Bacterial production of organic acids enhances HO-dependent iodide oxidation

バクテリアが生成する有機酸と過酸化水素との反応によるヨウ素酸化の促進

Li, H.-P.*; Yeager, C. M.*; Brinkmeyer, R.*; Zhang, S.*; Ho, Y.-F.*; Xu, C.*; Jones, W. L.*; Schwehr, K. A.*; 乙坂 重嘉  ; Roberts, K. A.*; Kaplan, D. I.*; Santschi, P. H.*

Li, H.-P.*; Yeager, C. M.*; Brinkmeyer, R.*; Zhang, S.*; Ho, Y.-F.*; Xu, C.*; Jones, W. L.*; Schwehr, K. A.*; Otosaka, Shigeyoshi; Roberts, K. A.*; Kaplan, D. I.*; Santschi, P. H.*

微生物活動が土壌-地下水間のI輸送に与える役割を理解するため、米国サバナリバーサイト(SRS)核施設のF地域から単離した天然由来のバクテリアについて、ヨウ素酸化機構について議論した。多くの種類のバクテリアについて、有機ヨウ素の主な前駆物質である三ヨウ化物イオンの液体培地中での生成率を観察したところ、その濃度は過酸化水素(HO)の存在により2倍から10倍に高められることが確認された。さらに、液体培地中のペルオキシダーゼ活性及び有機酸濃度の時間変化から、(1)微生物によって排泄される有機酸とHOとの反応により、酸化剤過酸化カルボキシル酸が生成することと、(2)有機酸の排泄に伴い培地中のpHが低下すること、の2つの機構がヨウ素の酸化を促進させうることが示唆された。

In order to develop an understanding of the role that microorganisms play in the transport of I in soil-water systems, naturally occurring bacteria isolated from the F-area subsurface of the Savannah River Site (SRS) were assessed for iodide oxidizing activity. Spent liquid medium from a number of SRS bacterial cultures enhanced iodide oxidation 2-10 fold in the presence of hydrogen peroxide (HO). From a time-series measurements of peroxidase activities and organic acid concentrations, it was hypothesized that microbial organic acid exudate promoted iodide oxidation via following mechanisms; (1) organic acids interact with HO to form strong iodide oxidizing agents, peroxy carboxylic acids, and (2) organic acid secretion led to enhanced rates of HO-dependent iodide oxidation by lowering the pH of the culture medium.