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硫酸盐还原菌(SRB)

硫酸盐还原菌 sulfate reducing bacteria,SRB,脱硫化功能菌 - 利用有机物为碳源和能源 - 以亚硫酸盐为最终电子受体 - 进行厌氧呼吸。 硫酸盐还原是碳循环的主要驱动因素,也是海洋沉积环境及湿地中有机碳到二氧化碳通量的重要部分。大多数具有硫酸盐还原能力的原核生物是 0. 细菌(Bacteria,细菌域) ,主要存在于深海热液喷口等深海极端生态位和油田环境。

硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria,SRB,脱硫化功能菌)

• 利用有机物为碳源和能源

• 以亚硫酸盐为最终电子受体

• 进行厌氧呼吸。

硫酸盐还原是碳循环的主要驱动因素,也是海洋沉积环境及湿地中有机碳到二氧化碳通量的重要部分。大多数具有硫酸盐还原能力的原核生物是[[0. 细菌(Bacteria,细菌域)]],主要存在于深海热液喷口等深海极端生态位和油田环境。[[硫酸盐还原菌(SRB)]]具有自养型和异养型,异养型SRB通常是严格厌氧菌。目前根据16S rRNA序列可将硫酸盐还原菌分为5个细菌类群:包括

嗜中温G–-δ变形菌纲 [[0. 芽孢杆菌门(Bacillota,厚壁菌门,Firmicutes)]]的

• [[Desulfosporosinus属]]

• [[Desulfosporomusa属]]

• [[Desulfotomaculum属]]

嗜热细菌SRB- Thermodesulfovibrio 热脱硫菌 Thermodesulfobium Thermodesulfobacterium 以及两个古菌类群 Archaeoglobus 热变形菌目中的 Thermocladium Caldivirga

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可能是德国微生物学家维德尔(Widdel)在1981年首次明确定义脱硫化(desulfo) (拉丁文前缀de+新拉丁文前缀sulfo-)菌属,来反映微生物对硫酸盐的还原,现在一般沿用这种定义。但早在1936年荷兰微生物生物化学家克鲁维(Kluyver)和其杰出的学生凡涅(van Niel)就已经使用该词,定名脱硫化弧菌属(Desulfovibrio),表示对硫化合物的还原,而1965年脱硫化肠菌属(Desulfotomaculum)则已经十分明确是对硫酸盐进行还原,表示原核生物对硫酸盐的异化还原,即通俗说法的硫酸盐还原细菌(SRB)。应当说硫酸盐还原细菌(SRB)已经不再确切了,因为发现一些古菌也具有硫酸盐还原能力,因此国际上也有人称为硫酸盐还原原核微生物(SRP),或者单独称硫酸盐还原细菌(SRB)和硫酸盐还原古菌(SRA)。需要指出的是,中文中以往对硫酸盐还原细菌经常不区分的说成“硫酸盐还原菌”,恰好中文中的“菌”已不具体指代细菌、古菌或真菌,发展至今,在中文语境中说硫酸盐还原菌仍然是可以接受的,但绝对不可以理解为只有细菌具备硫酸盐还原的能力。因此,本文中的硫酸盐还原菌等同于硫酸盐还原原核微生物。

硫酸盐还原菌是所有硫功能菌中研究最为热门和透彻的。但即使如此,到底有多少属多少种硫酸盐还原菌,迄今仍然较为模糊。以《自然》 (Nature)子刊2008年报道说是32属,《应用微生物学进展》(Advances in Applied Microbiology) 2009年报道说是约260种60属(显然2008-2009年这一年内并没有如此多的新发现,而是统计方法出入)。截止2015年,仅是以脱硫化命名的功能菌已定有50属,220多种(表 5),这些菌属全部是细菌域的,除了硫化竿菌属(Sulfobacillus) (表 4)是硫氧化,其它都是名副其实的硫酸盐还原细菌(SRB),分别占硫功能菌种属的三分之一和五分之二强,俨然是硫功能菌研究中的热门。

