第10期 孙德四等：胶质芽孢杆菌HJ07的UV与NTG诱变育种及其对铝土矿浸矿效果 .1273· 浸出110d时，浸出体系上清液中SiO2的质量浓 示.通过表4中数据可以看到，铝土矿经诱变菌株 度持续快速增加，从5mgL-1增加至41mgL-1 UV-2、NTG-5及出发菌株HJ07浸出后，铝硅质量 左右：浸出1012d时，SiO2的质量浓度平缓增 比(A/S)从浸出前的5.17分别提高到11.05、8.29和 加至43mgL-1左右：浸出12d后，菌种对铝土 7.29,脱硅效率分别为51.26%、40.25%和35.23%， 矿的降解作用才基本停止，SO,的质量浓度不再 其中UV2诱变菌株的脱硅效率最好.因此，紫外与 增加.接种了NTG诱变菌株NTG5的浸出体系 NTG诱变育种有助于提高HJ07的脱硅活性，特别 中，浸出19d时，浸出体系上清液中SiO2的质量 是紫外诱变菌种有利于铝土矿的生物浸出. 浓度快速增加，从5mgL-1增加至46mgL-1左 60 右；浸出9~10d时，SiO2的质量浓度平缓增加至 ●一UV-2 47.5mgL-1左右：浸出到第10d时基本达到浸出 50 终点，比出发菌株提前了2d,浸出液中SiO2的质 -HJ07 量浓度接近48mgL1,比出发菌株提高了11.63%. 超 40 ▲一NTG-5 接种了紫外诱变菌株UV2的浸出体系中，浸出液 中SiO2的质量浓度在16d由6mgL-1快速 30 增加至50mgL-1左右：浸出69d为平缓增加 逆 20 期，浸出9d后，体系达到浸出终点，比出发菌 株提前了3d,浸出液中SiO2的质量浓度稳定在 10 54mgL-1左右，比出发菌株与NTG-5菌株分别提 高了约25.6%与12.5%.同时，从图3还可以看出， 7 11 在三种有菌浸出体系中，浸出05d时，浸出液 时间/d 中SiO2的质量浓度的增加幅度基本一致，其差异 主要体现在浸出5d后，原因是由于UV-2在浸出 图3采用不同实验菌株浸矿时浸出时间对上清液中SO2质 5d后才能达到生长稳定期，而处于生长稳定期及 量浓度的影响 衰亡期前期的诱变菌种对铝土矿的降解溶硅作用明 Fig.3 Effects of leaching time on SiO2 mass concentration 显高于出发菌株，浸出结束后，对各浸出体系中的 in leachates when different experimental strains were used to 铝土浸渣样品进行浸出前后成分分析，如表4所 leach minerals 表4不同实验菌株浸矿前后浸渣样品成分（质量分数）及脱硅效率 Table 4 Composition of leaching residues before and after leaching minerals by different experimental strains and desilication efficiency 浸出后 菌株 浸出前 A203/% Si02/% 脱硅效率/% A/S A1203/% Si02/% A/S UV-2 71.28 6.45 51.26 11.05 HJ07 69.20 9.24 35.23 7.49 65.00 12.58 5.17 NTG-5 68.41 8.25 40.25 8.29 研究普遍认为，微生物主要通过有机酸、生物 有利于细菌-矿物复合体的形成，这有助于提高微 膜、胞外聚合物和氧化还原作用的方式风化降解硅 生物对矿物的机械破坏作用和代谢产物对矿物的化 酸盐矿物，铝硅酸盐矿物的微生物风化降解程度与 学溶蚀作用.在浸矿与硅酸盐矿物微生物风化实验 微生物产酸、产胞外多聚物（主要为蛋白质与多糖） 中发现，胶质芽孢杆菌等“硅酸盐”细菌会产生一 等代谢产物的能力密切相关.微生物代谢产生的有 定量的有机酸与大量的胞外聚合物，使风化培养液 机酸对增加硅酸盐矿物的溶解度和释放Si、Al、Fe 的pH值小幅下降，而黏度大幅度的增加 等有显著促进作用：由微生物分泌的胞外聚合物而 图4与图5分别为不同实验菌株下浸出时间对 形成的生物膜可以为微生物获取矿物中的营养元素 浸出液pH值与黏度的影响.从图4与图5可以看 提供十分有利的微环境，这是影响硅酸盐矿物风化 出，出发菌株和诱变菌株均有一定的产酸与产多糖 的关键因素之一；多糖等黏性代谢产物的络合功能 等代谢产物的能力，但代谢能力存在明显的差异