有氧铁氧化细菌分泌的代谢物明显阻碍了非生物铁氧化的代谢物

科学领域:

• 微生物学和地球化学
• 铁的生物地球化学循环.
• 微生物在有氧环境中的适应.

背景情况:

• 铁对生命至关重要,但其生物利用性受到氧化和氧化水中的沉限制.
• 氧化铁氧化细菌 (FeOB) 从铁 (Fe2+) 氧化中利用能量,但面临非生物过程的竞争.
• 一些FeOB在高氧环境中壮成长,这表明了克服快速非生物铁氧化的机制.

研究的目的:

• 调查FeOB是否会改变它们的环境,以限制非生物铁 (Fe2+) 氧化.
• 测试假设FeOB分泌的代谢物 (外甲基) 阻碍了Fe2+的氧化.
• 了解FeOB如何在富含氧气的条件下持续存在,尽管与非生物铁氧化存在竞争.

主要方法:

• 用来自*Ghiorsea bivora*TAG-1 (一种FeOB) 的分泌代谢物化铁铁 (Fe2+) 和氧气.
• 与Fe2+氧化率和沉物特征的比较,含有或不含FeOB外甲基.
• 从TAG-1中生长的铁对的表甲基的分析.

主要成果:

• 在氧气的存在下,*Ghiorsea bivora* TAG-1的氧化铁外甲基增长了Fe2+半衰期的100倍 (从~3到~335天).
• 来自气培养的TAG-1的表甲基对Fe2+氧化没有影响.
• 在氧化铁的外甲基体存在时形成的沉物具有较差的结晶性,与非生物对照中的丰富,矿化铁颗粒不同.

结论:

• 氧化铁的FeOB的外甲基显著阻碍了非生物性铁 (Fe2+) 的氧化,维持了Fe2+的可用性.
• 这种微生物适应使FeOB能够管理氧化还原平衡,并在氧化,富含铁的环境中持续存在.
• 这些发现表明,一种新的机制影响了海洋生态系统中的微生物生命对铁的生物可用性.