黄铁矿生物浸出过程中在不同生长时期引入Leptospirillum ferriphilum YSK对土著浸矿微生物群落结构和功能的影响

摘要

在含有0.5%(W/V)黄铁矿的改良9K培养基中,添加Leptospirillum ferriophilum YSK到天然生物浸出菌群中,包括Acidithiobacillus caldus,A.thiooxans,Sulfobacillus thermosfidooxans,Acidiphilium spp.和Ferrodium thermophilum,浸出率明显提高,并用实时荧光定量PCR和功能基因芯片监测群落结构和基因表达的变化。加入L.ferriophilum YSK后群落内不同种群间的动态变化不同,促进A.caldus S1,A.thiooxans A0,Acidiphillum spp.DX1-1的生长,抑制了Ferroplasma L1和S.Thermosulfidooxidans ST的生长,但对A.ferrooxidans CMS的影响不大。功能基因芯片分析发现:来自L.ferriphilum的编码ADP heptose,phosphoheptose isomerase,glycosyltransferase,biotin carboxylase和protoheme ferrolyase的基因,以及来自Acidiphillum spp编码的acetyl-Co A carboxylase和来自A.caldus的dox D基因在引种后0~20 h内表达水平上调;来自A.ferrooxidans编码的lipid A disaccharide synthase Lpx B,glycosyl transferase和ADP heptose synthase的基因在引种后0~8h表达水平上调,在8~20h下调;来自Ferroplasma sp.编码的ferredoxin oxidoreductase的基因在引种后0~4 h表达水平上调,而在4~16 h表达水平下调,在16~20 h表达上调;来自A.ferrooxidans的Cbb S基因在引种0~20 h表达水平下调。