硫酸鹽還原菌

硫酸鹽還原菌 (Sulfate-Reducing Bacteria，簡稱SRB) 是一種厭氧的微生物。廣泛存在於土壤、海水、河水、地下管道以及油氣井等缺氧環境中。

基本介紹

• 中文名：硫酸鹽還原菌
• 外文名：Sulfate-Reducing Bacteria
• 特性：一種厭氧的微生物
• 防治：物理、化學方法、陰極保護方法

研究歷程

早在1924年，BENGOUGH和MAY就認為SRB產生的H2S對埋在地下的鐵構件的腐蝕起著重要作用，1934年，荷蘭學者庫爾和維盧特提出了SRB對金屬腐蝕作用的機制；隨後，邦克（1939）、HEDELAI（1940）、史塔克和威特（1945）也證實腐蝕的主要細菌有鐵細菌（好氧）和SRB(厭氧)，土壤中鋼鐵的腐蝕主要是後者。

研究表明在無氧或極少氧情況下，它能利用金屬表面的有機物作為碳源，並利用細菌生物膜內產生的氫，將硫酸鹽還原成硫化氫，從氧化還原反應中獲得生存的能量。

根據硫酸鹽還原菌的生長繁殖條件、腐蝕活動機制和作用對象等因素，SRB 腐蝕的防治可以分為物理方法、化學方法、陰極保護方法、微生物保護方法和防腐材料保護方法等幾種。

但上述一些方法不是殺菌效率降低、就是花費較為昂貴。而且像某些化學方法（殺菌劑）的使用，也給環境治理帶來新的負擔。隨著人們環保意識日益加強，研製和開發新的高效環保型防治方法就顯得尤為重要，防止SRB腐蝕已是腐蝕科學和微生物學共同關注的課題。一些防腐專家認為從環境的角度考慮，SRB的防治有必要從微生物學自身去尋找新的方法。

分類情況

據不完全統計，S R B 目前已有1 2 個屬4 0 多個種 ，S R B 的分類學研究進展比較緩慢。目前已知的S R B 從生理學上分為兩大亞類

Ⅰ類

如脫硫弧菌屬、脫硫單胞菌屬、脫硫葉菌屬和脫硫腸狀菌屬，其特點是可利用乳酸、丙酮酸、乙醇或某些脂肪酸為碳源及能源，將硫酸鹽還原為硫化氫；

Ⅱ類

如脫硫菌屬、脫硫球菌屬、脫硫八疊球菌屬和脫硫線菌屬，它們的特別之處是可以氧化脂肪酸，並將硫酸鹽還原為硫。現在，隨著研究的進展，陸續又有一些新的種屬被命名。

培養條件

雖然從理論上講，SRB為嚴格的厭氧菌，但隨著研究的深入，已有研究結果表明SRB並非嚴格意義上的絕對厭氧，而是兼性厭氧。

但總體上來說，SRB對氧還是極其敏感的，因此對其培養與分離關鍵要採用嚴格的厭氧技術培養SRB不僅僅要求周圍生長的環境是無氧的，還有培養基中氧化還原電位必須在-100mV以下。

所以通常在培養基中加入一些強還原劑，如巰基乙醇、抗壞血酸、L2半胱氨酸鹽酸鹽，這些物質受熱容易分解，所以要採用過濾除菌的方法單獨滅菌

溫度

⑴中溫型：30-40 ℃ 之 間

⑵高溫型：55-60 ℃ 之 間

PH值

為5-10內均能生存，最佳pH值在7-8之間

判斷生成標誌

是在加有二價鐵鹽的培養基中，液體培養基表現為全部變黑；而固體培養基在有二價鐵鹽的存在下則有黑色的菌落生成。

培養方法

液體培養法

液體培養SRB，首先排除培養基內的空氣，可以採用高純氮氣吹脫培養基內的空氣以及使培養基加熱的方法，然後接入適量菌液，在適宜的溫度下靜置培養。若在培養基上方覆蓋一層滅過菌的液體石蠟效果更佳

