Los microorganismos reductores de sulfato ( SRM ) o procariotas reductoras de sulfato ( SRP ) son un grupo compuesto por bacterias reductoras de sulfato (SRB) y arqueas reductoras de sulfato (SRA), las cuales pueden realizar respiración anaeróbica utilizando sulfato ( SO2−
4) como aceptor terminal de electrones , reduciéndolo a sulfuro de hidrógeno (H 2 S). [1] [2] Por lo tanto, estos microorganismos sulfidogénicos "respiran" sulfato en lugar de oxígeno molecular (O 2 ), que es el aceptor terminal de electrones reducido a agua (H 2 O) en la respiración aeróbica .
La mayoría de los microorganismos reductores de sulfato también pueden reducir algunos otros compuestos de azufre inorgánicos oxidados , como el sulfito ( SO2−
3), ditionita ( S
2O2−
4), tiosulfato ( S
2O2−
3), tritionato ( S
3O2−
6), tetrationato ( S
4O2−
6), azufre elemental (S 8 ) y polisulfuros ( S2−
norte). Según el contexto, "microorganismos reductores de sulfato" se puede usar en un sentido más amplio (incluidas todas las especies que pueden reducir cualquiera de estos compuestos de azufre) o en un sentido más estricto (incluidas solo las especies que reducen el sulfato y excluyendo estrictamente tiosulfato y azufre ). reductores , por ejemplo).
Los microorganismos reductores de sulfato se remontan a hace 3.500 millones de años y se consideran una de las formas más antiguas de microbios, ya que contribuyeron al ciclo del azufre poco después de que surgiera la vida en la Tierra. [3]
Muchos organismos reducen pequeñas cantidades de sulfatos para sintetizar componentes celulares que contienen azufre ; esto se conoce como reducción de sulfato asimilatoria . Por el contrario, los microorganismos reductores de sulfato considerados aquí reducen el sulfato en grandes cantidades para obtener energía y expulsar el sulfuro resultante como desecho; esto se conoce como reducción disimilatoria de sulfato . [4] Utilizan sulfato como aceptor de electrones terminal de su cadena de transporte de electrones . [5] La mayoría de ellos son anaerobios ; sin embargo, hay ejemplos de microorganismos sulfato-reductores que son tolerantes al oxígeno, y algunos de ellos incluso pueden realizar respiración aeróbica.[6] No se observa crecimiento cuando se usa oxígeno como aceptor de electrones. [7]
Además, existen microorganismos sulfato-reductores que también pueden reducir otros aceptores de electrones, como fumarato , nitrato ( NO−
3), nitrito ( NO−
2), hierro férrico (Fe 3+ ) y dimetilsulfóxido (DMSO). [1] [8]
En términos de donantes de electrones , este grupo contiene tanto organótrofos como litótrofos . Los organotrofos oxidan compuestos orgánicos , como carbohidratos , ácidos orgánicos (como formiato , lactato , acetato , propionato y butirato ), alcoholes ( metanol y etanol ), hidrocarburos alifáticos (incluido el metano ) e hidrocarburos aromáticos ( benceno , tolueno ,etilbenceno y xileno ). [9] Los litótrofos oxidan hidrógeno molecular (H 2 ), por el cual compiten con metanógenos y acetógenos en condiciones anaeróbicas. [9] Algunos microorganismos reductores de sulfato pueden usar directamente hierro metálico (Fe 0 , también conocido como hierro cerovalente o ZVI) como donante de electrones, oxidándolo a hierro ferroso (Fe 2+ ). [10]
El sulfato se encuentra ampliamente en el agua de mar, los sedimentos y el agua rica en materia orgánica en descomposición. [5] El sulfato también se encuentra en ambientes más extremos, como respiraderos hidrotermales, sitios de drenaje de minas ácidas, campos petrolíferos y el subsuelo profundo, [11] incluyendo el agua subterránea aislada más antigua del mundo. [12] [13] Los microorganismos reductores de sulfato son comunes en ambientes anaeróbicos donde ayudan en la degradación de materiales orgánicos. [14] En estos ambientes anaeróbicos, las bacterias fermentadoras extraen energía de moléculas orgánicas grandes; los compuestos más pequeños resultantes, como ácidos orgánicos y alcoholes , se oxidan aún más poracetógenos y metanógenos y los microorganismos reductores de sulfato competidores. [5]