异化硫酸盐还原(Dissimilatory Sulfate Reduction,DSR)是[[硫酸盐还原菌(SRB)]]和[[硫酸盐还原微生物(SRM)]]以硫酸盐(SO₄²⁻)为末端电子受体、以有机物或H₂为电子供体的厌氧呼吸过程。总反应为:SO₄²⁻ + 8e⁻ + 10H⁺ → H₂S + 4H₂O。这是[[0. 硫循环:反硫化作用(硫酸盐还原)]]的核心生化途径。
该过程分为三个主要步骤:首先,硫酸盐活化酶(Sat)将SO₄²⁻与ATP结合生成腺苷-5'-磷酸硫酸盐(APS);其次,[[腺苷5′-磷酸硫酸酐还原酶(Apr)]]将APS还原为亚硫酸盐(SO₃²⁻);最后,[[0. 异化亚硫酸盐还原酶系统(Dsr)]]将SO₃²⁻还原为H₂S。
在鱼缸生态中,异化硫酸盐还原是[[鱼缸中的物质:硫化氢]]的主要生物来源。该过程严格在厌氧条件下发生——底砂深层、过滤死角、堵塞的滤材内部等缺氧区域是SRB的活跃场所。产生的H₂S具有强毒性和臭味,因此维持良好的通水性和供氧条件是抑制异化硫酸盐还原的关键。
参考资料
• Muyzer, G., & Stams, A.J.M. (2008). The ecology and biotechnology of sulphate-reducing bacteria. *Nature Reviews Microbiology*, 6(6), 441-454.
• 硫酸盐还原菌的代谢途径与生态功能, 《微生物学报》