Ijzerverwerving

Ijzerverwerving is een verzamelterm voor de biologische processen waardoor organismen ijzer uit hun omgeving halen. IJzer is een essentieel micronutrient voor tal van enzymatische reacties, maar in veel bodems is Fe3+ slecht oplosbaar, waardoor ijzer vaak beperkt beschikbaar is. Bij planten verlopen ijzeropname en -verwijdering via twee hoofdstrategieën: Strategie I en Strategie II.

Strategie I wordt toegepast door de meeste niet-grasachtige planten. Wortels acidifiëren de rhizosfeer via H+-ATPases, waardoor ijzer beter oplosbaar wordt. Een ferric chelate reductase (FRO2) reduceert Fe3+ tot Fe2+, waarna Fe2+ via transporters zoals IRT1 in wortelcellen kan worden opgenomen en naar de xyleem wordt getransporteerd. Deze strategie is gericht op het vergroten van de oplosbaarheid en opname van ijzer uit geoxideerde vormen.

Strategie II wordt toegepast door de grassen. Zij scheiden fytosideroforen (ook wel fytosiderophoren) uit in de rhizosfeer die Fe3+ binden en mobiliseren. Het Fe3+-fytosideroforcomplex wordt via specifieke transporters in de wortel opgenomen, bijvoorbeeld via YS1/YS3 in rijst en andere grassen. Deze strategie maakt gebruik van chelatoren om ijzer uit onoplosbare vormen te bevrijden.

Daarnaast dragen microbiële sideroforen bij aan de beschikbaarheid van ijzer in de rhizosfeer, en mycorrhizae kunnen ijzertoegang via myceliale netwerken verbeteren. De regulatie van ijzerverwerving is responsief: bij ijzerdeficiëntie nemen de expressie van genen zoals FRO2 en IRT1 toe en wordt de opnameactiviteit verhoogd.

Het begrip ijzerverwerving is van groot belang voor plantengroei en landbouw, aangezien ijzertekort leidt tot chlorose en verminderde opbrengst. Begrip van deze processen ondersteunt bodembeheer, veredeling en microbiële interacties die ijzerbeschikbaarheid verbeteren.