15.06.2013 Views

BACTERIILE IMPLICATE ÎN PROCESUL DE SOLUBILIZARE A ...

BACTERIILE IMPLICATE ÎN PROCESUL DE SOLUBILIZARE A ...

BACTERIILE IMPLICATE ÎN PROCESUL DE SOLUBILIZARE A ...

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

<strong>BACTERIILE</strong> <strong>IMPLICATE</strong> ŒN <strong>PROCESUL</strong> <strong>DE</strong> <strong>SOLUBILIZARE</strong><br />

A SULFURILOR MINERALE<br />

De i despre influen˛a bacteriilor Ón solubilizarea metalelor din sulfurile<br />

metalice Rudolfs i Helbronner au prezentat c‚teva rapoarte Ónc„ din anul 1922,<br />

abia Ón 1947 cercet„torii americani Colmer i Hinkle (1947) au izolat din apele<br />

acide de min„ ni te bacterii autotrofe chimiosintetizante care oxidau foarte<br />

rapid fierul i sulful, bacterii pe care Colmer, Temple i Hinkle, Ón 1949, le-au<br />

denumit Thiobacillus ferrooxidans (Beck, 1967; Torma, 1977; Berry i Murr,<br />

1978). Mai t‚rziu aceste bacterii au fost izolate din foarte multe bazine miniere<br />

i s-a dovedit c„ sunt prezente Ón toate apele de min„ acide (Johnson, 1998;<br />

Hallberg i Johnson, 2002).<br />

Œn apele de min„ dar i Ón minereuri i Ón soluri au fost identificate i alte<br />

bacterii, clasificate ini˛ial Ón genul Thiobacillus (T.) i reclasificate Ón alte genuri<br />

pe m„sur„ ce studiul lor a fost aprofundat: Thiobacillus caldus, Thiobacillus<br />

denitrificans, Thiobacillus thiooxidans (sin. T. concretivorus), Thiobacillus<br />

thioparus (sin. Bacterium thioparum, T. thiocyanoxidans), Acidiphilium<br />

acidophilum (sin. T. acidophilus, T. organoparus), T. neapolitanus, (sin. T. X),<br />

Starkeya novella (sin. T. novellus), Thiomonas cuprina (sin. T. cuprinus),<br />

Thiomonas intermedia (sin. T. intermedius), Thiomonas prospera (sin.<br />

T.prosperus), .a. Recent o serie de specii din genul Thiobacillus au fost<br />

reclasificate Ón genurile Acidithiobacillus (T. thiooxidans, T. ferrooxidans,<br />

T.caldus), Halothiobacillus (T. neapolitanus, T. halophilus, T. hydrothermalis)<br />

i Thermithiobacillus (T. tepidarius) (Bond, Druschel i Banfield, 2000; Kelly<br />

i colab., 2000, Kelly i Wood, 2000).<br />

Œn afara bacteriilor din genurile amintite, Ón acelea i medii de via˛„, sau<br />

Ón medii asem„n„toare, tr„iesc i alte bacterii care au un rol mai mult sau mai<br />

pu˛in important Ón solubilizarea metalelor i care fac parte din alte genuri:<br />

Acidianus; Acidimicrobium (Johnson, 1998; Norris i colab., 2000);<br />

Acidisphaera (Hiraishi i colab., 2000; Hiraishi i Shimada, 2001);<br />

Ferromicrobium (Johnson i Roberto, 1997); Ferroplasma (Golyshina i colab.,<br />

2000; Edwards i colab., 2000); Leptospirillum (Hippe, 2000; Coram i<br />

Rawlings, 2002); Metallogenium (Dubinina i Balashova, 1985);<br />

Metallosphaera; Sulfobacillus (Clark i Norris, 1996; Norris i colab., 1996;<br />

Johnson i Roberto, 1997); Sulfolobus (Pivovarova i Golovacheva, 1985;<br />

Johnson, 1998; Norris i colab., 2000); Sulfurisphaera (Kurosawa i colab.,<br />

1998; Norris i colab., 2000); Thermothrix (Zarnea, 1994).<br />

7


8<br />

Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

Din punct de vedere morfologic speciile genului Acidithiobacillus (At.)<br />

nu se deosebesc Óntre ele, fiind reprezentate de indivizi gram-negativi, av‚nd<br />

form„ de bastona e scurte de 1-2 Ï lungime i 0,5 Ï Ón diametru. Au un flagel<br />

polar cu ajutorul c„ruia se pot deplasa u or Ón mediul lichid (Torma, 1971,<br />

