希瓦氏菌
希瓦氏菌(Shewanella)屬于變形菌門(mén)(Proteobacteria)、γ - 變形菌綱(Gammaproteobacteria)、交替單胞菌目(Alteromonadales)、希瓦氏菌科(Shewanellaceae)。它是一類革蘭氏陰性桿菌,具有極生鞭毛,這使得它們能夠運(yùn)動(dòng)。
01 基本信息
希瓦氏菌廣泛分布于各種自然環(huán)境中,尤其是海洋環(huán)境,如海水、海洋沉積物等,不過(guò)也有部分種類可從淡水、土壤等環(huán)境里分離出來(lái)。
形態(tài)特征
外觀:通常呈桿狀,細(xì)胞大小一般在(0.3 - 1.0)μm×(1.0 - 3.0)μm 左右。它們可以單獨(dú)存在,也可能成對(duì)排列,在特定條件下還會(huì)形成鏈狀結(jié)構(gòu)。
染色特性:作為革蘭氏陰性菌,其細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)具有外膜、肽聚糖層和內(nèi)膜,在革蘭氏染色實(shí)驗(yàn)中會(huì)被染成紅色。
02生理特性
呼吸多樣性:希瓦氏菌具有獨(dú)特的呼吸能力。在有氧條件下,它們能利用氧氣進(jìn)行有氧呼吸;而在缺氧環(huán)境中,它們可以利用多種電子受體進(jìn)行厭氧呼吸,比如鐵、錳、鈾、鉻等金屬氧化物,以及硝酸鹽、硫酸鹽等。這種多樣的呼吸方式使其在不同環(huán)境條件下都能生存和代謝。
生長(zhǎng)條件:大多數(shù)希瓦氏菌的生長(zhǎng)溫度范圍較寬,一般在 4 - 30℃,最適生長(zhǎng)溫度通常在 20 - 25℃。它們對(duì)鹽度有一定要求,通常在含鹽環(huán)境中生長(zhǎng)良好,不同種類最適鹽度有所差異。
03生態(tài)意義
物質(zhì)循環(huán):在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,希瓦氏菌在碳、氮、硫和金屬循環(huán)里發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在厭氧條件下,它們參與有機(jī)物的分解和轉(zhuǎn)化,將復(fù)雜的有機(jī)物降解為簡(jiǎn)單化合物,同時(shí)還原金屬離子,影響金屬在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化。
生物腐蝕:某些希瓦氏菌會(huì)參與微生物誘導(dǎo)的腐蝕過(guò)程。它們?cè)诮饘俦砻嫘纬缮锬ぃ越饘僮鳛殡娮邮荏w進(jìn)行呼吸,從而加速金屬的腐蝕,這在海洋工程和工業(yè)領(lǐng)域是一個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題。
由于希瓦氏菌能夠以多種金屬離子作為電子受體進(jìn)行厭氧呼吸,將高價(jià)金屬還原為低價(jià)形態(tài),因此在重金屬污染環(huán)境的修復(fù)中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
近年來(lái),對(duì)希瓦氏菌的研究不斷深入。在基因?qū)用妫茖W(xué)家們通過(guò)基因組測(cè)序和基因編輯技術(shù),了解其代謝途徑和呼吸機(jī)制的遺傳基礎(chǔ)。