酸塩濃度は,Fe (II) -Fe (III) の共存系における鉄酸化減少細菌による鉄の変換を媒介する
Rong Peng1, Qi Zhu1,2, Shuang Li1
1State Key Laboratory of Geomicrobiology and Environmental Changes, School of Environmental Studies, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China. hliu2009@cug.edu.cn.
コマモナス・テリゲナ菌株HJ-2は,電子受容体として窒素を用いてFe (II) を素早く酸化する. この窒素に依存する鉄酸化は,鉄鉱物形成と微生物の鉄循環を大幅に変化させます.
科学分野:
- 環境微生物学
- 生地化学
- 微生物による鉄の循環
背景:
- コマモナス・テリゲナ株HJ-2は,Fe (II) 酸化とFe (III) 還元の両方を表しています.
- HJ-2菌株による鉄酸化還元循環の制御における窒素酸の役割はよく理解されていません.
研究 の 目的:
- コマモナス・テリゲナ株HJ-2による鉄の変容に対する窒素の影響を調査する.
- 異なる窒素条件下で微生物の鉄酸化還元循環のメカニズムを探求する.
主な方法:
- Fe (II) -Fe (III) の無酸素発育は,株HJ-2と異なる窒素濃度で共存するシステムです.
- X線微分法 (XRD),スキャニング電子顕微鏡法 (SEM),エネルギー分散型X線光譜法 (EDX),X線光電子光譜法 (XPS) を用いた鉄鉱物製品の分析.
主要な成果:
- 菌株HJ-2は,窒素を用いてFe (II) を素早く酸化し,Fe (III) の減少は無視され,Fe (II) の変換比と酸化率は窒素濃度が上昇すると大幅に増加する.
- HJ-2の存在で,ニトラート濃度が増加すると,鉱物製品が結晶のゴエチット/レピドクロサイトからフェリヒドライトに似た無形または弱結晶の形態に変化した.
- 鉱物表面の炭素含有量が増加し,表面のFe (II) 含有量が高く,バイオ鉄酸化物の生成と吸収が増加したことが観察されました.
結論:
- 窒素は,コマモナス・テリゲナ株HJ-2によるFe (II) 酸化と鉄鉱物の降水を変化させる重要な要因である.
- この研究は,微生物によるFe-Nサイクルと自然環境における鉄鉱物の変換に関する新しい洞察を明らかにしています.
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