1977; Hutchins i colab., 1986; Devasia, 1993).<br />

Studiile electronomicroscopice efectuate de Lundgren (1964), Shively,<br />

Decker i Greenwalt (1970), precum i de c„tre al˛i cercet„tori, au ar„tat c„ din<br />

punct de vedere structural, tiobacilii posed„ o organizare aproape, sau chiar<br />

identic„ cu a altor bacterii gram-negative.<br />

Celula bacterian„ este acoperit„ de un perete celular rezistent, care o<br />

ap„r„ de ac˛iunea nefavorabil„ a factorilor externi. Peretele celular este<br />

Ónconjurat de o capsul„ format„ din substan˛e mucilaginoase.<br />

Sub peretele celular se g„se te membrana celular„ (citoplasmatic„) ce<br />

joac„ un rol foarte important Ón via˛a celulei. Œn primul r‚nd ea regleaz„<br />

permeabilitatea celulei, control‚nd schimbul de substan˛e Óntre mediul celular<br />

intern i mediul extern, iar Ón al doilea r‚nd, con˛in‚nd o serie de sisteme<br />

enzimatice, membrana celular„ particip„ la schimburile energetice ale celulei.<br />

La acest nivel se g„se te sistemul enzimatic respirator al transferului de<br />

electroni, care are un rol primordial Ón procesul de oxidare bacterian„ a<br />

sulfurilor minerale.<br />

Œn interiorul celulei se g„se te citoplasma, Ón care sunt incluse o serie de<br />

particule celulare care au rolul de a asigura func˛iile vitale ale celulei. Tot aici<br />

se g„se te nucleoidul care con˛ine fibrile ce constituie o molecul„ dublu<br />

catenar„ de acid dezoxiribonucleic (AND). Nucleoidul are form„ neregulat„,<br />

este delimitat de citoplasm„, dar nu are membran„ nuclear„. El este depozitul<br />

informa˛iei genetice a bacteriei.<br />

Œn citoplasm„ exist„ plasmide, care sunt elemente spa˛ial separate de<br />

cromosomul bacterian, molecule mai mici, inelare, de ADN extracromozomial,<br />

care con˛in informa˛ie genetic„ neesen˛ial„ pentru cre terea normal„ a celulei,<br />

dar de care se consider„ c„ sunt legate caracterele adaptative ale celulelor<br />

bacteriene (Zarnea, 1986; Oros, 1995).<br />

Din punct de vedere al nutri˛iei toate acestea sunt bacterii autotrofe,<br />

chimiosintetizante. Aceasta Ónseamn„ c„ ele au capacitatea de a- i sintetiza toate<br />

substan˛ele proprii, at‚t pe cele proteice c‚t i pe cele glucidice i lipidice, pe<br />

seama substan˛elor anorganice.<br />

Sursa de energie pe care bacteriile chimiosintetizante o folosesc pentru<br />

sinteza substan˛elor proprii este energia chimic„ rezultat„ din oxidarea<br />

diferitelor substan˛e anorganice. Ele nu au capacitatea de a descompune<br />

substan˛ele organice, prezen˛a acestor substan˛e influen˛‚nd negativ dezvoltarea<br />

lor. Œn foarte pu˛ine cazuri s-a reu it cre terea lui At. ferrooxidans pe mediu<br />

solid agarizat sau Ón mediu cu glucoz„.


Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

Drept surs„ de carbon pentru sinteza substan˛elor proprii, tiobacilii,<br />

utilizeaz„ dioxidul de carbon, ca i Ón cazul plantelor verzi, cu deosebirea c„<br />

bacteriile folosesc dioxidul de carbon dizolvat Ón mediul lichid Ón care tr„iesc:<br />

energie chimica in cazul bacteriilor<br />

CO2 + H2O <br />

<br />

<br />

<br />

CH2O + O2<br />

energie solar„ in cazul plantelor<br />

Pe baza acestor substan˛e hidrocarbonatate simple bacteriile sintetizeaz„<br />

Ón continuare elementele de baz„ ale glucidelor i lipidelor, precum i<br />

aminoacizii, elementele constituente ale proteinelor. Oxigenul eliberat Ón reac˛ia<br />

de mai sus nu este eliminat Ón atmosfer„, ca i Ón cazul plantelor, ci este utilizat<br />

ca ultim acceptor de electroni Ón reac˛ia de oxidare a substratului.<br />

Azotul, fosforul, sulful, potasiul i alte elemente care intr„ Ón<br />

componen˛a substan˛elor organice proprii, sunt luate din s„rurile minerale<br />

dizolvate Ón mediul nutritiv.<br />

Av‚nd aceea i form„ i structur„, speciile genului Acidithiobacillus se<br />

disting Óntre ele pe baza unor caracteristici metabolice, cum ar fi: oxidarea<br />

compu ilor anorganici ai sulfului, capacitatea de oxidare a fierului, produ ii<br />

finali forma˛i, adaptarea la heterotrofie, cre terea anaerob„ Ón prezen˛a<br />

nitratului, domeniul de pH Ón care tr„iesc etc.<br />

Acidithiobacillus ferrooxidans<br />

Sunt considerate bacterii obligat chemolitoautototrofe.<br />

Aceast„ bacterie poate oxida toate sulfurile minerale naturale (care<br />

con˛in S 2- ), sulful nativ (S o ), precum i al˛i compu i ai sulfului, prezen˛i Ón<br />

diferite grade de oxidare, ca tiosulfatul (S2O3 2- ) i tetrationatul (S4O6 2- ), p‚n„ la<br />

acid sulfuric. De asemenea Ó i poate asigura energia prin oxidarea fierului feros<br />

(Fe 2+ ) la fier feric (Fe 3+ ) (Silverman i Lundgren, 1959; Lundgren i colab.,<br />

1964; Torma, 1971, 1977; Groudev, 1979; Polkin i colab., 1982; Karavaiko,<br />

1985; Hutchins i colab., 1986; Zarnea, 1994; Evangelou, 1995; Oros, 1995).<br />

Este bacteria cea mai larg utilizat„ Ón biotehnologiile de biosolubilizare a<br />

minereurilor i a concentratelor de metale neferoase.<br />

Sunt bacterii acidofile, pH-ul optim pentru cre terea lor este cuprins<br />

Óntre 2,0-2,5 dar pot tr„i i la valori mai sc„zute ale pH-ului, fiind deosebit de<br />

rezistente Ón mediile acide (Sand i colab., 1992; Schrenk i colab., 1998; Bond<br />

i colab., 2000a, 2000b). Av‚nd o mare capacitate de adaptare pot suporta o<br />

concentra˛ie de acid sulfuric de 18 g/l i mor numai la 22 g/l, la pH 0,3 (Polkin,<br />

1982). Œn apele de min„ au fost depistate la valori de pH 4,0-4,5 i chiar la 7,0,<br />

dar Ón aceste condi˛ii sunt inactive. Mediul celular intern are pH-ul Óntre 4,8-5,0.<br />

9


10<br />

Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

Din punct de vedere al temperaturii, aceste bacterii sunt mezofile, av‚nd<br />

domeniul optim de dezvoltare Óntre 25-35 o C. Sunt rezistente la temperaturi<br />

sc„zute, dar activitatea lor scade cu sc„derea temperaturii. Rezist„ Ón condi˛ii de<br />

Ónghe˛, relu‚ndu- i activitatea dup„ ce condi˛iile devin favorabile. Prin cre terea<br />

temperaturii la 40 o C, Ón mod normal, bacteriile ar trebui s„ moar„, dar s-a<br />

constatat c„ aceste bacterii s-au putut adapta, Ón condi˛ii experimentale de<br />

laborator, la temperaturi de 40-45 o C fiind chiar deosebit de active. La<br />

temperaturi mai ridicate bacteriile mor (Rawlings i colab., 1999; Brierley, 2001).<br />

