Поиск

Микроорганизмы, восстанавливающие железо
20.10.2012

Первые данные о видовом составе микрофлоры, участвующей в глееобразовании, получены Е.В. Руновым, исследовавшим способность к восстановлению железа у ряда чистых культур сапрофитных бактерий: Clostridium pasteurianum, Escherichia coli, Bacillus daniz, B. mereschkowsky, Lactobacillus lactis. Автором обнаружено, что железо редуцируется в ходе анаэробных микробиологических процессов, сопровождающихся кислотооб-разованием. Р. Старки и X. Гальворсон наблюдали редукцию железа в смешанных культурах Escherichia coli и Clostridium sporogcnes. Дж. Робертс исследовал 265 штаммов самых различных микроорганизмов (дрожжей, бактерий, актиномицетов) и нашел, что только Bacillus polymyxa и Clostridium sp. обладают железоредуцирующей способностью. По данным С. Вромфильда. отмытые суспензии Bacillus circulans и и меньшей степени некоторых других видов бактерий (В. megatherium, Aerobacter aerogenes и др.) восстанавливают трехвалентное железо в присутствии доступных донаторов водорода.
Л.В. Калакуцкий и И.И. Дуда обнаружили способность к редукции железа у представителей псевдомонад. Пo данным А.Ю. Дараган, и некоторых почвах лесной зоны восстановление железа и глееобразование связаны преимущественно с биохимической активностью маслянокислых бактерий и псевдомонад, способных к развитию в анаэробных условиях.
Э.П. Трошанов показал, что в иловых отложениях некоторых озер Карелии восстановление железа обусловлено жизнедеятельностью разнообразных бактерий, причем наиболее активны из них виды Bacillus, в первую очередь В. circulans и В. mesentericus. Дж. Оттов расширил список известных железоредуцирующих микроорганизмов, включив в него многие виды гетеротрофных спороносных и неспороносных бактерий: Aerobacter cloacae, Serratia marcescens, Paracolobactrum aerogenoides, Bacillus cereus, B. thuringiensis, — а также грибов.
B.B. Шахобова, изучая восстановление железа некоторыми видами грибов и актиномицетов, обнаружила, что одни штаммы (Fusariuin sp., Aspergillus niger) способны восстанавливать как растворимую форму железа, так и железо гидроокиси, тогда как другие (Penicillium sp., Р. glaucum и Actinomyces sp.) воздействуют только на растворенное железо (FeCl3).
Таким образом, находящееся в растворе железо легче подвергается редукции и в процессе его восстановления может принимать участие более разнообразная микрофлора, чем в редукции гидроокиси. Помимо гетеротрофов восстанавливать железо могут и некоторые автотрофные бактерии (Thiobacillus thiooxidans, Th. ferrooxidans и Sulfolobus acidocaldarius); развиваясь в анаэробных условиях, вместо кислорода при окислении серы они используют трехвалентное железо, которое при этом восстанавливается до двухвалентного состояния.
Н.А. Дараселия и Г.Б. Калатозова наблюдали аналогичное явление при восстановлении четырехвалентного марганца некоторыми окисляющими этот элемент гетеротрофами. По данным Г.А. Дубининой, накопление окислов марганца в культурах железомарганцевых бактерий, в том числе Metallogenium, — суммарный итог двух противоположно направленных реакций: восстановления четырехвалентного марганца перекисью водорода и окисления двухвалентной формы этого элемента при участии H2O2 и каталазы. Господствующее направление процесса зависит от концентрации перекиси водорода и каталазы. Следовательно, в зависимости от условий одни и те же виды микроорганизмов могут выступать то в роли окислителей, то в роли восстановителей элементов с переменной валентностью.