林建群， 陈林旭， 高雪彦， 林建强

(山东大学 微生物技术国家重点实验室，山东 青岛 266237)

1 嗜酸性硫杆菌简介

嗜酸性硫杆菌属(Acidithiobacillus)是变形杆菌门中一类革兰阴性、化能自养的硫氧化细菌，以前被归为硫杆菌属(Thiobacillus)，基于这类微生物极端的耐酸性和更近的同源进化关系，因此重新划分形成了新的嗜酸性硫杆菌属[1-2]。该属中细菌均具有高效的氧化各种还原性无机硫化合物和单质硫的能力，其中有些种群还具有氧化亚铁的能力[3]。嗜酸性硫杆菌通过硫、铁氧化获得电子以合成生物能(ATP)和还原力(NADPH)，用于固定二氧化碳进行自养生长。嗜酸性硫杆菌(Acidithiobacillusspp.)广泛存在于陆地、海洋含无机硫的环境中，比如矿山、热泉、含硫的土壤及沉积物中[4]。目前嗜酸性硫杆菌属已发现报道有9个种，根据其能源底物的代谢差异，可分为既能氧化硫又能氧化亚铁的硫铁氧化种群，只能氧化硫的硫氧化种群(表1)[5-7]，其中嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)、嗜酸性氧化硫硫杆菌(A.thiooxidans)和嗜酸性喜温硫杆菌(A.caldus)是目前嗜酸性硫杆菌属中研究与应用最为广泛和深入的种群。

表1 嗜酸性硫杆菌属中不同种群的生理特征

嗜酸性硫杆菌作为重要的极端环境微生物和自养微生物[8-9]，从20世纪20年代开始就引起了微生物学家的广泛关注[10]，系统开展了微生物菌种分离[10-11]、硫铁能量代谢过程[12-14]、碳代谢能量合成过程[15-16]、重金属抗性[17]、嗜酸机制[18-19]等多方面的研究。对嗜酸性硫杆菌的研究揭示了生命在极端环境下的生存与适应策略，推动了该类微生物的跨学科研究和应用。……