Окисление соединений марганца

Рисунок

При этой реакции выход энергии настолько незначителен, что он не может обеспечивать существование литотрофных микроорганизмом. И действительно, все микроорганизмы, участвующие в превращении соединений марганца, относятся в органотрофам. К окислению соединений марганца способны очень многие микроорганизмы, в том числе более половины почвенных бактерий и грибов. Превращение марганца не относится к жизненно важным функциям организма, а является побочной реакцией. Характерно, что окисление марганца гораздо интенсивнее идет в смешанных культурах.

Восстановление окислов марганца осуществляется факультативно-анаэробными микроорганизмами, причем процесс может идти даже в аэробных условиях. Особенно активно восстанавливают марганец энтеробактерии, бациллы и Thiobacillus thiooxidans.

Процесс восстановления окислов марганца не специфичен, т. е. не обнаружена группа микроорганизмов, специализирующаяся на получении кислорода путем восстановления окисленных соединений марганца.

В результате восстановительных процессов марганец переходит в растворимое состояние, а в результате окислительных—выделяется в виде отложений. Этот процесс был воспроизведен в лабораторных условиях Б. В. Перфильевым и Д. Р. Габе. Им удалось показать образование микрозон отложения марганца и железа микроорганизмами. В стерильных условиях микрозоны металлов не образовывались.

Из микрозон отложения марганца были выделены микроорганизмы своеобразной морфологии. Наиболее характерный представитель—Metallogenium. При изучении этого организма было показано, что он, как и Gallionella, выделяет стебельки из клетки, но в стебельках содержатся окислы не железа, а марганца. Клетки Metallogenium не имеют оболочки. Возможно, что выделение окислов марганца связано у бактерий с защитной функцией.

Metallogenium играет очень существенную роль в формировании отложений марганца. Вследствие деятельности факультативно-анаэробных микроорганизмов в болотах, илах, в почвах образуются растворимые соединения марганца. При попадании в окисную зону они окисляются бактериями и переходят в состояние нерастворимых окислов. В условиях достаточного обеспечения среды кислородом эти окислы устойчивы.

Восстановленные формы марганца могут сохраняться в том случае, если они защищены от аэробных условий поверхностными отложениями.