• 署名：氧化亚铁硫杆菌
• 拉丁名：Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270
• 模式：模式菌株
• 类别：化能自养型（以无机物氧化获取能量，固定CO?为碳源）
• 菌属：嗜酸硫杆菌属（Acidithiobacillus）
• 形态：革兰氏阴性短杆状（0.3~0.5×0.5~2.0 μm），端生单鞭毛（可运动），细胞内可见棒状Fe²?氧化酶簇（分布于细胞膜附近），液体培养时形成黄色菌膜（附着容器壁或液面），细胞壁含脂多糖（适应强酸性环境）。
• 保藏：冻干管保藏（-20℃，可存活数年）
• 适宜温度：30~35℃（中温嗜酸环境）
• 培养方式：好氧振荡培养（150~200 rpm，促进溶解氧扩散），需控制溶解氧 > 4 mg/L，模拟矿坑水流动状态。
• 培养基：含FeSO?·7H?O（20.0 g/L，铁源）、硫代硫酸钠（5.0 g/L，硫源）、(NH?)?SO?（0.5 g/L，氮源），pH 2.5（强酸性），添加1.5%琼脂可制备固体培养基（菌落呈圆形、边缘整齐、淡黄色）。
• 分离地：智利Escondida铜矿酸性废水（pH 1.5~2.5，富含Fe²?、Cu²?等金属离子）
• 产代谢物：Fe²?氧化酶（膜结合型）、硫氧化酶、硫酸（H?SO?）、铁载体（辅助铁离子吸收）
• 作用机理：
 
1. 能量代谢：通过细胞膜上的Fe²?氧化酶将Fe²?氧化为Fe³?，释放电子经呼吸链传递，生成ATP；同时氧化硫化物（如S²?、S?O?²?）为SO?²?，获取能量。
2. 碳同化：利用CO?作为唯一碳源，通过卡尔文循环合成有机物。
3. 间接溶矿：氧化产生的Fe³?是强氧化剂，可溶解黄铁矿（FeS?）、黄铜矿（CuFeS?）等硫化矿，反应式：
FeS? + 14Fe³? + 8H?O → 15Fe²? + 2SO?²? + 16H?，释放Cu²?等金属离子。
• 应用数据：
 
- 铜矿生物浸出效率提升至85%~90%（较传统酸浸法提高10%~20%），浸出周期缩短30%以上。
- 可耐受废水中Cu²?浓度高达15 g/L、Fe³?浓度50 g/L，适应pH 1.0~4.0的极端酸性环境。
- 在酸性矿山废水处理中，24 h内可将Fe²?氧化率达95%以上，降低重金属毒性。
 
二、菌株核心特性示意图
 
图片1：菌体显微形态与结构（革兰氏染色负染）
 
- 内容：呈现革兰氏阴性短杆菌（红色/透明杆状），端生鞭毛（纤细丝状物），细胞内隐约可见Fe²?氧化酶簇（深色颗粒状结构），背景为酸性废水环境（含Fe²?晶体、金属离子光斑）。

 
图片2：液体培养中的黄色菌膜（环境适应特征）
 
- 内容：展示锥形瓶中酸性培养液（pH 2.5，淡绿色），液面及瓶壁附着黄色菌膜（生物被膜，由菌体聚集形成），背景标注振荡培养条件（150 rpm，气泡示意溶解氧）。

 
图片3：代谢机理示意图（Fe²?氧化与溶矿过程）
 
- 内容：简化图示菌体细胞膜上的Fe²?氧化酶（红色蛋白簇），Fe²?（浅绿色离子）进入细胞后被氧化为Fe³?（深褐色离子），释放的Fe³?攻击黄铁矿晶体（立方体结构），释放Cu²?（蓝色离子），背景为铜矿矿石环境。
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图片4：固体培养基菌落形态（pH 2.5酸性琼脂）
 
- 内容：展示固体培养基上的菌落（直径1~2 mm，圆形、边缘光滑、中央略凸起，淡黄色），菌落周围培养基因硫酸生成略透明（pH降低导致琼脂轻微水解），标注培养基成分（FeSO?、硫代硫酸钠晶体示意图）。