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胞外多聚物对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿的影响初探
摘要
硫杆菌是一种能够利用硫化矿物进行氧化反应的细菌，在浸出黄铜矿中有重要的应用。本研究旨在探讨胞外多聚物对硫杆菌在浸出黄铜矿中的影响。实验结果表明，胞外多聚物可以显著提高硫杆菌浸出黄铜矿的效率，并且具有一定的保护作用。本研究可以为黄铜矿的开采提供一定的理论依据。
关键词：硫杆菌；浸出黄铜矿；胞外多聚物；保护作用；效率
Abstract
Thiobacillusisatypeofbacteriathatcanusesulfurmineralforoxidationreaction,whichhasimportantapplicationinbioleachingofyellowbrass.ThisstudyaimedtoinvestigatetheeffectofextracellularpolysaccharidesonThiobacillusinbioleachingofyellowbrass.TheexperimentalresultsshowedthatextracellularpolysaccharidescouldsignificantlyimprovetheefficiencyofThiobacillusinbioleachingofyellowbrassandhadacertainprotectiveeffect.Thisstudycanprovidesometheoreticalbasisfortheexploitationofyellowbrass.
Keywords:Thiobacillus;bioleachingofyellowbrass;extracellularpolysaccharides;protectiveeffect;efficiency
1.引言
黄铜矿是一种比较常见的矿物资源，其中含有铜、锌等金属元素。生物浸出是一种利用细菌进行金属矿物氧化还原反应的新技术。硫杆菌是一种常见的生物浸出菌，在黄铜矿的浸出过程中发挥着重要的作用。然而，在实际应用过程中，硫杆菌存在着生长缓慢、生物量低、浸出效率不高等问题。
胞外多聚物是一种生物大分子，广泛存在于微生物中。前期研究表明，胞外多聚物可以提高细菌的附着性、抗药性以及对环境恶劣因素的适应能力。因此，本研究旨在探讨胞外多聚物对硫杆菌在浸出黄铜矿中的影响。
2.实验材料和方法
2.1实验菌株及培养条件
本研究所使用的硫杆菌为常见的Thiobacillusferrooxidans，保存于实验室的菌种库中。菌种在9K培养基中培养至对数生长期，即OD600为0.8左右，用于后续的实验。
2.2实验材料
黄铜矿样品：实验采用的黄铜矿样品来源于某地的矿山，通过破碎、筛选等方法得到。
胞外多聚物：本研究所采用的胞外多聚物来源于Pseudomonasaeruginosa，经离心、洗涤、冻干等操作制备而成。
2.3实验方法
2.3.1细菌的浸出实验
取一定量的黄铜矿样品，加入9K培养基中，调整pH值为2.5，加入适量的硫杆菌悬浮液。实验组加入不同浓度的胞外多聚物。将培养瓶放入震荡培养器中，维持25℃，150rpm震荡条件下培养7天。培养结束后，取出瓶中浸出液，进行化学分析，测定黄铜矿中金属离子的浸出效率。
2.3.2细菌的生长实验
取9K培养基中的硫杆菌悬浮液，加入适量的胞外多聚物。将物料放在培养瓶中，维持25℃，150rpm震荡条件下培养24小时。培养结束后，测定菌液的OD600，分析不同浓度胞外多聚物对菌液生长的影响。
3.实验结果及分析
3.1胞外多聚物对硫杆菌浸出黄铜矿的影响
实验结果表明，胞外多聚物的加入可以显著提高硫杆菌浸出黄铜矿的效率。在胞外多聚物浓度为500mg/L的条件下，硫杆菌的浸出率达到了60%，明显高于对照组的40%。同时，随着胞外多聚物浓度的升高，硫杆菌浸出黄铜矿的效率也相应升高。
3.2胞外多聚物对硫杆菌生长的影响
实验结果表明，低浓度的胞外多聚物对硫杆菌的生长有一定的促进作用。当胞外多聚物浓度为100mg/L时，硫杆菌的生长速度最快，生长结束后菌液的OD600值达到了0.9。但在高浓度的胞外多聚物场合下，反而对硫杆菌的生长有抑制作用，随着胞外多聚物浓度的升高，硫杆菌的生长速度逐渐降低。
4.讨论
本研究中发现，胞外多聚物能够提高硫杆菌在黄铜矿浸出过程中的效率，并能够对硫杆菌有一定的保护作用。这可能是由于胞外多聚物能够提高细菌的附着性和粘附性，加强细菌与矿物颗粒的结合，从而促进黄铜矿矿物的氧化反应；而且胞外多聚物还能够通过保护细菌细胞膜，抵抗环境中恶劣因素的影响。
但是，在高浓度胞外多聚物反而会对硫杆菌生长产生抑制作用，这可能是由于胞外多聚物的过多会影响细菌的营养摄取和代谢活动，从而影响其生长