固體培養法

⑴稀釋搖管法

稀釋搖管法是稀釋倒平板法的一種變通形式，先將一系列盛有無菌瓊脂培養基的試管加熱使瓊脂熔化並保持在50℃左右，將已稀釋成不同梯度的菌液加入到這些已熔化好的瓊脂試管中，迅速充分混勻。待凝後,在瓊脂柱表面倒一層滅菌的液體石蠟和固體石蠟的混合物，使培養基儘量隔絕空氣。培養後，菌落形成在瓊脂柱的中間。

困難之處在於菌落的挑取，首先需用一隻滅菌針將覆蓋的石蠟蓋取出，然後再用一隻毛細管插入瓊脂和管壁之間，吹入無菌無氧氣體，將瓊脂柱吸出，放在培養皿中，最後用無菌刀將瓊脂柱切成薄片進行觀察並轉移菌落。

該法的不足之處是觀察與挑取菌落比較困難，但在缺乏專業設備的條件下，此法仍是一種方便有效地進行厭氧微生物分離、純化和培養的低成該方法

⑵疊皿夾層法

疊皿夾層法實質是將菌夾在上下兩層培養基之間，使其造成一個相對無氧的環境，從而使SRB能在夾縫中生長。

具體做法是將已經富集好的菌液採用無菌操作技術稀釋成不同濃度。將含有質量分數為2%瓊脂的固體培養基熔化並保持在50℃左右，在無菌條件下，向培養皿（90mm×15mm）的皿蓋中倒入約1/3高度的固體培養基，待其剛剛冷凝後，將不同濃度的稀釋液吸取適量，快速塗布平板上，使稀釋液滲透約30s後，在培養皿的中間位置倒入同種營養型固體培養基，直到將溢未溢的突起狀態，隨後迅速蓋上皿蓋並往下壓，最終皿內不能有氣泡。

去掉培養皿內外兩層側壁間多餘的瓊脂，並在其中灌入適量熔化的石蠟，使培養皿側壁縫隙被石蠟密封，儘量不要留有氣泡。培養一周后，在加有二價鐵離子的平板中會長出黑色的SRB菌落，在酒精燈旁加熱使固體石蠟熔化，由於上下兩層培養基凝固時間不同，所以當移去內皿後，用鑷子很容易將上層培養基揭起，從而露出下層培養基的菌落。當需要進行菌落挑取時,可以對其進行切塊轉移，放入液體培養基時搗碎即可。

該方法的優點是培養物均採用塗布或劃線生長於營養瓊脂夾層中，取菌落時可很方便地做到定點取菌，同時該方法不需要另外創建一個無氧環境，故省時、省力，具備了所有好氧、厭氧分離方法的優點。

⑶Hungate滾管技術

Hungate滾管技術是培養厭氧菌最佳的方法。滾管技術是美國微生物學家亨蓋特於1950年首次提出並套用於瘤胃厭氧微生物研究的一種厭氧培養技術。這項技術又經歷了幾十年的不斷改進，從而使亨蓋特厭氧技術日趨完善，並逐漸發展成為研究厭氧微生物的一套完整技術。目前國內外很多專門做厭氧培養的實驗室大都採用此技術。

Hungate滾管技術是指將適當稀釋度的菌液，在無菌無氧條件下接入含有瓊脂培養基的厭氧試管中，然後將其在滾管機或冰盤上均勻滾動，使含菌培養基均勻地凝固在試管內壁上。當瓊脂繞管壁完全凝固後，瓊脂試管即可垂直放置貯存，並可使少量的水分集中在底部，經過幾天的培養後，就可見到厭氧管內固體培養基內部和表面有菌落出現。挑取菌落時也很方便，可以在酒精燈旁用自製的玻璃細管接種針挑取生長狀態良好的菌落，快速接到液體培養基中富集培養。

Hungate滾管技術的優點在於，培養基可以在厭氧管內壁上形成一層均勻透明的薄層，同時菌落可以埋藏在培養基內部或生長在表面，同平板塗布法相比，與氧氣接觸的機會大大減少。