Acidithrix ferrooxidans ( A. ferrooxidans ) es una bacteria heterótrofa , acidófila y Gram-positiva del género Acidithrix . La cepa tipo de esta especie, A. ferrooxidans Py-F3 , se aisló de una corriente ácida que drenaba de una mina de cobre en Gales . [1] [2] [3] [4] Esta especie crece en una variedad de ambientes ácidos como arroyos, minas o sitios geotérmicos. [3] Los lagos de mina con redoxclina favorecen el crecimiento con hierro ferroso como donante de electrones. [3] [5] A. ferrooxidanscrece rápidamente en serpentinas macroscópicas, produciendo densidades de células mayores que otros microbios formadores de serpentinas. [6] Se ha propuesto su uso en biorreactores para remediar los desechos mineros debido a las densidades celulares y la oxidación rápida de la oxidación del hierro ferroso en el drenaje ácido de la mina. [6] La producción de exopolisacáridos durante el metabolismo del sustrato metálico, como la oxidación del hierro, ayuda a prevenir la incrustación de minerales en las células. [5]
La cepa tipo Py-F3 se aisló de aguas mineras ácidas y ricas en metales en el norte de Gales. [5] Py-3 puede desarrollar diferentes metabolismos para posibles sustratos de crecimiento, [4] y puede crecer en un rango de temperaturas de 10 a 30 °C y pH de 1,5 a 4,4. [4] [7] La cepa Py-F3 codifica múltiples enzimas para la fijación de carbono, incluida RubisCO, pero no se ha estudiado su actividad de fijación de carbono. [4] Se descubrieron en el genoma genes que codifican proteínas para vías metabólicas que utilizan azufre, nitrógeno y hierro. [4] La fuente de azufre es el sulfato y puede usar aminoácidos como fuente de nitrógeno. Este es un requisito único del aislado Py-F3, lo que lo deja incapaz de crecer en medios a menos que se agreguen sustratos complejos. [4] Para la homeostasis del pH, los genes de la ureasa podrían ayudar a la supervivencia debido a la actividad de bombeo de protones codificada. [4] [7] La captación de urea está documentada en Py-F3 y permite la producción intracelular de urea, en lugar de llevarla a la célula. [4] El peptidoglicano de este organismo contiene ácido meso-dia-minopimélico y cadenas principales de ácidos grasos y una quinona respiratoria. [7]
El aislado C25 se recuperó de la formación de partículas de hierro en una zona pelágica de redoxclina rica en hierro de un lago de mina. [5] Este aislado puede oxidar el Fe(II) y reducir el Fe(III) en condiciones microóxicas, y se sugirió que contribuye a la formación de partículas de hierro en el entorno pelágico. [5] El crecimiento no se produjo a un pH inferior al de Py-F3 (pH) de 2, mientras que C25 tuvo una mayor tolerancia al pH. [5] La observación de que el C25 puede oxidar y reducir el hierro proporciona información sobre cómo los microbios ciclan tanto el hierro como el carbono orgánico en condiciones ácidas. [5] Las rápidas tasas de oxidación del hierro conducen a la regeneración del hierro férrico en el medio ambiente a un pH tan bajo como 1,5. [8] [6]En comparación con Py-F3, C25 no codificó la ribulosa, pero será necesario realizar estudios futuros para obtener una respuesta definitiva. [5]
Las cepas crecen utilizando el metabolismo del hierro en caldo/agar de soja tríptica (TSA/TSB) a pH bajo, donde se forman colonias bacterianas con precipitados de hierro. [5] [6] Las condiciones de laboratorio de 25 °C aeróbicamente permitieron que se produjera la oxidación del hierro ferroso en un medio lacustre esterilizado. [5] Los investigadores reconocieron el potencial de utilizar A. ferrooxidans para un biorreactor a través del crecimiento/adherencia en superficies sólidas. [6] Las minas de hierro son una excelente condición de crecimiento y una analogía para el biorreactor debido a esas superficies similares. [6] El uso de bacterias puede facilitar la eliminación del hierro soluble del agua ferruginosa, y la producción de hierro (III) contribuye a la disolución de los minerales de sulfuro. [6]