一株嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌的分離及其氧化活性的研究

鄧呈遜等

摘 要：本研究從銅陵新橋礦區的高硫礦堆廢水中分離一株嗜酸菌S t1，經生理生化特征及16S rDNA分子鑒定，確定其為嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌。該菌株分別在含有FeSO4·7H2O、S0、黃鐵礦石顆粒（FeS2）的9K無機鹽液體培養基中獲得生長所需要的能量。結果嗜酸菌S t1對Fe2+氧化速率最快，培養到36h時溶液中44.1g·L-1 FeSO4·7H2O有95%被氧化；S0為能量底物的培養體系中，培養到26d時培養液中SO42-濃度達到2.241 2 mg·mL-1，pH值降至1.18；黃鐵礦石顆粒（FeS2）為能量底物的培養體系中，SO42-平均生成速率為1.360 2 mmol·L-1·d-1，黃鐵礦石顆粒氧化速率達到0.068mmol·d-1·g-1。

關鍵詞：嗜酸氧化亞鐵硫桿菌；分離；氧化活性

中圖分類號 X172 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）11-27-04

Abstract：A strain of Acidithiobacillus ferrooxidans was isolated from the acid mine drainage of Xinqiao Coal Mine， Tongling county. Strain S t1 was identified as Acidithiobacillus ferrooxidans by morphological and phylogenetic analysis of its 16S rDNA gene sequence. Its oxidation activity with ferrous ion（Fe2+）、elemental sulfur（S0） and pyrite （FeS2）as substrates in 9K medium was studied. When the A.f strain was cultured in 9K mediun with 44.1g·L-1 FeSO4·7H2O as the substrates， 95%of the FeSO4·7H2O was oxidized in 36h. When the A.f strain was cultured in 9K mediun with S0 as the substrates， 2.241 2 mg·mL-1 SO42- concentration， pH value 1.18 was observed in 26d. When the A.f strain was cultured in 9K mediun with FeS2 as the substrates， the average rate of SO42- product was 1.360 2mmol·L-1·d-1，The rate of oxidation of FeS2 was 0.068 mmol·d-1·g-1.

Key words：Acidithiobacillus ferrooxidans；Isolation；Oxidation activity

嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌（Acidithiobacillus ferrooxidans，A.f）等礦山酸性廢水微生物通過對硫化物礦物的生物氧化作用，加速了酸性礦排水（Acid Mine Drainage，AMD）的形成及重金屬元素等有害物質的釋放，對礦山周邊土壤和水體等生態環境造成嚴重的酸性水與重金屬污染[1-3]。因此，研究礦山環境微生物對其所處環境介質的氧化作用，對礦山AMD環境防治等有著重要的意義[4]。自Colmer等[5]1947年首次從礦山酸性廢水中分離得到1株A.f以來，對這一類群微生物的篩選及應用成為環境領域的研究熱點。由于該類微生物存在生物多樣性，對生物脫硫、生物浸礦、重金屬脫除等不同的應用領域需使用相應生物學特征的菌株，因此分離、收集特定地域環境中的高效微生物，對加強相關應用領域的研究顯得非常重要。在A.f菌的應用過程中，硫、亞鐵離子的生物氧化被認為是非常關鍵的環節[6]。鑒于此，本……