黑曲霉及其代谢产物对花岗岩风化作用的影响

【目的】为揭示微生物风化岩石的机理,促进土壤的形成和岩石边坡覆绿,改善生态环境,笔者研究了黑曲霉(Aspergillus niger)及代谢产物对花岗岩风化作用的影响。【方法】从花岗岩风化土壤中分离、纯化得到一株高效风化黑曲霉菌株,采用摇瓶实验和电镜分析,研究黑曲霉在发酵过程中产生代谢产物的种类及其对花岗岩中硅、铁、铝、钠等元素的浸出效果。【结果】在含有花岗岩粉的培养基中,黑曲霉发酵液中合成的6种有机酸(草酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸)的含量在发酵初期逐渐升高,在发酵后期随着发酵时间的延长而逐渐降低;在不同发酵期合成的氨基酸种类不同。含花岗岩粉的培养基有利于黑曲霉大量合成多糖类物质。黑曲霉代谢产物摇瓶实验表明,有机酸、氨基酸、多糖等均可破坏岩石结构,并释放出硅、铁、铝、钠等元素。在岩石风化时,代谢产物具有协同作用,黑曲霉风化花岗岩效果最优,有机酸、氨基酸、多糖混合物浸出元素的效果又明显优于它们各自单独作用时的效果。【结论】黑曲霉及其代谢产物有机酸、氨基酸、多糖以及三者混合物都具有风化岩石的作用,且黑曲霉风化岩石的效果优于单一和混合代谢产物。