正交法优化嗜酸氧化亚铁硫杆菌次生铁矿物吸附废水中锌

采用正交实验法获得嗜酸氧化亚铁硫杆菌次生铁矿物处理废水中锌的最优条件。基于单因素实验结果,以次生铁矿物添加量、pH和处理时间作为影响因子,进行正交实验,测定废水中锌离子的去除率。结果表明:当次生铁矿物添加量为0.6 g,pH为2.4、处理时间为36 h时,废水中锌的去除率最高。采用正交实验法获得嗜酸氧化亚铁硫杆菌次生铁矿物处理废水中锌的最优条件,具有一定的应用价值,为地方锌污染的治理奠定理论基础。

阴离子对嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长和硫氧化活性的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,ATCC23270)为对象,研究NO3-、SO42-、Cl-和PO43-对Acidithiobacillus ferrooxidans生长和硫氧化活性的影响。结果表明:不同阴离子对Acidithiobacillus ferrooxidans硫氧化表观活性的影响效应不同,其影响由大到小的顺序依次为Cl-,NO3-,SO42-和PO43-;在高浓度PO43-的胁迫(300mmol/L)下,细菌所表达蛋白质的总数量减少,但同时表达一些特异性蛋白质,这说明细菌可通过抑制一些在正常条件下表达的蛋白质,同时表达一些新的蛋白质来应对无机离子的胁迫效应。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌研究及在电子废弃物中应用进展

概述了嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的来源、性质、菌种筛选存在问题、遗传学研究以及固定化技术。简要介绍了嗜酸氧化亚铁硫杆菌在环境保护、生物冶金以及生物脱硫领域的应用情况,深入了解能够工业化应用的基础条件;从嗜酸氧化亚铁硫杆菌作用机理、反应条件、作用效果等方面重点介绍了国内外学者对该菌在电子废弃物中浸出铜金属的研究概况。为使该菌种更好地应用于电子废弃物领域,筛选适应性更强的菌种,利用基因工程手段构建工程菌以提高菌种对相关金属的抗性、高效浸出是未来的研究重点。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌在沥青铀矿石浸出中的作用

为了研究沥青铀矿石的细菌浸出机理,设计了有菌有铁、有菌无铁及无菌无铁3种矿粉浸出试验及有菌无铁、无菌无铁两种试块浸出试验,检测了矿粉浸出体系中细菌的浓度、pH值、Eh、亚铁离子浓度、总铁离子浓度及铀浓度的变化,分析了浸出尾渣中O、Mg、K、P、S、Fe、U等元素的含量,观测了浸出前后试块表面形貌的变化。结果表明,在沥青铀矿石浸出过程中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以高效氧化浸出体系中的亚铁、还原态硫及元素硫,使得浸出体系中的Eh升高和pH值降低;有菌有铁浸出体系中,高浓度的细菌、高浓度的铁、低pH值和高Eh可加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率;有菌无铁浸出体系中,即使总铁离子浓度很低,但由于有细菌的存在,同样可以加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率。有菌无铁的试块浸出中,试块表面出现了许多溶蚀坑,这表明细菌对铀矿石具有直接氧化作用。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化酶基因分子多态性研究

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)属于化能自养、革兰氏阴性细菌,好氧嗜酸,以氧化亚铁离子或还原态硫化物(S0&S2-)获得能量生长.在其Fe2+氧化系统中,亚铁氧化酶起重要作用.对不同硫化矿区分离得到的5株A.f进行生长动力学和对亚铁氧化活性的对比研究,结果显示不同菌株之间存在表型差异.提取A.f菌株的基因组DNA,设计引物,对亚铁氧化酶基因进行PCR扩增,同时对扩增产物直接进行测序,并同GenBank的参考序列进行比对分析,发现序列相似性在99%～97%之间,分析编码区域发现在第187～195位可能存在一个高变异区:在第187～189位,菌株YTW编码的氨基酸Thr→Pro ;而在第193～195位,菌株TK是Met→Asn;菌株BY则是Met→Ile.另外在位点第219位,所有菌株都是T→C,但编码的氨基酸未发生变化,属于同义密码子.对于编码区上游序列,比对后没有差异;而对于编码区下游序列,经比对发现存在一些差异位点.

