前人的研究已經廣泛證實了Shewanella和Geobacter的還鐵能力。此外,有報道稱,在用FeRM法還原鐵的過程中,磷酸亞鐵和碳酸亞鐵在細胞表面聚集。實驗結果表明與非鐵還原菌相比S12和MR-1細菌表面的Fe2+濃度高很多。使用S. decolorationis S12、S. oneidensis MR-1、G. sulfurreducens PCA三種模式鐵還原菌進行可溶性檸檬酸鐵還原時發現細胞熒光強度與二價鐵濃度呈良好的線性關系(圖2 A-E, G)純化水薄膜過濾器。
Fe在自然界中主要以固體的形式存在,本研究發現上述模式菌在還原無定形水鐵礦的過程中的Fe2+濃度也與熒光強度呈一致性變化趨勢。值得關注的是,在用于Geobacter無定形鐵還原測試時,僅有接觸鐵顆粒的細胞呈現熒光,而未接觸鐵顆粒的細胞幾乎無熒光(圖2F),與該菌依賴直接接觸的鐵還原方式一致,表明FSFC具有判斷細菌細胞是否正在進行鐵還原的能力。
除鐵還原能力外,不同屬細菌通常具有不同的形狀、表面性質和代謝物,這些都可能影響FSFC的熒光。為了進一步分析FSFC的選擇性,我們使用FSFC對5個盲菌標本進行了檢測。從沉積物中分離出五種還原鐵性能未知的細菌。
實驗表明,與預期的結果一樣, S12和 MR-1顯示熒光,陰性對照無熒光。在5個盲樣細菌中,只有P. motobuensis Iβ12有熒光,但FI低于S12。其余細菌均無熒光(圖4A-G),所以不同細菌的貼還原能力差異較大純化水薄膜過濾器,且FSFC探針對不同菌的評價結果與經典鄰菲羅啉法一致。為了測試FSFC是否可以在共培養系統中鑒定出FeRM,作者使用乳酸作為電子供體共培養了絲狀非FeRM 菌株GY32和桿狀菌株S12。如圖5A所示,桿狀菌株S12顯示出強熒光,而絲狀細菌GY32在相同的鐵還原培養物中沒有熒光。