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硫酸鹽還原菌
鎖定
- 中文名
- 硫酸鹽還原菌
- 外文名
- Sulfate-Reducing Bacteria
- 特 性
- 一種厭氧的微生物
- 防 治
- 物理、化學方法、陰極保護方法
- 簡 稱
- SRB
- 特 點
- 分佈廣泛
硫酸鹽還原菌研究歷程
早在1924年,BENGOUGH和MAY就認為SRB產生的H2S對埋在地下的鐵構件的腐蝕起着重要作用,1934年,荷蘭學者庫爾和維盧特提出了SRB對金屬腐蝕作用的機制;隨後,邦克(1939)、HEDELAI(1940)、史塔克和威特(1945)也證實腐蝕的主要細菌有鐵細菌(好氧)和SRB(厭氧),土壤中鋼鐵的腐蝕主要是後者。
但上述一些方法不是殺菌效率降低、就是花費較為昂貴。而且像某些化學方法(殺菌劑)的使用,也給環境治理帶來新的負擔。隨着人們環保意識日益加強,研製和開發新的高效環保型防治方法就顯得尤為重要,防止SRB腐蝕已是腐蝕科學和微生物學共同關注的課題。一些防腐專家認為從環境的角度考慮,SRB的防治有必要從微生物學自身去尋找新的方法。
硫酸鹽還原菌生長環境
硫酸鹽還原菌SRB在地球上分佈很廣泛,通過多種相互作用發揮諸多潛力,尤其在微生物的代謝等活動造成的缺氧的水陸環境之中發揮作用,如土壤、海水、河水地下管道以及油氣井、淹水稻田土壤、河流和湖泊沉積物、沼泥等富含有機質和硫酸鹽的厭氧生境和某些極端環境。
SRB在厭氧環境和水環境中分佈廣泛,可通過硫化亞鐵沉澱反應檢測到SRB的存在。海洋和沉積物是SRB的典型生境,這些環境中有較高的硫酸鹽濃度。在受污染的環境,如腐敗食物和污水處理廠排放物中均能檢測到SRB的存在,人們還從稻田、瘤胃、白蟻腸道、人畜糞便及油田水中檢測到SRB的存在
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硫酸鹽還原菌分類情況
據不完全統計,SRB已有12個屬40多個種,SRB的分類學研究進展比較緩慢。已知的SRB從生理學上分為兩大亞類。
硫酸鹽還原菌Ⅰ類
硫酸鹽還原菌Ⅱ類
硫酸鹽還原菌培養條件
但總體上來説,SRB對氧還是極其敏感的,因此對其培養與分離關鍵要採用嚴格的厭氧技術培養SRB不僅僅要求周圍生長的環境是無氧的,還有培養基中氧化還原電位必須在-100mV以下。
硫酸鹽還原菌温度
⑴中温型:30-40℃之間;
⑵高温型:55-60℃之間。
硫酸鹽還原菌PH值
5-10內均能生存,最佳pH值在7-8之間。
硫酸鹽還原菌判斷生成標誌
硫酸鹽還原菌培養方法
硫酸鹽還原菌液體培養法
液體培養SRB,首先排除培養基內的空氣,可以採用高純氮氣吹脱培養基內的空氣以及使培養基加熱的方法,然後接入適量菌液,在適宜的温度下靜置培養。若在培養基上方覆蓋一層滅過菌的液體石蠟效果更佳。
硫酸鹽還原菌固體培養法
稀釋搖管法是稀釋倒平板法的一種變通形式,先將一系列盛有無菌瓊脂培養基的試管加熱使瓊脂熔化並保持在50℃左右,將已稀釋成不同梯度的菌液加入到這些已熔化好的瓊脂試管中,迅速充分混勻。待凝後,在瓊脂柱表面倒一層滅菌的液體石蠟和固體石蠟的混合物,使培養基儘量隔絕空氣。培養後,菌落形成在瓊脂柱的中間。
該法的不足之處是觀察與挑取菌落比較困難,但在缺乏專業設備的條件下,此法仍是一種方便有效地進行厭氧微生物分離、純化和培養的低成該方法。