De i sunt considerate ca fiind bacterii strict aerobe Pronk, 1992 i<br />

Ohmura, 2002 au demonstrat c„ At. ferrooxidans, ca i Acidianus sp., reduc<br />

sulful elementar Ón cursul oxid„rii anaerobe. S-a demonstrat existen˛a speciilor<br />

din genul Acidithiobacillus Óntr-un reactor anoxic proiectat s„ epureze apele de<br />

min„ i cele provenite din prelucrarea lignitului (Alfreider i colab., 2002).<br />

Nu s-au descris p‚n„ Ón prezent culturi de At. ferrooxidans capabile s„<br />

produc„ spori.<br />

Rata de cre tere Ón condi˛ii nefavorabile este scazut„ i este exprimat„ Ón<br />

timpul de genera˛ie, care la temperatura de 28 o C este de 14-15 ore. Aceast„ rat„<br />

de cre tere este mult mai sc„zut„ dec‚t pentru alte bacterii comune (Beck, 1967).<br />

Œn natur„ sunt r„sp‚ndite Ón apele de min„ acide, pe suprafa˛a<br />

particulelor de minereuri de sulfuri minerale, Ón minereurile de sulf i Ón cele de<br />

c„rbune piritos. De asemenea se pot Ónt‚lni i Ón alte ape, naturale sau<br />

industriale, care con˛in fier.<br />

Œn laborator se cultiv„, Ón mod obi nuit, pe medii lichide minerale cum<br />

este mediul 9K, elaborat de Silverman i Lundgren (1959), sau mediul<br />

Mackintosh (1978). Aceste medii con˛in sulfat feros Ón calitate de substrat<br />

energetic. Sulfatul feros poate fi Ónlocuit cu sulfuri minerale, sulf elementar,<br />

tiosulfat ori sulfit. Pentru ob˛inerea de colonii se cultiv„ pe mediu solid, cu<br />

solu˛ie 9K sau Mackintosh. Coloniile formate sunt mici, de culoare brun-ro cat„<br />

datorit„ hidroxidului feric ce se formeaz„ prin oxidarea fierului.<br />

Acidithiobacillus thiooxidans<br />

Bacteriile din aceast„ specie sunt asem„n„toare ca form„, dimensiuni i<br />

structur„ a celulei cu cele din specia At. ferrooxidans, astfel Ónc‚t ele nu pot fi<br />

deosebite doar prin examin„ri microscopice, ci numai prin studiul caracterelor<br />

lor fiziologice.<br />

Sunt chemolitoautotrofe, obligat aerobe i nesporulate.<br />

Bacteriile din aceast„ specie nu pot oxida fierul bivalent. De asemenea, nu<br />

oxideaz„ Ón mod direct sulfurile minerale, Ón schimb pot oxida sulful elementar,<br />

sulfitul, tiosulfatul i tetrationatul p‚n„ la acid sulfuric, consider‚ndu-se c„ aceste<br />

bacterii au un rol indirect Ón solubilizarea metalelor, prin producerea de acid<br />

(Lizama i Suzuki, 1988).


Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

Tr„iesc la pH-uri cuprinse Óntre 1,0 i 7,0 dar sunt rezistente i la o<br />

aciditate mai mare (0,5). Domeniul optim de temperatur„ este cuprins Óntre 28-<br />

30 o C, dar rezist„ Ón limite largi Óntre 2-40 o C (Karavaiko, 1985).<br />

Œn natur„ sunt r„sp‚ndite Ón acelea i medii cu At. ferrooxidans:<br />

minereuri de sulf, sulfuri minerale, c„rbune piritos, ape de min„, ape sulfuroase,<br />

mai pu˛in Ón apele feruginoase lipsite de sulf. De asemenea, au fost g„site Ón<br />

unele soluri (Oros, 1995).<br />

Œn laborator se cultiv„ Ón mediul lichid mineral Hutchinson (Hutchinson<br />

i colab., 1965), sau Ón mediul lichid Waksman, la pH 4,5, cu adaos de sulf,<br />

tiosulfat sau sulfit Ón calitate de substrat energetic. Pentru ob˛inerea de colonii<br />

se utilizeaz„ mediul solid cu agar impregnat cu solu˛ie nutritiv„ salin„ i<br />

tiosulfat. Coloniile sunt mici, de 1-2 mm diametru, sub˛iri, de culoare albicioas„.<br />

