.4.10 浸矿中菌株的分离 - 12 -
3 实验结果与讨论 - 14 -
3.1 菌株培养时间确定 - 14 -
3.2 培养基成分的确定 - 15 -
3.3 培养基中最适碳源的确定 - 16 -
3.4 培养基中最适氮源的确定 - 18 -
3.5 不同初始pH值对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的影响 - 19 -
3.6 不同接种量对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长影响 - 21 -
3.7 不同初始FeSO4浓度嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长影响 - 22 -
3.8 最适条件下嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长曲线 - 24 -
3.9 浸矿液中菌株组成的确定 - 24 -
3.10 浸矿液中菌株的分离 - 25 -
4 结论 - 26 -
致谢 - 27 -
参考文献 - 28 -
1 前言
1.1 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌与生物浸出
1.1.1 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的基本特征
嗜酸氧化亚铁硫杆菌是第一个从酸性矿坑水中被发现的能够氧化硫化矿的菌种，也是目前浸矿细菌中研究得最多、其基因组被完全测序(A.f ATCC 23270)的菌种。一般认为，典型的嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株的G+C相对百分含量为57．59％。但根据不同不同菌株之间的DNA-DNA杂交的相似性，可分为四个不同的组[1]，其中有些菌株之间的DNA．DNA杂交的相似度简直可低到一个可被认为是另一个种的地步(10%-50%)。营养上，典型的嗜酸氧化亚铁硫杆菌属于专性自养型。A.f菌既可以利用亚铁又能利用各种各样的还原性无机硫成分作为电子供体；它们还能在甲酸限量的恒化培养条件下利用甲酸作为能源生长，结果发现其细胞密度高于以亚铁或硫化物作为能源生长时的细胞密度，但当甲酸的含量大于100μm时则完全抑制其生长[2]。同时，A.f菌能够利用氧气但也能在厌氧条件下利用三价铁离子作为电子受体[3]。
一个完整的细菌结构简图如图1.1，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核(无核膜)。其中At.f菌的细胞膜的结构对其功能的作用是比较重要的，主要分为三个部分：一是细胞质膜，由磷脂和蛋白质组成；二是中心区，包括肽聚糖和周质区；三是外膜，包括粘膜、荚膜、鞭毛、散毛等，由脂多糖、脂蛋白和磷脂构成[4]。
图1.1 At.f菌细胞结构简图
尽管自1970年以来，许许多多的新型的系统发育学上具有特定生理特征的原核生物被陆陆续续地分离与描述，比如氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans，L．ferrooxidans)和嗜热氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum thermoferrooxidans，L.thermoferrooxidans)等，但是A.f菌在相当长的一段时间内仍然被认为是唯一己知的能够氧化亚铁的嗜酸细菌，而且，也被认为是微生物浸出过程中的主导菌种。然而，在氧化还原电位较高、pH较低(<1．5)时，A.f菌并不是优势菌种[4]。不过，A.f菌经过不断的驯化后也能够在一个较宽的pH范围内生长。另外，A.f菌株借能够生长在一个富含各种金属离子的环境中，表明它能够对不同的金属离子具有不同程度的抗性，而且，实验表明，同种不同菌株之间对相同的金属离子也表现出不同的抗性差异性[5]。