
【醫】 Crenothrix
determine; iron; unalterable; weapon
【醫】 Fe; ferri; ferrum; iron; mars; sidero-
【經】 iron
bacillus; bacterium; germ; microbe; microphyte
【醫】 bacteria; bacterio-
belong to; category; dependents; genus; subordinate to
【醫】 genera; genus; group; herd
鐵細菌屬(Genus Gallionella)是一類化能自養型細菌,廣泛分布于含鐵和錳的淡水或地下水環境中。該屬微生物以氧化亞鐵(Fe²⁺)為能量來源,生成氫氧化鐵沉積物,在生物地球化學循環和水體管道腐蝕中扮演重要角色。
形态特征
鐵細菌屬呈現獨特的螺旋狀或柄狀結構,通過分泌氫氧化鐵形成鞘套。其細胞呈杆狀或卵圓形,直徑約0.3-0.5微米,通過二分裂繁殖。該形态特征在《伯傑氏系統細菌學手冊》中列為鞘細菌目(Sphaerotilus)的典型代表。
代謝功能
通過Fe²⁺→Fe³⁺的氧化反應獲取能量:
$$ 4Fe^{2+} + O_2 + 6H_2O rightarrow 4Fe(OH)_3 + 8H^+ $$
該過程耦合CO₂固定,符合化能自養代謝途徑。美國微生物學會研究表明其最適pH為5.8-6.3,溫度範圍4-45℃。
生态作用
• 參與鐵元素生物地球化學循環
• 地下水系統鐵垢形成的主要生物因子
• 污水處理的生物指示物種
環境微生物學期刊記載其在含鐵溫泉中的生物膜形成能力可達3.2 mg Fe/cm²·day。
應用領域
• 生物冶金:通過氧化反應提取金屬(J. Environ. Manage. 2023)
• 腐蝕防控:美國給水工程協會建議監測濃度>500 CFU/mL時啟動處理程式
• 古環境研究:鐵紋岩沉積物的生物标記物
國際原核生物系統學委員會
《伯傑氏系統細菌學手冊》第2版
美國微生物學會《應用與環境微生物學》
環境微生物學期刊DOI:10.1111/1462-2920.16311
水處理研究協會技術報告TR/23-05
鐵細菌屬是能夠氧化鐵或錳化合物的一類細菌的總稱,主要分布于富含二價鐵/錳的水域中,通過氧化反應獲取能量并參與物質循環。以下是詳細解釋:
鐵細菌屬并非單一屬名,而是對具有鐵氧化能力的多個細菌屬的統稱。它們通過将二價鐵(Fe²⁺)或錳(Mn²⁺)氧化為高價态化合物(如Fe³⁺、Mn⁴⁺),并利用該過程産生的能量固定二氧化碳進行自養生長。
鞘細菌類群
酸性環境類群
如需更完整的分類或具體菌種信息,可參考微生物學權威手冊(如《伯傑氏鑒定細菌學手冊》)或專利文獻。
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