浮选药剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌活性的影响

引言 传统的矿山资源开发模式，要求采出高品位、易选矿，从而造成资源利用率低、能源消耗大、产生大量废矿和尾矿、环境污染严重，难以适用于品位较低的矿物资源。目前高品位易选矿产资源已经不多，低品位矿和复杂矿的开发已成当务之急。近年来，

嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化系统研究进展

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。

黄钾铁矾类矿物生成对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸提废旧印刷线路板铜的影响

摘要:研究柱浸条件下黄钾铁矾类矿物生成对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸提废旧印刷线路板金属铜的浸出影响,结果表明:柱浸体系中黄钾铁矾类矿物生成是影响浸铜效率的主要因素;pH值在2.20时可以保持浸出体系中一定的Fe3+量与较高的ORP值;黄钾铁矾类矿物在有细菌作用时生成;加酸维持低pH值(pH<2.50)可减少黄钾铁矾类矿物的生成,浸出反应能持续进行。

物理诱变对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸磷的影响

利用从广西某温泉采集的水样分离嗜酸氧化亚铁硫杆菌并进行纯化,然后将分离纯化后的At f菌菌株用于低品位磷矿中磷的浸出,并与物理诱变的At f菌菌株进行浸磷效果对比和分析。研究结果表明:1)纯化的比未纯化的At f菌浸磷效率高,且第5次纯化的效果最优;2)紫外诱变时,诱变后的At f菌的活性及其浸磷率随诱变时间的增加先上升后下降,诱变时间为5 min时为最优;3)超声波诱变时,诱变后的At f菌完全氧化体系内的Fe2+的时间比未诱变的至少缩短了65 h,浸磷率最高比空白样提高了近35%;4)低温诱变时,诱变时间为1 h时培育出的At f菌效果最优。

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的鉴定及浸矿性能

从西藏甲玛某多金属矿的酸性矿坑水中分离获得一株浸矿细菌(命名为XZ).该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,菌体长约1~1.5μm,直径约0.5μm,两端钝圆,能够氧化Fe^(2+)和单质硫,最适生长pH为2.0,最适生长温度为30℃,经过对其生长特性进行研究及16S rRNA基因测序鉴定其为一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌.利用XZ菌对西藏某低品位铜矿角岩矿进行了摇瓶浸出试验研究,结果表明,在接种量体积分数为10%,矿浆质量分数为10%,矿石粒度为-45μm占100%,培养温度30℃,振荡强度160 r/min的浸出条件下,经过15 d,Cu^(2+)的浸出率达72.15%.

嗜酸氧化亚铁硫杆菌的分离鉴定及对废胎面胶的脱硫再生

从河北兴隆某硫铁矿筛选到一株硫杆菌YT-1,经理化性能和16S rDNA序列分析鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At.ferrooxidans YT-1),研究了该菌对废胎面胶(GTR)的脱硫再生作用。研究结果表明,三元共混物丁苯橡胶(SBR)/炭黑(CB)/再生GTR比SBR/CB/未再生GTR拉伸强度和断裂伸长率分别提高了5.3%和11.1%;X射线光电能谱检测表明SBR/CB/再生GTR表面硫元素质量分数降低13.92%,且峰位往高氧化态偏移0.2eV,说明再生GTR表面硫元素被氧化;共混胶断裂面扫描电子显微镜显示再生GTR与SBR/CB基体粘合性能显著提高,说明再生GTR表面硫交联键被打断。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌的保藏方法

对几种适用于中短期保藏嗜酸氧化亚铁硫杆菌的保藏方法进行对比研究。研究结果表明:在多种保藏方法中,采用单蒸水悬浮细菌(pH=6.8),在4℃保藏效果最佳,与传统的传代保藏效果接近;以稀硫酸(pH=2.0),悬浮在4℃、浓缩静置和浓缩菌液用石蜡油密封在4℃保藏的效果次之;而用9 K基本盐溶液(pH=2.0),悬浮在4℃的保藏效果最差;采用不同保藏方法处理后,该菌的生长迟滞期都有不同程度的延长;而营养缺乏、pH值为7左右、无氧、低盐浓度的环境有利于菌种的保藏。

不同嗜酸氧化亚铁硫杆菌(DY15,DY26,DC)对黄铜矿的浸出及其基因Afe0022的差异表达

通过摇瓶浸矿比较研究3株Acidithiobacillus ferrooxidans(At.ferrooxidans)菌DY15、DY26和DC的耐受Cu2+能力的差异以及在不同的初始Cu2+浓度影响下菌对黄铜矿浸出能力的不同。采用Real time RT(Reverse transcriptase)PCR检测这些菌株的阳离子通道蛋白基因Afe0022在不同Cu2+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Cu2+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DY15,DY26和DC对应的培养体系pH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,DY15、DY26和DC的Fe2+氧化率分别是80%、100%、100%。黄铜矿精矿浸矿实验表明,DY15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Cu2+抗性越强的菌株,其基因Afe0022表达量越高,这对菌株的Cu2+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。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌半胱氨酸合成酶的表达、纯化及其性质鉴定

