嗜酸异养菌对自养菌Acidithiobacillusferrooxidans金属-微生物学报.PDF

微生物学通报 AUG 20, 2012, 39(8): 1069−1078 Microbiology China © 2012 by Institute of Microbiology, CAS tongbao@ 研究报告 嗜酸异养菌对自养菌Acidithiobacillus ferrooxidans 金属离子抗性和生物浸出的影响 1,2 1,2 1 1,2 1,2 1,2 1,2* 刘宏伟 戴艳霞 黄伟 尹华群 梁伊丽 申丽 刘学端 (1. 中南大学 资源加工与生物工程学院 湖南 长沙 410083) (2. 教育部生物冶金重点实验室 湖南 长沙 410083) 摘 要: 【目的】了解嗜酸异养菌在诸如酸性矿坑水(AMD)和生物浸出体系等极端酸性 环境中对浸矿微生物产生的影响。【方法】研究由嗜酸异养菌Acidiphilium acidophilum 和 自养菌Acidithiobacillus ferrooxidans 经长期驯化后形成的共培养体系分别在Cd2+ 、Cu2+ 、 Ni2+ 和 Mg2+胁迫下的稳定性; 并将此共培养体系应用于黄铁矿和低品位黄铜矿的生物浸 出实验。【结果】在上述4 种金属离子分别存在的条件下, 异养菌Aph. acidophilum 均能 促进 At. ferrooxidans 对亚铁的氧化, 提高其对能源利用的效率。共培养体系中的异养菌 Aph. acidophilum 使At. ferrooxidans 对Cu2+ 的最大耐受浓度(MTC) 由2.0 g/L 提高到5.0 g/L, 而且共培养的细胞数量与2.0 g/L Cu2+条件下生长的At. ferrooxidans 纯培养相似。另外, 共 培养中的At. ferrooxidans 对Mg2+ 的MTC 也由 12.0 g/L 提高到 17.0 g/L。生物浸出实验中 嗜酸异养菌Aph. acidophilum 促进了At. ferrooxidans 对黄铁矿样品的浸出, 浸出率较其纯 培养提高了22.7%; 但在含铁量较低的低品位黄铜矿浸出体系中共培养和At. ferrooxidans 纯培养的浸出率均低于33%。在加入2.0 g/L Fe2+ 的低品位黄铜矿浸出体系中, 共培养和 At. ferrooxidans 纯培养的浸出率均得到提高, 分别达到52.22%和41.27% 。【结论】以上结 果表明，Aph. acidophilum 与At. ferrooxidans 共培养在一定的环境胁迫下仍能保持其稳定 性并完成各自的生态功能, 并且嗜酸异养菌Aph. acidophilum 适合在含铁量较高的浸出体 系中与铁氧化细菌共同作用来提高生物浸出的效率。 关键词: 生物浸出, 金属抗性, 共培养, Acidiphilium acidophilum , 嗜酸氧化亚铁硫杆菌 基金项目：国家 973 计划项目(No. 2010CB630901); 国家自然科学基金项目(No. *通讯作者：Tel: 86-731 : xueduanliu@ 收稿日期：2011-12-23; 接受日期：2012-02-27 1070 微生物学通报 2012, Vol.39, No.8 Influence of acid