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硫化矿堆浸中的主要嗜酸菌

论文导读：大多数已研究的氧化铁和硫的嗜酸菌都已被当做氧化亚铁硫杆菌被人们所认识，但这也只是在其硫杆菌属模式种富集分离后被重新命名为反射嗜酸硫杆菌属之前(Kelly和Wood2000)。硫化矿的氧化介入了很多熟知的极端嗜酸菌，分别为嗜中温的蛋白质水解细菌、革兰氏阳性中度嗜热菌和嗜热古细菌。

关键词：硫化矿，嗜酸菌

0.引言

在恒温振荡培养、矿物生物反应器培养以及堆浸试验中，一般包括几种微生物。硫和铁在大多数矿物机体内以能源的形式出现，而微生物则突现了其多样性。到目前为止，对矿石浸出堆中微生物的数量研究还是定性的。某些条件下，不同种类的微生物在复杂环境下混合培养的种群密度或数量比其他条件下更多。同时胜过其他种群竞争优势的独立种群的某些特点在混合培养中也会凸显出来，但是其他特点，尤其在高温条件下的特点，还需要进一步研究。

1.硫化矿中的主要嗜酸菌

大多数已研究的氧化铁和硫的嗜酸菌都已被当做氧化亚铁硫杆菌被人们所认识，但这也只是在其硫杆菌属模式种富集分离后被重新命名为反射嗜酸硫杆菌属之前(Kelly和Wood2000)。极端嗜酸菌的其他观点一般是指它们变化的生长温度范围（Norris1990;Franzmann等。2005)、分类学(Goebel等，2000)、生态及种群结构(约翰逊1998；贝克和Banfield2003)。硫化矿的氧化介入了很多熟知的极端嗜酸菌，分别为嗜中温的蛋白质水解细菌、革兰氏阳性中度嗜热菌和嗜热古细菌。但一些不同生物体在邻近温度的群体中有相当大的重叠性，这表明在其生长温度范围内有很多生性温和的相关物种存在。

1.1嗜温细菌

蛋白质水解细菌中，特别是嗜酸性硫杆菌和钩端螺菌属，一般活跃在低于45?C的硫化矿中。它包含几种氧化亚铁的菌种(Karavaiko等人，2003)，但尚未了解个别种与其对硫化矿氧化作用适应能力之间的特性关系。其他嗜酸性硫杆菌主要种类有氧化硫硫杆菌和嗜温硫杆菌，后者具有更强的耐热性，能在40?C冶金毒砂生物处理器中取代嗜酸性硫杆菌占据优势。然而也要命名那些在海洋环境里发现的比我们熟悉的种类更耐高浓度氯化钠的种类(Simmons和Norris2002)。

钩端螺旋菌属也有多样性。免费论文。嗜酸钩端螺旋菌属(Coram和Rawlings2002)与氧化亚铁钩端螺旋菌属在核糖体RNA(即rRNA)基因序列和拷贝数水平加以区别(分别为二个和三个拷贝)。另一个种类，“L.ferrodiazotrophum”，有人建议将它看作为三分之一rRNA序列组株固氮的典型代表(Tyson等人，2005)。就一种被命名为L.thermoferrooxidans的菌株而言(Golovacheva等人，1993)，一些钩端螺旋菌的生长需要45?C左右或者更高的温度。

1.2中度嗜热菌

没有一个准确区分嗜温菌和中度嗜温菌的标准，比如喜温嗜酸菌和氧化亚铁硫杆菌，25?C-55?C之间都相当活跃。而对于目前已研究的氧化亚铁硫杆菌或氧化硫硫杆菌来说，最适温度在40?C上下，而中度嗜热菌的最适温度在45?C左右。硫杆菌属被确认为一种中度嗜温菌，即嗜热型氧化亚铁硫杆菌(Golovacheva和Karavaiko1979)。必威体育精装版的这些革兰氏阳性孢子形成的细菌隔离群包括两种来自天然地热点的物种，这说明大约65?C下的生长物以及比嗜热型氧化亚铁硫杆菌属45-50?C的最适温度范围会高出10?C左右。免费论文。已知硫杆菌的最适生长也因2种嗜温菌而扩大为33?C和37?C(Yahya等。1999)。第二类嗜热型革兰氏阳性菌种，即铁氧化细菌，目前只包含一个种类即嗜酸性氧化亚铁铁杆菌(Clark和Norris1996)。Am.Ferrooxidans普遍存在于酸性天然地热点和矿产硫化矿山(Clark和Norris1996)。它首次在商业铜过滤垃圾处理场被发现(Brierley，1978)，但还没有在微生物冶金工业中广泛应用。

1.3嗜热菌

适于那些嗜热嗜酸型古细菌与中度嗜热铁氧化菌生长的温度范围间有一个交叉带，我们以S.metallicus为大多数70?C硫化矿的实例证明，已研究的嗜热菌最低的最适温度——硫杆菌68?C，都是高于那些最耐热硫杆菌的最适温度(Norris1997)。大多数研究表明，硫化矿的优势种的最适温度在65-70?C，但并未被鉴定(Gericke和Pinches1999)。它在75?C已经被其他有机体代替，如金球形菌属和各种未命名的单菌种。免费论文。已知的直接涉及到矿物氧化硫杆菌的种类出现了类似菌，它们是较低温条件下的嗜温菌和中度嗜热菌。在88?C(Norris和Owen1993)和90?C(Plumb等，2002)黄铁矿和黄铜矿的生长条件下会发现新菌种：发现在两