⑵疊皿夾層法
疊皿夾層法實質是將菌夾在上下兩層培養基之間,使其造成一個相對無氧的環境,從而使SRB能在夾縫中生長。
具體做法是將已經富集好的菌液採用無菌操作技術稀釋成不同濃度。將含有質量分數為2%瓊脂的固體培養基熔化並保持在50℃左右,在無菌條件下,向培養皿(90mm×15mm)的皿蓋中倒入約1/3高度的固體培養基,待其剛剛冷凝後,將不同濃度的稀釋液吸取適量,快速塗布平板上,使稀釋液滲透約30s後,在培養皿的中間位置倒入同種營養型固體培養基,直到將溢未溢的突起狀態,隨後迅速蓋上皿蓋並往下壓,最終皿內不能有氣泡。
去掉培養皿內外兩層側壁間多餘的瓊脂,並在其中灌入適量熔化的石蠟,使培養皿側壁縫隙被石蠟密封,儘量不要留有氣泡。培養一週後,在加有二價鐵離子的平板中會長出黑色的SRB菌落,在酒精燈旁加熱使固體石蠟熔化,由於上下兩層培養基凝固時間不同,所以當移去內皿後,用鑷子很容易將上層培養基揭起,從而露出下層培養基的菌落。當需要進行菌落挑取時,可以對其進行切塊轉移,放入液體培養基時搗碎即可。
⑶Hungate滾管技術
Hungate滾管技術是培養厭氧菌最佳的方法。滾管技術是美國微生物學家亨蓋特於1950年首次提出並應用於瘤胃厭氧微生物研究的一種厭氧培養技術。這項技術又經歷了幾十年的不斷改進,從而使亨蓋特厭氧技術日趨完善,並逐漸發展成為研究厭氧微生物的一套完整技術。國內外很多專門做厭氧培養的實驗室大都採用此技術。
Hungate滾管技術是指將適當稀釋度的菌液,在無菌無氧條件下接入含有瓊脂培養基的厭氧試管中,然後將其在滾管機或冰盤上均勻滾動,使含菌培養基均勻地凝固在試管內壁上。當瓊脂繞管壁完全凝固後,瓊脂試管即可垂直放置貯存,並可使少量的水分集中在底部,經過幾天的培養後,就可見到厭氧管內固體培養基內部和表面有菌落出現。挑取菌落時也很方便,可以在酒精燈旁用自制的玻璃細管接種針挑取生長狀態良好的菌落,快速接到液體培養基中富集培養。
Hungate滾管技術的優點在於,培養基可以在厭氧管內壁上形成一層均勻透明的薄層,同時菌落可以埋藏在培養基內部或生長在表面,同平板塗布法相比,與氧氣接觸的機會大大減少
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硫酸鹽還原菌在地球化學循環中的作用
化石燃料的燃燒、火山爆發和微生物的分解作用是SO2的主要來源。在自然狀態下,大氣中的SO2,一部分被綠色植物吸收;一部分則與大氣中的水結合,形成H2SO4,隨降水落入土壤或水體中,以硫酸鹽的形式被植物的根系吸收,轉變成蛋白質等有機物,進而被各級消費者所利用,動植物的遺體被微生物分解後,又能將硫元素釋放到土壤或大氣中,這樣就形成一個完整的循環迴路。微生物在硫元素循環過程中發揮了重要作用,主要包括脱硫作用、硫化作用和反硫化作用
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- 參考資料
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- 1. 李永峯,劉曉燁,楊傳平著,硫酸鹽還原菌細菌學,東北林業大學出版社,2013.02,第7頁
- 2. 林海龍,李巧燕,李永峯,李大釗編著;萬松主審,厭氧環境微生物學,哈爾濱工業大學出版社,2014.10,第117頁
- 3. 硫酸鹽還原菌培養基組分及培養條件的優化 .中國知網[引用日期2012-07-21]