半胱氨酸合成酶是半胱氨酸合成反应的关键限速酶,催化了半胱氨酸合成的最后一个步骤。以A.ferro-oxidans ATCC 23270基因组为模板,通过PCR扩增得到编码半胱氨酸合成酶(cysM)的基因,与原核表达载体PLM 1构建重组体,转入大肠杆菌DH5α中,测序正确后,加IPTG诱导表达,用一步亲和层析法纯化出了浓度和纯度都较高的半胱氨酸合成酶。由蛋白颜色和紫外分析,确定是以PLP辅基作为活性中心。表达产物进行SDS-PAGE分析,证实分子量为32 kD。

浮选药剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出低品位铜尾矿的影响

以分离于湖北某铜矿的嗜酸氧化亚铁硫杆菌LD-1菌株(At.f LD-1)为研究对象,研究了4种不同碳链长度黄药、丁胺黑药、2号油、11号油单一浮选药剂和由这些药剂组成的5种组合药剂对At.f LD-1菌株生长、氧化活性以及浸出尾矿效率的影响规律。结果表明:单一浮选药剂均会影响At.f LD-1菌的氧化活性,影响程度有所差异,起泡剂对菌种的影响最小,捕收剂的影响较大;5种组合浮选药剂对At.f LD-1菌株生长、氧化活性和浸铜效率的抑制作用从小到大顺序为丁基黄药+丁胺黑药+2号油、异丙基黄药+丁胺黑药+2号油、异戊基黄药+丁胺黑药+2号油、乙基黄药+异戊基黄药+2号油、乙基黄药+丁胺黑药+2号油。

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌分离及生长特性研究

从福建上杭某矿山酸性矿坑水中分离到一株嗜酸菌Y0611,以该菌16S rDNA同源性序列为基础构建了系统发育树,显示与多株嗜酸氧化亚铁硫杆菌16S rDNA序列有较高的同源性(>96%),确定该菌为嗜酸氧化亚铁硫杆菌.确定了其生长最适条件,即在对数生长期,按10%接种量接种,培养液pH为2.3,30℃时振荡培养,Y0611菌生长活性最佳.

嗜酸氧化亚铁硫杆菌冷冻保藏保护剂的正交法优化

以甘油、海藻糖、蔗糖和二甲亚砜为考察因素,采用正交实验方法,对嗜酸氧化亚铁硫杆菌冷冻保藏保护剂的优化配比进行研究。直接分析、因素指标分析和方差分析结果表明:在由甘油、海藻糖、蔗糖、二甲亚砜4种保护剂组成的混合保护剂中,对冷冻存活率影响由大至小的顺序为:甘油,海藻糖,蔗糖,二甲亚砜。最佳保护剂组合为100 g/L甘油+100 g/L海藻糖+180 g/L蔗糖+50 g/L二甲亚砜,该组合能使冷冻存活率达到89%。

正交法优化嗜酸氧化亚铁硫杆菌冷冻干燥保护剂

利用正交实验方法,以甘油、海藻糖、蔗糖和牛血清蛋白为因素,对嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.ferrooxidans)冷冻干燥保护剂的最优化配比进行了研究。直观分析、因素指标分析和方差分析的结果表明:由甘油、海藻糖、蔗糖和牛血清蛋白组成的冷冻干燥保护剂中,对存活率影响的主次顺序依次为:甘油>海藻糖>牛血清蛋白>蔗糖。保护剂的最优化组合为甘油5%、海藻糖15%、蔗糖18%、牛血清蛋白10%。经过验证,该组合的保护剂可使冷冻干燥嗜酸氧化亚铁硫杆菌的存活率达到94%。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌ATP硫酸化酶的表达、纯化及性质鉴定

ATP硫酸化酶是一种催化ATP和SO42-反应生成腺嘌呤-5'-磷酸硫酸(APS)和焦磷酸盐(PPi)的酶,它是硫酸根同化反应第一步的关键酶。以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidansATCC 23270)基因组为模板,用PCR扩增得到ATPS基因,并克隆到表达载体pLM1上。加入IPTG的诱导表达,用AKTA蛋白纯化仪的镍柱亲和层析纯化得到浓度和纯度都较高的ATPS蛋白。SDS-PAGE分析,证实其分子量大小为33 kD,并成功的测出了其活性,比活达3.0×103U/mg。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌中金属转运基因的克隆与差异表达

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。