Leptospirillum ferrooxidans<br />

Aceste bacterii Ón form„ de vibrioni au fost descrise ca specie i gen<br />

separat mai recent, ini˛ial fiind considerate ca f„c‚nd parte din acela i gen cu<br />

At.ferrooxidans cu care are multe caracteristici comune i cu care Ómparte<br />

acelea i biotopuri.<br />

Se deosebesc de tiobacili prin faptul c„ au form„ spiralat„ i mi c„ri<br />

vibratorii. Ca i tiobacilii au Óns„ un flagel polar (Hutchins, 1986).<br />

Sunt bacterii autotrofe i pot oxida numai fierul bivalent Ón calitate de<br />

unic„ surs„ de energie. Se consider„ c„ nu oxideaz„ sulful i sulfurile minerale.<br />

Œn cultur„ binar„, Ómpreun„ cu Acidiphilium acidophilum sau cu<br />

At.thiooxidans, pot produce oxidarea piritei i a calcopiritei (Karavaiko, 1985).<br />

Œn absen˛a acestor specii pot oxida sulfurile printr-un mecanism indirect, prin<br />

intermediul fierului trivalent.<br />

Œn natur„ tr„iesc Ómpreun„ cu tiobacilii Ón zonele miniere mai calde,<br />

constituind majoritatea numeric„ a bacteriilor, Ón timp ce Ón zonele mai reci<br />

predomin„ tiobacilii.<br />

Studiile efectuate de Sand i colab. (1992) pe probe din trei mine din<br />

Rom‚nia: Ilba - filonul Venera (sulfuri de cupru i zinc), Baia Sprie (sulfuri de<br />

cupru) - din bazinul minier Maramure i Ro ia Poieni, jud. Alba (sulfuri de<br />

cupru), au eviden˛iat prezen˛a bacteriilor L. ferrooxidans Ón aceste situsuri, Ón<br />

care temperaturile erau cuprinse Óntre 14-28 o C iar pH-ul Óntre 2,5-3,3, Ómpreun„<br />

cu At. ferrooxidans, At. thiooxidans, Thiomonas intermedia, Starkeya novella,<br />

Halothiobacillus neapolitanus, bacterii chemoorganotrofe i fungi.<br />

Activitatea fieroxidant„ a leptospirililor o dep„ e te pe aceea a tiobacililor<br />

fieroxidan˛i la temperaturi mai mari de 30 o C, Ón timp ce la 25 o C activitatea lor<br />

este aceea i cu a tiobacililor.<br />

Rezisten˛a la aciditatea ridicat„ a mediului (pH 0,8) este la fel de bun„<br />

cu a tiobacililor fieroxidan˛i.<br />

11


12<br />

Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

De i L. ferrooxidans i At. ferrooxidans, manifest„ o sensibilitate<br />

comparabil„ la acid, Ón prezen˛a L. ferrooxidans dizolvarea piritei este mai<br />

rapid„ i continu„ la un nivel al pH-ului inhibitor pentru At. ferrooxidans<br />

(Hutchins, 1986).<br />

O alt„ Ónsu ire care face util„ prezen˛a lor, al„turi de At. ferrooxidans, Ón<br />

aplica˛iile tehnologiilor de biosolubilizare este toleran˛a acestei specii la<br />

concentra˛iile ridicate de fier Ón mediu (4,2 mM Fe 3+ ).<br />

Œn laborator se cultiv„, Ón mod obi nuit, pe medii lichide minerale cum este<br />

mediul 9K elaborat de Silverman i Lundgren (1959) i mediul Mackintosh (1978).<br />

