铁还原细菌Shewanella Oneidensis MR-4的生物矿化研究

摘要

铁还原细菌是一类能够在厌氧条件下利用Fe(Ⅲ)作为电子受体，在细胞外合成Fe(Ⅱ)或Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)矿物（如磁铁矿，菱铁矿）的一类原核微生物，属于典型的生物诱导型矿化微生物。在本次报告中，重点报道对一株异化铁还原细菌Shewanella Oneidensis MR-4在实验室条件下矿化过程的初步研究。为了对比研究不同底物浓度对于矿化过程的影响，进行了两组矿化实验，连续监测矿化过程中反应体系的pH，生物量，Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)浓度的变化。综合采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射、激光拉曼光谱和岩石磁学技术对不同时间点矿化产物进行分析。结果表明异化铁还原细菌Shewanella Oneidensis MR-4在以NaHCO3为缓冲体系，以乳酸钠为电子供体，以水合氧化铁为电子受体时的矿化过程应该为：水合氧化铁转为磁铁矿之后再转化为菱铁矿或者蓝铁矿，而矿化的程度及产物与底物浓度和电子供体/受体的相对浓度有重要关系。