在地球生物化学循环的漫长演化中,硫细菌始终扮演着“核心操盘手”的角色。这类以硫化合物(如硫化氢、单质硫、硫酸盐)为能量代谢基石的微生物,通过氧化或还原反应驱动硫元素在岩石圈、水圈、生物圈间的动态转化,维持着生态系统的物质平衡。从深海热泉的“黑色烟囱”到农田土壤的微米孔隙,从恶臭的工业废水到分层湖泊的氧化还原界面,硫细菌以惊人的环境适应力和代谢多样性,默默支撑着地球生命系统的运转。
研究硫细菌不仅能揭示自然界硫循环的奥秘,更为人类解决环境治理、能源短缺、农业提质等难题提供了创新路径。本专栏将从基础科学、应用场景、前沿研究三大维度,带您深入了解这类“微生物工程师”如何从幕后走向台前,成为可持续发展的关键力量。
署名:耐酸硫化杆菌 拉丁名:Sulfobacillus acidophilus DSM 10333 模式:标准菌株 类别:化能自养型 菌属:硫化杆菌属 (Sulfobacillus) 形态:革兰氏阳性杆菌(0.7×3.0 μm),嗜酸(pH 2-4),产芽孢,具硫氧化酶和铁氧化酶双系统,细胞内有电子致密颗粒。 保藏:冻干管保藏 (-20℃)
在硫细菌的研究与应用中,如何高效培养并提升其生物活性一直是关键问题。近期,一支国际科研团队研发出一种新型培养技术,显著改善了硫细菌的培养效果。相关研究成果已在行业内引起广泛关注。
深海冷泉环境中单质硫的形成机制一直是科研人员关注的焦点。近期,中科院海洋研究所孙超岷课题组在这一领域取得重要成果,相关研究成果发表于国际生物学期刊《国际微生物生态学会杂志》(The ISME Journal) 。
细菌通常体型微小,需借助显微镜才能观察到,然而,一种名为华丽硫珠菌的细菌却打破了这一常规认知。据美国《科学》杂志刊载的论文,这种细菌发现于加勒比海小安的列斯群岛瓜德罗普岛,其细胞平均长度逾 9000 微米,接近 1 厘米,最大个体能长到 2 厘米,比绝大多数细菌大数千倍,堪称细菌中的 “巨无霸”。
深海环境中的硫细菌在硫循环里发挥着关键作用,然而,受深海极端条件与技术局限,对其代谢过程的研究一直困难重重。近期,中科院海洋所的张鑫课题组与孙超岷课题组携手合作
瑞士科研团队的研究揭示了微生物协同作用在矿山生态修复中的强大潜力。当硫细菌与产酸菌共同培养时,能构建起高效的 “微生物联合治理” 体系。
2025 年,俄罗斯科研团队在西伯利亚苏打湖这一极端高盐碱环境中,成功分离出嗜碱耐盐紫色硫细菌新物种 ——Thiorhodospira sibirica 。深入探究后发现,该菌种细胞内存在独特的硫球结构
德国科研团队运用先进的 CRISPR 基因编辑技术,对硫细菌中负责硫化物氧化的关键酶基因展开精准改造。通过巧妙优化基因表达调控元件,成功使关键酶活性提升 5 倍之多,显著增强了硫细菌对硫化物的氧化效率。