Поиск

Биохимический механизм редукции железа (часть 1)
20.10.2012

Биохимический механизм редукции железа не у всех видов одинаков. У некоторых бактерий (Bacillus circulans и псевдомонад) восстановление железа — непосредственный результат прямого воздействия микробных клеток на трехвалентную форму этого элемента. В других случаях в качестве редуцирующих агентов выступают не сами по себе микроорганизмы, а выделяемые ими в среду продукты обмена. Японские микробиологи придают большое значение редуцирующим соединениям биогенного происхождения в этом процессе. С. Мотомура дифференцирует прямое и косвенное участие микроорганизмов в восстановлении железа, причем под косвенным воздействием он понимает воздействие микробных метаболитов.
По мнению некоторых исследователей, биологический смысл процесса редукции для участвующих в нем микроорганизмов состоит в освобождении кислорода, необходимого для осуществления важнейших физиологических функций организма. Согласно данным, полученным в опытах с В. circulans, в процессе восстановления железа активируется не кислород, а водород, что обусловлено активностью дегидрогеназы; при этом наличия одной лишь дегидрогеназы недостаточно для развития процесса, так как данный фермент действует только на растворенное железо, находящееся в ионной или комплексной форме. В связи с этим большое значение придается выделяемым микроорганизмами органическим кислотам, под влиянием которых происходит растворение гидроокиси железа. Значение микробных метаболитов как растворителей гидроокиси отмечалось давно.
Увеличение кислотности среды, однако, далеко не всегда способствует активизации процесса восстановления гидроокиси железа. Так, интенсивное образование двухвалентного железа в культурах Serratia marcescens может происходить при pH 7.4, а в культурах Fusarium — даже при pH 7.7. В одновременно изучавшихся Б.Б. Шахобовой культурах микроорганизмов-кислотообразователей процесс редукции протекал значительно менее интенсивно. По предположению автора, окисное железо может растворяться не только в результате образования микроорганизмами кислот, но и с помощью комплексообразования, что в общем соответствует современным представлениям о биохимическом механизме поглощения железа из устойчивых соединений микробными клетками. У большинства (если не у всех) микроорганизмов данный процесс протекает по однотипной схеме и сводится к выделению в окружающую среду специфических хелатообразующих соединений.