Thiobacillus thioparus<br />

Sunt bacterii asem„n„toare cu cele din genul Acidithiobacillus din punct<br />

de vedere al formei i al structurii celulare.<br />

Nu pot oxida fierul bivalent, pot oxida Óns„ sulful, sulfitul, tiosulfatul i<br />

o serie de sulfuri minerale (PbS, Bi2S3, Sb2S3) la pH 8,0 (Karavaiko, 1985). Œn<br />

timp ce Khalid i Ralph (1977) sus˛in i oxidarea sulfurilor de zinc, dup„ al˛i<br />

autori posibilitatea oxid„rii sulfurilor minerale de c„tre aceast„ specie este Ónc„<br />

nedovedit„.<br />

Tr„iesc Ón medii neutre sau slab acide i au un pH optim Óntre 4,5-7,0.<br />

Sunt tolerante fa˛„ de acidit„˛i mari constat‚ndu-se prezen˛a lor Ón soluri cu un<br />

pH 2,2, continu‚nd s„ tr„iasc„ chiar i la pH mai mic de 0,6 (M¸ller, 1968).<br />

Œn natur„ sunt Ónt‚lnite, uneori, Ón apele de min„ i Ón minereuri,<br />

Ómpreun„ cu ceilal˛i tiobacili descri i anterior, dar Ón mod normal se g„sesc Ón<br />

soluri, unde activeaz„ Ón circuitul sulfului Ón natur„.<br />

Œn laborator se cultiv„ pe medii asem„n„toare cu cele utilizate pentru<br />

At.thiooxidans, dar la pH neutru. Prin activitatea lor sulful sau tiosulfatul din<br />

mediu este oxidat p‚n„ la acid sulfuric, duc‚nd la acidularea mediului.<br />

Thiobacillus denitrificans<br />

Poate tr„i Ón prezen˛a nitra˛ilor pe care Ói descompune Ón mediu neutru<br />

sau slab alcalin. Aceast„ specie difer„ de precedentele prin felul ei de via˛„,<br />

facultativ anaerob.<br />

Œn aerobioz„ se comport„ ca T. thioparus i At. thiooxidans.<br />

Œn anaerobioz„ oxideaz„ sulful sau deriva˛ii minerali ai acestuia<br />

(tiosulfat, tetrationat). Folose te nitra˛ii ca furnizori de oxigen. Cu energia<br />

ob˛inut„ pe aceast„ cale se asimileaz„ CO2. Din nitra˛i se formeaz„ azot<br />

elementar. Œn timpul aerobiozei nu are nevoie de nitra˛i.<br />

Tulpini de T. denitrificans, Ón condi˛ii de anaerobioz„, pot oxida<br />

tiocianatul de potasiu, legat de o reducere de nitra˛i.<br />

Prefer„ o reac˛ie a substratului mai mult sau mai pu˛in neutr„.<br />

Tr„ie te Ón sol, m‚l i ap„ (M¸ller, 1968).


Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

Acidiphilium acidophilum<br />

Seam„n„ cu At. thiooxidans dar, spre deosebire de aceasta, poate utiliza<br />

o serie de substan˛e organice Ón calitate de surs„ de energie (glucoz„, fructoz„),<br />

nefiind deci obligat chemolitotrofe.<br />

Karavaiko (1985) consider„ c„ bacteriile din aceast„ specie pot oxida<br />

numai sulful elementar i cresc Ón mediu acid cu pH-ul Óntre 1,5 i 5,0, av‚nd<br />

Óns„ optimul de dezvoltare la pH Óntre 2,5 i 3,0. Dup„ al˛i autori Óns„ aceste<br />

bacterii pot oxida i tiosulfa˛ii, cu acidularea mediului (Oros, 1995).<br />

Pentru ob˛inerea de colonii se cultiv„ pe mediu solid de agar cu glucoz„<br />

i impregnat cu solu˛ie salin„ 9K. Se ob˛in colonii mici, transparente, rotunde,<br />

de culoare crem.<br />

Thiomonas intermedia<br />

Este un tiobacil facultativ heterotrof. Œn mediile exclusiv minerale<br />

cre terea autotrof„ este lent„, dar un mediu cu glucoz„ i sulfat asigur„<br />

rapiditatea cre terii. Fiind capabil s„ creasc„ heterotrof, necesit‚nd o cantitate<br />

mic„ de compu i ai sulfului ca sursa de sulf. Tiosulfatul poate fi Ónlocuit cu<br />

extract de drojdie.<br />

Sc„derea pH-ului la valoarea 4 asigur„ dezvoltarea numeric„.<br />

Este rezistent la concentra˛iile mari de fier, plumb i aluminiu, dar nu i<br />

la nichel i zinc. Cre terea sa este inhibat„ de prezen˛a cadmiului Ón mediul de<br />

