Le strategie segrete dei batteri anaerobi

Nel corso della ricerca si è dimostrato che i batteri cedono elettroni agli ossidi di ferro più velocemente se nel suolo sono presenti sostanze umiche inorganiche

Nuove informazioni sui processi chimici utilizzati dai batteri anaerobici riportate in un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Nature Geoscience aprono nuove prospettive alla comprensione dei processi che avvengono nei suoli.

Gli ambienti privi di ossigeno contengono spesso microbi che utilizzano gli ossidi di ferro e altri minerali nello stesso modo in cui gli animali utilizzano l’ossigeno. Queste reazioni batteriche possono essere accelerate dalla presenza di composti organici nel suolo.

I ricercatori dell’Università del Wisconsin a Madison guidati da Eric Roden hanno mostrato che i batteri che sfruttano gli ossidi possono svolgere le stesse funzioni fisiologiche altrettanto bene con sostanze organiche insolubili, che si formano quando le piante e altri materiali organici si degradano in suoli e sedimenti, dando origine alle cosiddette sostanze umiche. Nell’interazione con i batteri anaerobi, queste ultime vanno incontro al processo chimico di riduzione.

“Quando le sostanze umiche vengono ridotte, cioè le loro molecole acquistano elettroni, diventano reattive nei confronti di altre sostanze, in particolare degli ossidi del ferro”, ha spiegato Roden, esperto di geochimica e microbiologia dei sedimenti.

Il ferro è un elemento assai reattivo e molto abbondante sul nostro pianeta, al punto da rappresentare un elemento chiave per la comprensione della chimica, della biologia e della geologia degli ambienti naturali.

Roden e colleghi hanno utilizzato avanzate tecniche di analisi quali la risonanza di spin elettronico e la microscopia elettronica a trasmissione per confermare che i composti organici ricevono elettroni dai batteri e li “passano” agli ossidi di ferro.

“In effetti, gli elettroni vengono trasferiti più velocemente agli ossidi di ferro quando sono presenti le sostanze umiche”, ha concluso Roden. “Queste sostanze insolubili potrebbero essere parte integrante di cammini degli elettroni precedentemente non riconosciuti: la riduzione delle sostanze umiche insolubili potrebbero influenzare tutti i tipi di reazione che dipendono dall’ossidoriduzione nei sedimenti”.