| Ni2+胁迫下嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化应激效应 |
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| 引用本文： | 仉丽娟,李雨欣,范越,王慧雅,任凌霄,丁克强,王军,周洪波.Ni2+胁迫下嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化应激效应[J].微生物学报,2022,62(8):3200-3212. |
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| 作者姓名： | 仉丽娟 李雨欣 范越 王慧雅 任凌霄 丁克强 王军 周洪波 |
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| 作者单位： | 南京工程学院环境工程学院, 江苏 南京 211167;中南大学资源加工与生物工程学院, 湖南 长沙 410083 |
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| 基金项目： | 江苏省科技厅青年基金(BK20210934);南京工程学院高层次引进人才科研启动基金(YKJ202001);江苏省双创博士人才计划(JSSCBS20210595);江苏省大学生创新训练计划重点项目(202211276023Z,202111276014Z) |
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| 摘 要： | 【目的】嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)作为湿法冶金的主要功能菌，其在重金属Ni2+胁迫下的亚铁氧化应激机制还不清楚。【方法】在两步法培养体系中，设计由低到高Ni2+胁迫浓度，利用分光光度法、电化学法和实时荧光定量PCR法等从宏观到微观探究Ni2+胁迫下A.ferrooxidans菌亚铁氧化应激效应。【结果】两步培养法体系下A.ferrooxidans菌能够耐受较高浓度的Ni2+毒性(≤30 g/L Ni2+)。当Ni2+胁迫浓度增加至40 g/L时，与对照组(不添加Ni2+胁迫)相比，A.ferrooxidans亚铁氧化率和速率显著降低(24 h的亚铁氧化抑制率约为59.4%)，亚铁氧化代谢相关的rus操纵子各功能基因的表达量也显著下调，尤其是基因cyc1(最高下调了16倍)和coxBACD(4个不同亚基最高下调2.7–7.4倍)；同时Fe2+氧化相关的胞外电子传递能力也降低，对照组(0 g/L Ni2+，29.0µA)最大还原峰电流值高于实验组(40 g/L Ni2+，24.5µA)。【结论】超高浓度Ni2+胁迫环境对A.ferrooxidans菌有毒性，导致该菌rus操纵子上各功能基因表达量下调，同时造成胞外电子传递速率降低，最终致使A.ferrooxidans菌亚铁氧化能力降低。研究结果将为含Ni固废高效生物浸出提供理论支持。
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| 关 键 词： | 嗜酸氧化亚铁硫杆菌 重金属胁迫 亚铁氧化代谢 电化学 铁呼吸链 |
| 收稿时间： | 2021/12/20 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/28 0:00:00 |
Iron oxidation response of Acidithiobacillus ferrooxidans under Ni2+ stress |
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| ZHANG Lijuan,LI Yuxin,FAN Yue,WANG Huiy,REN Lingxiao,DING Keqiang,WANG Jun,ZHOU Hongbo.Iron oxidation response of Acidithiobacillus ferrooxidans under Ni2+ stress[J].Acta Microbiologica Sinica,2022,62(8):3200-3212. |
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| Authors: | ZHANG Lijuan LI Yuxin FAN Yue WANG Huiy REN Lingxiao DING Keqiang WANG Jun ZHOU Hongbo |
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| Institution: | School of Environmental Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, Jiangsu, China;School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, Hunan, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Acidithiobacillus ferrooxidans heavy metal stress ferrous oxidation metabolism electrochemistry iron respiratory chain |
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