吴学玲
,
张云静
,
刘代刚
,
段红
,
范宏伟
,
刘学端
中国有色金属学报
嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At. ferrooxidans)广泛应用于铜、锌、锰和镉等金属离子的生物浸出,浸出液中含有大量的金属离子.研究At. ferrooxidans DC菌株在金属离子胁迫下金属转运基因的相对表达,测定At. ferrooxidans DC对Mn2+、Zn2+和Cd2+的最大耐受浓度.应用RT-qPCR技术分析At. ferrooxidans DC中4个金属转运基因(afe_0671、afe_0674、afe_1143和afe_1144)在Mn2+、Zn2+和Cd2+胁迫下的差异表达.利用BLAST等生物学软件对各基因及其编码的蛋白进行生物信息学分析.结果表明:At. ferrooxidans DC菌株对Mn2+、Zn2+和Cd2+的最大耐受浓度分别是0.38、0.18和0.08 mol/L;在Mn2+、Zn2+和Cd2+胁迫下,目标基因的表达均上调,且随着金属离子浓度的增加,上调倍数升高;生物信息学分析表明目标基因编码为与金属转运相关的膜蛋白;在At. ferrooxidans DC中,目标基因编码的蛋白与Mn2+、Zn2+和Cd2+的转运密切相关.
关键词:
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
金属转运基因
,
Zn2+
,
Cd2+
,
Mn2+
,
RT-qPCR
,
差异表达
吴学玲
,
袁鹏
,
胡琪
,
侯冬梅
,
苗博
,
邱冠周
中国有色金属学报
通过摇瓶浸矿比较研究3株Acidithiobacillus ferrooxidans(At.ferrooxidans)菌DYl5、DY26和DC的耐受Cu<'2+>能力的差异以及在不同的初始Cu<'2+>浓度影响下菌对黄铜矿浸出能力的不同.采用Real time RT(Reversetranscriptase)PCR检测这些菌株的阳离子通道蛋白基因Afe0022在不同Cu<'2+>环境下的差异表达,进行相对表达量分析.结果表明:DY15、DY26和DC菌的最高Cu<'2+>抗性分别是0.40、0.22和0.04 mol/L,且在以元素硫为能源的9K培养基中,3株菌DYl5,DY26和DC对应的培养体系DH值在7 d内由1.8分别降到0.8、1.2和1.3,说明DY15的硫氧化能力最强;3株菌都具有较好的亚铁氧化能力,在40 h内,DYl5、DY26和DC的Fe<'2+>氧化率分别是80%、100%、100%.黄铜矿精矿浸矿实验表明,DYl5对黄铜矿精矿的浸出效率最高,DY26的其次,DC的最低,但DY15的单菌浸出效率略低于3株菌的混合浸出效率.对Cu<'2+>抗性越强的菌株,其基因Afe0022表达量越高,这对菌株的Cu<'2+>抗性能力有一定的理论解释作用,在分子层面上为研究At.ferrooxidans菌抗铜机理提供一定的理论依据.
关键词:
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
黄铜矿精矿浸出
,
元素硫氧化
,
Cu《'2+》抗性
,
差异表达
吴学玲
,
蒋莹
,
邱冠周
,
刘新星
,
翁文筠
中国有色金属学报
采用连续稀释法分别从江西德兴铜矿、湖北大冶铜矿和广西大厂这3处酸性矿坑水样品中分离得到三株嗜酸性短杆状细菌,其形态及生理特征与嗜酸性氧化亚铁硫杆菌相似,16S rRNA系统学分析进一步证实这种细菌属于硫杆菌属的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌.研究表明:阴离子对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的Fe2+氧化能力具有一定影响,其影响顺序由大到小依次为:NO-3＞C1-＞SO2-4;不同菌株对阴离子的耐受能力存在明显的差异.
关键词:
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
SO2-4
,
C1-
,
NO-3
张成桂
,
夏金兰
,
邱冠周
中国有色金属学报
嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是目前研究得最多的浸矿细菌,其能量代谢途径复杂多样.在有氧条件下,A.ferrooxidans以氧化Fe2+、H2或(和)各种还原性硫化物提供能量来生长,在亚铁氧化系统中,A.ferrooxidans的各种菌株氧化亚铁后产生的电子经大致相同的传递途径传递给最终电子受体O2,但是最初电子受体可能有所不同.讨论了A.ferrooxidans亚铁氧化系统中电子顺电势梯度传递的各个电子传递载体的组成,基因结构和特征以及可能的相互作用机制;同时,介绍了A.ferrooxidans生长过程中,少量电子经细胞色素bc1复合体逆电势梯度传递、参与还原力NAD(P)H的生成和CO2固定过程中可能存在的电子传递模式,以及A.ferrooxidans在不同生长基质中生长时rus操纵子的转录调控模式.
