清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Iron-organic matter complexes accelerate microbial iron cycling in an iron-rich fen

化学 缺氧水域 有机质 环境化学 氧化还原 溶解有机碳 舍瓦内拉 地杆菌 溶解度 铁酸盐 无机化学 细菌 生物膜 有机化学 生物 吸附 遗传学
作者
Stefan Kügler,Rebecca E. Cooper,Carl‐Eric Wegner,Jan Mohr,Thomas Wichard,Kirsten Küsel
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier BV]
卷期号:646: 972-988 被引量:98
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.07.258
摘要

The accessibility of iron (Fe) species for microbial processes is dependent on solubility and redox state, which are influenced by complexation with dissolved organic matter (DOM) and water-extractable organic matter (WEOM). We evaluated the complexation of these pools of organic matter to soluble Fe(II) and Fe(III) in the slightly acidic Schlöppnerbrunnen fen and subsequent effects on Fe(II) oxidation and Fe(III) reduction. We found the majority of soluble Fe(II) and Fe(III) is complexed to DOM. High-resolution mass spectrometry identified potential complexing partners in peat-derived water extracts (PWE), including compound classes known to function as ligands or electron shuttles, like tannins and sulfur-containing compounds. Furthermore, we observed clear differences in the stability of Fe(II)- and Fe(III)-DOM, with more labile complexes dominating the upper, oxic layers (0–10 cm) and more stable complexes in lower, anoxic layers (15–30 cm). Metal isotope-coded profiling identified a single potential chemical formula (C42H57O13N9Fe2) associated with a stable Fe-DOM complex. Fe(III) reduction and Fe(II) oxidation incubations with Geobacter sulfurreducens PCA and Shewanella oneidensis MR-1 or Sideroxydans CL-21, respectively, were used to determine the influence of Fe-DOM complexes on Fe cycling rates. The addition of PWE led to a 2.3-fold increase in Fe(III) reduction rates and 0.5-fold increase in Fe(II) oxidation rates, indicating Fe-DOM complexes greatly influence microbial Fe cycling by potentially serving as electron shuttles. Molecular analyses revealed Fe(III)-reducing and Fe(II)-oxidizing bacteria co-exist across all depths, in approximately equal proportions (representing 0.1–1.0% of the total microbial community), despite observed changes in redox potential. The activity of Fe(III)-reducing bacteria might explain the presence of the detected Fe(II) stabilized via complexation with DOM even under oxic conditions in upper peat layers. Therefore, these Fe(II)-DOM complexes can be recycled by microaerophilic Fe(II)-oxidizers. Taken together, these results suggest Fe-DOM complexation in the fen accelerates microbial-mediated redox processes across the entire redox continuum.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
28秒前
xun完成签到,获得积分10
40秒前
桃花岛主完成签到,获得积分10
42秒前
Qi完成签到 ,获得积分10
45秒前
hj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1437594843完成签到 ,获得积分0
1分钟前
李先生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zzgpku完成签到,获得积分0
1分钟前
jkaaa完成签到,获得积分0
2分钟前
doctor完成签到,获得积分10
2分钟前
琳llin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
平淡念梦完成签到 ,获得积分20
3分钟前
3分钟前
mochalv123完成签到 ,获得积分10
3分钟前
卓初露完成签到 ,获得积分0
3分钟前
guoguo1119完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Lillianzhu1完成签到,获得积分10
4分钟前
ASHhan111完成签到,获得积分0
4分钟前
黄花菜完成签到 ,获得积分0
4分钟前
nikehy完成签到,获得积分10
4分钟前
花花2024完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
Lucky发布了新的文献求助10
4分钟前
糖宝完成签到 ,获得积分0
4分钟前
Lucky完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
白华苍松发布了新的文献求助10
5分钟前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
5分钟前
gucj完成签到 ,获得积分10
5分钟前
sincyking完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
白华苍松发布了新的文献求助10
5分钟前
马大帅完成签到,获得积分10
6分钟前
Suraim完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
陈粒完成签到 ,获得积分10
6分钟前
白华苍松发布了新的文献求助10
6分钟前
要减肥的数据线完成签到,获得积分20
6分钟前
6分钟前
高分求助中
论现代体育科学研究的方法学特征 1000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Petrology and Plate Tectonics 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6912007
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8604313
关于积分的说明 18259058
捐赠科研通 6321465
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3066881
关于科研通互助平台的介绍 2092903
邀请新用户注册赠送积分活动 2044108