| 序号 <br>No. | 年 <br>Year | 中文菌属名 <br>Chinese genus | 拉丁文菌属名 <br>Latin genus | 种数/种 <br>Number/species | 亚种数/亚种 <br>Number/subspecies | | ----------- | ----------- | ------------------------ | ----------------------- | ------------------------ | ----------------------------- | | 1 | 1936 | **脱硫化弧菌属****b** | Desulfovibrio | 65 | 8 | | 2 | 1965 | **脱硫化肠菌属** | [[Desulfotomaculum属]] | 32 | 2 | | 3 | 1981 | **脱硫化杆菌属** | Desulfobacter | 6 | | | 4 | 1981 | **脱硫化球茎菌属** | Desulfobulbus | 7 | | | 5 | 1981 | **脱硫化果菌属** | Desulfococcus | 2 | | | 6 | 1981 | **脱硫化线菌属** | Desulfonema | 3 | | | 7 | 1981 | **脱硫化八球菌属** | Desulfosarcina | 3 | | | 8 | 1988 | **脱硫化小杆菌属** | Desulfobacterium | 9 | | | 9 | 1991 | **脱硫化卤菌属** | Desulfohalobium | 2 | | | 10 | 1991 | **脱硫化念珠菌属** | Desulfomonile | 2 | | | 11 | 1994 | **脱硫化微菌属** | Desulfomicrobium | 2 | | | 12 | 1994 | **热脱硫化弧菌属****c** | Thermodesulfovibrio | 5 | | | 13 | 1995 | **热脱硫化小杆菌属** | Thermodesulfobacterium | 5 | | | 14 | 1996 | **脱硫化棒菌属** | Desulfofustis | 1 | | | 15 | 1996 | **热脱硫化杵菌属** | Thermodesulforhabdus | 1 | | | 16 | 1997 | **脱硫化胶囊菌属** | Desulfocapsa | 2 | | | 17 | 1997 | **脱硫化泡碱弧菌属** | Desulfonatronovibrio | 4 | | | 18 | 1997 | **脱硫化杵菌属** | Desulforhabdus | 1 | | | 19 | 1997 | **脱硫化螺体属** | Desulfospira | 1 | | | 20 | 1997 | **脱硫化孢弯菌属** | [[Desulfosporosinus属]] | 8 | | | 21 | 1998 | **脱硫化泡碱菌属** | Desulfonatronum | 7 | | | 22 | 1999 | **脱硫化橄菌属****d** | Desulfobacca | 1 | | | 23 | 1999 | **脱硫化胞菌属** | Desulfocella | 1 | | | 24 | 1999 | **脱硫化豆菌属** | Desulfofaba | 3 | | | 25 | 1999 | **脱硫化冷菌属** | Desulfofrigus | 2 | | | 26 | 1999 | **脱硫化秆菌属** | Desulforhopalus | 2 | | | 27 | 1999 | **脱硫化针菌属** | Desulfotalea | 2 | | | 28 | 2000 | **脱硫化小橄菌属** | Desulfobacula | 2 | | | 29 | 2000 | **脱硫化幡菌属** | Desulfovirga | 1 | | | 30 | 2001 | **脱硫化尺菌属** | Desulforegula | 1 | | | 31 | 2001 | **脱硫化枝菌属** | Desulfotignum | 3 | | | 32 | 2003 | **脱硫化航海菌属** | Desulfonauticus | 2 | | | 33 | 2004 | **热脱硫化菌属****e** | Thermodesulfobium | 1 | | | 34 | 2006 | **脱硫小弓菌属** | Desulfarculus | 1 | | | 35 | 2006 | **脱硫化集菌属** | Desulfoglaeba | 1 | | | 36 | 2006 | **脱硫化热菌属** | Desulfothermus | 2 | | | 37 | 2007 | **脱硫化柱菌属** | Desulfopila | 2 | | | 38 | 2007 | **脱硫化蠕菌属** | Desulfovermiculus | 2 | | | 39 | 2007 | **脱硫化小幡菌属** | Desulfovirgula | 1 | | | 40 | 2008 | **脱硫化月芽菌属** | Desulfoluna | 2 | | | 41 | 2008 | **脱硫化泡碱螺体属** | Desulfonatronospira | 2 | | | 42 | 2009 | **脱硫化香肠菌属** | Desulfobotulus | 2 | | | 43 | 2009 | **脱硫化曲菌属** | Desulfocurvus | 2 | | | 44 | 2010 | **脱硫化盐单胞菌属** | Desulfosalsimonas | 1 | | | 45 | 2011 | **脱硫化体属** | Desulfosoma | 2 | | | 46 | 2012 | **脱硫化茎菌属** | Desulfobaculum | 1 | | | 47 | 2012 | **脱硫化泡碱杆菌属** | Desulfonatronobacter | 1 | | | 48 | 2013 | **脱硫化凸菌属** | Desulfoconvexum | 1 | | | 49 | 2014 | **脱硫化煤菌属** | Desulfocarbo | 1 | | | 50 | 2015 | **脱硫化李子菌属** | Desulfoprunum | 1 | | | <br> | | | | | | 注: a:硫酸盐还原细菌; b:此属是对硫化合物进行还原; c:此属是对硫进行氧化,包含硫化物; d:把“橄”的拉丁文阴性名词写成_bacca_十分罕见,应为_baca_; e:此属是对硫化合物进行还原.

虽然这些菌属以硫酸盐还原著称,但实际上,有些菌种是可以进行其它反应的,如**脱硫化微菌属**(_Desulfomicrobium_)和**脱硫化弧菌属**(_Desulfovibrio_)中的一些菌也可以利用硫作为电子受体(即成为所谓的硫还原细菌)。另外,虽非本文的主题,必须指出的是,硫酸盐还原细菌以此为主体,但并不局限于此。