梁建根

(浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所，浙江 杭州 310021)

铁对于生命有机体来说是一种必需元素，在生物的代谢过程中起着重要作用。在微生物的代谢过程中，铁同样是必不可少的[1]，并且在一些寄主与细菌的相互作用中起着重要作用[2]。在微生物细胞中，铁是多种酶的辅基或激活剂，在其运输过程和氧化还原反应中发挥着重要的作用[3]。此外，对于在有氧条件下生长的微生物而言，铁是必需的，例如在ATP合成中的氧化还原、DNA前体的还原、血红素的形成都需要铁的参与[4]。此外，细胞反应中的氧化-还原过程中细胞色素形成，过氧化物酶、非铁固氮酶和核糖核苷酸还原酶的活性都与铁存在着紧密的关系[5]。

细胞最佳生长所需要的铁离子(Fe3+)浓度至少为1 mmol·L-1[4]，虽然铁元素在地壳中的含量为第4位，但在自然环境中，Fe2+易被氧化成Fe3+，所以在自然的pH下铁元素多以氧化铁和氢氧化铁这2种不可溶的、非常稳定的多聚体形式(10～18 μm)存在于环境中，难以被生物利用[4,6-7]。但生物体通过不断的进化，利用各种机制在低铁的环境中去获取Fe3+，其中分泌嗜铁素(siderophores)获取Fe3+的途径最为常见[6,8]。这种特殊的铁螯合剂通过对难溶性铁的活化、吸收和运输来提供微生物本身对铁营养的需求[9]。随着不同嗜铁素的发现，人们对其研究兴趣日益加强，细菌、真菌、植物和藻类在缺铁的条件下均能产生嗜铁素。目前，大约有500多种嗜铁素已经被定性分析，其中研究比较多的是微生物产生的嗜铁素。……