硫酸鹽還原菌（英文：Sulfate-Reducing Bacteria，簡稱：SRB）是一類獨特的原核生物生理群組，是一類具有各種形態(tài)特征，能通過異化作用將硫酸鹽作為有機化合物的電子受體進行硫酸鹽還原的嚴格厭氧菌。
硫酸鹽還原菌是一種兼性營養(yǎng)的細菌，它既能有機化異養(yǎng)，又能自養(yǎng)；也是一種最適宜溫度在30℃~35℃中性或偏堿性環(huán)境下生長的厭氧性細菌。1895年由Beijerinck首次發(fā)現(xiàn)，硫酸鹽還原菌可分成兩大亞類，一類不能氧化乙酸鹽，一類能氧化乙酸鹽。
硫酸鹽還原菌在地球上分布很廣泛，通過多種相互作用發(fā)揮諸多潛力，尤其在微生物的代謝等活動造成的缺氧的水陸環(huán)境之中發(fā)揮作用，如：土壤、海水、河水、地下管道以及油氣井、淹水稻田土壤、河流和湖泊沉積物、沼泥等富含有機質(zhì)和硫酸鹽的厭氧生境和某些極端環(huán)境。
研究歷程
早在1924年，BENGOUGH和MAY就認為SRB產(chǎn)生的硫化氫對埋在地下的鐵構(gòu)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；隨后，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后者。
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化合物作為碳源，并利用生物膜內(nèi)產(chǎn)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(jù)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(huán)境治理帶來新的負擔。隨著人們環(huán)保意識日益加強，研制和開發(fā)新的高效環(huán)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(guān)注的課題。一些防腐專家認為從環(huán)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。
生長環(huán)境
硫酸鹽還原菌SRB在地球上分布很廣泛，通過多種相互作用發(fā)揮諸多潛力，尤其在微生物的代謝等活動造成的缺氧的水陸環(huán)境之中發(fā)揮作用，如土壤、海水、河水地下管道以及油氣井、淹水稻田土壤、河流和湖泊沉積物、沼泥等富含有機質(zhì)和硫酸鹽的厭氧生境和某些極端環(huán)境。
SRB在厭氧環(huán)境和水環(huán)境中分布廣泛，可通過硫化亞鐵沉淀反應檢測到SRB的存在。海洋和沉積物是SRB的典型生境，這些環(huán)境中有較高的硫酸鹽濃度。在受污染的環(huán)境，如腐敗食物和污水處理廠排放物中均能檢測到SRB的存在，人們還從稻田、瘤胃、白蟻腸道、人畜糞便及油田水中檢測到SRB的存在。
分類情況
據(jù)不完全統(tǒng)計，SRB目前已有12個屬40多個種，SRB的分類學研究進展比較緩慢。目前已知的SRB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DL-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，并將硫酸鹽還原為硫。現(xiàn)在，隨著研究的進展，陸續(xù)又有一些新的種屬被命名。
培養(yǎng)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(jié)果表明SRB并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(yǎng)與分離關(guān)鍵要采用嚴格的厭氧技術(shù)培養(yǎng)SRB不僅僅要求周圍生長的環(huán)境是無氧的，還有培養(yǎng)基中氧化還原電勢必須在-100mV以下。
所以通常在培養(yǎng)基中加入一些強還原劑，如2-巰基乙醇、天然維生素c、L2半胱氨酸鹽酸鹽，這些物質(zhì)受熱容易分解，所以要采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(nèi)均能生存，最佳pH值在7-8之間
判斷生成標志
是在加有二價鐵鹽的培養(yǎng)基中，液體培養(yǎng)基表現(xiàn)為全部變黑；而固體培養(yǎng)基在有二價鐵鹽的存在下則有黑色的菌落生成。
培養(yǎng)方法
液體培養(yǎng)法
液體培養(yǎng)SRB，首先排除培養(yǎng)基內(nèi)的空氣，可以采用高純氮氣吹脫培養(yǎng)基內(nèi)的空氣以及使培養(yǎng)基加熱的方法，然后接入適量菌液，在適宜的溫度下靜置培養(yǎng)。若在培養(yǎng)基上方覆蓋一層滅過菌的礦物油效果更佳