关键词:
亚铁氧化系统
,
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
电子传递
,
rus操纵子
许晓芳
,
林海
,
董颖博
,
周闪闪
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.012
以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f,FN811931)为研究对象,研究了脉石矿物溶出阳离子(K+,Mg2+,Ca2+和Al3+)对At.f菌氧化活性的影响.研究结果表明:不同阳离子对At.f菌氧化活性的影响效应不同,其影响由大到小的顺序依次为Mg2+,Al3,K+,Ca2+,当Mg2,Al3+,K+浓度分别超过1,5,10 g·L-1时显著降低了At.f菌的氧化活性,而Ca2+在所研究0 ～2 g·L-1浓度范围内对At.f菌氧化活性影响不大.培养25 h时,低浓度条件下(0.5 g·L-1),K+,Ca2+,Al3+,Mg2+作用下的Fe2+的氧化率分别为67.78％,68.76％,65.27％,61.28％,均高于不添加任何离子作用下的Fe2+的氧化率(60.74％);高浓度条件下(15 g·L-1),K+,Al3+,Mg2+作用下的Fe2+的氧化率分别为35.82％,25.25％,21.47％,均低于不添加任何离子作用下的Fe2+的氧化率.阳离子Mg2+,Al3+,K+随离子浓度的增加,Fe2+的氧化率均呈现逐渐降低的趋势.
关键词:
阳离子
,
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
菌种活性
,
影响规律
余肇璟
,
余润兰
,
刘阿娟
,
刘晶
,
曾伟民
,
刘学端
,
邱冠周
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60046-3
比较研究生物浸出黄铜矿中pH值对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外蛋白和胞外多糖的影响.实验结果表明:当pH值为1.0、1.5、2.0和2.5时,在细菌生长的适应期、对数生长期和稳定期,矿物表面吸附菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量多,相反,浸出溶液中的悬浮细菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量少;悬浮细菌主要通过分泌胞外多糖而不是胞外蛋白来抵抗如高金属离子浓度和不适宜pH等不利生长溶液环境;吸附细菌分泌的胞外多糖和胞外蛋白量主要正相关于溶液酸度而不是可溶性金属离子总浓度.这表明细菌主要是通过分泌更多胞外多糖来对抗不利环境,而胞外蛋白可能在生物浸出系统的氧化?还原反应中起重要作用.
关键词:
胞外蛋白
,
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
黄铜矿
,
生物浸出
,
pH值
甘敏
,
李明明
,
曾健
,
刘新星
,
朱建裕
,
胡岳华
,
邱冠周
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60135-3
研究Acidithiobacillus ferrooxidans对酸性水体中复合重金属共沉淀过程的促进作用.A.ferrooxidans显著地提高了共沉淀体系中Fe(Ⅱ)离子的氧化速率及硫酸羟基铁氧体的形成.在A.ferrooxidans存在的条件下Cu(Ⅱ)浓度降低至0.058 mmol/L,而Cd在生物体系中浓度降至最低0.085 mmol/L.Pb主要以铅矾形式沉淀,硫酸羟基铁氧体促进了残余铅离子的沉淀.通过XRD、SEM和FTIR等技术对形成产物进行系统表征.共沉淀体系中主要的组分为高结晶度的黄钾铁矾,而A.ferrooxidans促进施式矿物在一价阳离子缺乏的反应后期形成.A.ferrooxidans存在体系中较高的Fe(Ⅱ)离子氧化速率和Fe(Ⅲ)离子供应速度有利于多面体晶体形成及其晶粒尺径增加.复合重金属离子进入硫酸羟基铁氧体的晶体结构,通过A.ferrooxidans介导的共沉淀能够高效地将重金属离子从酸性废水中去除.
关键词:
共沉淀
,
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
复合重金属
,
硫酸羟基铁氧体
,
酸性水体
