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摘要:
[目的]研究铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4在细胞外诱导形成含铁矿物的矿物相、化学成分和形貌结构等特性及其变化,深化对铁还原细菌细胞外诱导矿化过程的认识.[方法]在以30 mmol/L乳酸钠为电子供体,10 mmol/L水合氧化铁为电子受体,[HCO3-]为30 mmol/L,[PO43-]为5 mmol/L条件下,30℃恒温下厌氧培养,进行细菌生长和细胞外诱导矿化实验,定期采样测量反应体系的pH、生物量、Fe(Ⅱ)浓度;采用激光拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)等方法对不同时间点的矿化产物进行分析.[结果]MR-4在还原Fe(Ⅲ)的过程中,细胞快速生长,表明MR-4的Fe(Ⅲ)还原和乳酸氧化过程相互耦合,从而进行细胞生长,并在细胞外诱导矿物形成.对不同阶段矿化产物的综合分析表明,反应进行到约8d时,无定形-弱结晶的水合氧化铁部分地转化为纳米尺寸的磁铁矿晶体颗粒;约16d时,反应体系中开始出现蓝铁矿晶体颗粒;约20 d后,几乎所有矿物转化为纤维状或者叶片状的蓝铁矿.[结论]铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4细胞外诱导矿化过程受环境条件控制,当以乳酸钠和水合氧化铁分别作为电子供体和受体,相对高的[PO43-]/[HCO3](1∶6)时,水合氧化铁先转化为磁铁矿,最后大量转化为蓝铁矿.本研究为全面认识铁还原细菌的生物诱导矿化过程和评估其参与铁元素地球化学循环提供了新的数据.
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文献信息
篇名 铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4诱导水合氧化铁形成蓝铁矿的过程
来源期刊 微生物学报 学科
关键词 铁还原细菌 生物诱导矿化 磁铁矿 蓝铁矿 电子显微学 激光拉曼 X射线衍射
年,卷(期) 2018,(4) 所属期刊栏目 微生物-矿物相互作用及电子转移
研究方向 页码范围 573-583
页数 11页 分类号
字数 语种 中文
DOI 10.13343/j.cnki.wsxb.20180029
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研究起点
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期刊影响力
微生物学报
月刊
0001-6209
11-1995/Q
大16开
北京朝阳区北辰西路1号中科院微生物所内
2-504
1953
chi
出版文献量(篇)
4459
总下载数(次)
15
相关基金
国家自然科学基金
英文译名:the National Natural Science Foundation of China
官方网址:http://www.nsfc.gov.cn/
项目类型:青年科学基金项目(面上项目)
学科类型:数理科学
论文1v1指导