固體培養(yǎng)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(yǎng)基的試管加熱使瓊脂熔化并保持在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。待凝后，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(yǎng)基盡量隔絕空氣。培養(yǎng)后，菌落形成在瓊脂柱的中間。
困難之處在于菌落的挑取，首先需用一只滅菌針將覆蓋的石蠟蓋取出，然后再用一只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(yǎng)皿中，最后用無菌刀將瓊脂柱切成薄片進行觀察并轉(zhuǎn)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(yè)設(shè)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(yǎng)的低成該方法
⑵疊皿夾層法
疊皿夾層法實質(zhì)是將菌夾在上下兩層培養(yǎng)基之間，使其造成一個相對無氧的環(huán)境，從而使SRB能在夾縫中生長。
具體做法是將已經(jīng)富集好的菌液采用無菌操作技術(shù)稀釋成不同濃度。將含有質(zhì)量分數(shù)為2%瓊脂的固體培養(yǎng)基熔化并保持在50℃左右，在無菌條件下，向培養(yǎng)皿（90mm×15mm）的皿蓋中倒入約1/3高度的固體培養(yǎng)基，待其剛剛冷凝后，將不同濃度的稀釋液吸取適量，快速涂布平板上，使稀釋液滲透約30s后，在培養(yǎng)皿的中間位置倒入同種營養(yǎng)型固體培養(yǎng)基，直到將溢未溢的突起狀態(tài)，隨后迅速蓋上皿蓋并往下壓，最終皿內(nèi)不能有氣泡。
去掉培養(yǎng)皿內(nèi)外兩層側(cè)壁間多余的瓊脂，并在其中灌入適量熔化的石蠟，使培養(yǎng)皿側(cè)壁縫隙被石蠟密封，盡量不要留有氣泡。培養(yǎng)一周后，在加有亞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，由于上下兩層培養(yǎng)基凝固時間不同，所以當移去內(nèi)皿后，用鑷子很容易將上層培養(yǎng)基揭起，從而露出下層培養(yǎng)基的菌落。當需要進行菌落挑取時，可以對其進行切塊轉(zhuǎn)移，放入液體培養(yǎng)基時搗碎即可。
該方法的優(yōu)點是培養(yǎng)物均采用涂布或劃線生長于營養(yǎng)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(chuàng)建一個無氧環(huán)境，故省時、省力，具備了所有好氧、厭氧分離方法的優(yōu)點。
⑶Hungate滾管技術(shù)
Hungate滾管技術(shù)是培養(yǎng)厭氧菌最佳的方法。滾管技術(shù)是美國微生物學家亨蓋特于1950年首次提出并應用于瘤胃厭氧微生物研究的一種厭氧培養(yǎng)技術(shù)。這項技術(shù)又經(jīng)歷了幾十年的不斷改進，從而使亨蓋特厭氧技術(shù)日趨完善，并逐漸發(fā)展成為研究厭氧微生物的一套完整技術(shù)。目前國內(nèi)外很多專門做厭氧培養(yǎng)的實驗室大都采用此技術(shù)。
Hungate滾管技術(shù)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(yǎng)基的厭氧試管中，然后將其在滾管機或冰盤上均勻滾動，使含菌培養(yǎng)基均勻地凝固在試管內(nèi)壁上。當瓊脂繞管壁完全凝固后，瓊脂試管即可垂直放置貯存，并可使少量的水分集中在底部，經(jīng)過幾天的培養(yǎng)后，就可見到厭氧管內(nèi)固體培養(yǎng)基內(nèi)部和表面有菌落出現(xiàn)。挑取菌落時也很方便，可以在酒精燈旁用自制的玻璃細管接種針挑取生長狀態(tài)良好的菌落，快速接到液體培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)。
Hungate滾管技術(shù)的優(yōu)點在于，培養(yǎng)基可以在厭氧管內(nèi)壁上形成一層均勻透明的薄層，同時菌落可以埋藏在培養(yǎng)基內(nèi)部或生長在表面，同平板涂布法相比，與氧氣接觸的機會大大減少。
循環(huán)中的作用
化石燃料的燃燒、火山爆發(fā)和微生物的分解作用是二氧化硫的主要來源。在自然狀態(tài)下，大氣中的SO2，一部分被綠色植物吸收；一部分則與大氣中的水結(jié)合，形成硫酸，隨降水落入土壤或水體中，以硫酸鹽的形式被植物的根系吸收，轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)等有機化合物，進而被各級消費者所利用，動植物的遺體被微生物分解后，又能將硫元素釋放到土壤或大氣中，這樣就形成一個完整的循環(huán)回路。微生物在硫元素循環(huán)過程中發(fā)揮了重要作用，主要包括脫硫作用、硫化作用和反硫化作用。
參考資料 >