via˛„.<br />

Se cultiv„ pe mediul cu tiosulfat Matin i Rittenberg (1971), la pH 6,7.<br />

Starkeya novella<br />

Este o bacterie facultativ sulfoxidant„. Oxideaz„ sulfurile, sulful<br />

elementar, sulfitul i tiosulfatul la sulfat (Yamanaka, 1996).<br />

Se caracterizeaz„ prin cre terea Ón medii cu tiosulfat, d‚nd un pH final<br />

cuprins Óntre 5,0-6,5. Pot cre te la valori ridicate de pH, apropiate de neutru.<br />

Œmpreuna cu Thiomonas intermedia se cultiv„ pe mediul Matin i Rittenberg<br />

modificat (1971), la pH 6,7.<br />

Acidimicrobium ferrooxidans<br />

Sunt bacterii capabile s„ creasc„ Ón condi˛ii autotrofe Ón prezen˛a<br />

compu ilor sulfului i ai fierului, heterotrof, cu glucoz„ sau extract de drojdie i<br />

mixotrof, cu toate aceste substraturi (Clark i Norris, 1996; Hiraishi i colab., 1998).<br />

Sulfolobus acidocaldarius i Sulfolobus brierleyi (Acidianus brierleyi)<br />

Sunt bacterii termofile, fier- i sulfoxidante, care au fost izolate din<br />

izvoare termale sulfuroase cu pH aproape neutru i din halde i z„c„minte de<br />

minereuri cu temperaturi ridicate, 55-90 o C (Hutchins, 1986; Schippers, 1998).<br />

13


14<br />

Biodegradarea i biodeteriorarea microbian„<br />

Sunt arhebacterii de form„ sferic„, lobat„, micoplasmatic„.<br />

Peretele celular este lipsit de murein„. Sunt gram-negative, nu au flageli<br />

i nu formeaz„ spori. Domeniul optim de temperatur„ pentru activitatea acestor<br />

specii este 70-80 o C.<br />

Sunt facultativ chemolitoautotrofe. Ob˛in energia prin oxidarea S o , Fe 2+<br />

sau a unor sulfuri minerale (pirit„, calcopirit„, arsenopirit„, molibdenit„ etc.),<br />

iar carbonul din CO2 sau diver i compu i organici simpli (ex.: extract de drojdie).<br />

Pot tr„i i heterotrof pe diverse medii organice, at‚t aerob, c‚t i anaerob.<br />

Frecvent au fost observate ata ate de particulele de sulf elementar prin<br />

intermediul unor fimbrii inegale (Weiss, 1973). Gradul de legare este corelat cu<br />

num„rul i cu lungimea fimbriilor. Experimental s-a demonstrat c„ dup„ 17 zile<br />

de contact cristalele de S o sunt complet acoperite cu bacterii. Paralel cre te i<br />

gradul de oxidare a S o , de i legarea nu este o precondi˛ie obligatorie.<br />

Œn urma studiilor electronomicroscopice pe care Berry i Murr (1978)<br />

le-au efectuat comparativ pentru At. ferrooxidans, At. thiooxidans i o specie de<br />

Sulfolobus, reiese c„ lipsa flagelului i rigiditatea mai mic„ a peretelui celular la<br />

aceasta din urm„, determin„ o mai mare aderen˛„ a lor pe suprafe˛ele sulfurilor<br />

(pirit„ i calcopirit„). Nu exist„ nici un dubiu c„ bacteria ader„ la suprafa˛a<br />

mineralelor Ón zone specifice (pe sulfuri) care func˛ioneaz„ ca surse de energie.<br />

Fixarea lor nu este Óns„ obligatorie iar bacteria poate cataliza procesul i Ón lipsa<br />

ader„rii la substrat.<br />

Thermothrix thioparus<br />

Este o bacterie filamentoas„ care prolifereaz„ pe pirit„.<br />

A fost izolat„ din ape termale cu pH aproape neutru. Este activ„ la<br />

temperaturi cuprise Óntre 60-75 o C.<br />

Oxideaz„ ionii sulfhidril (HS - ), sulfit (SO3 2- ), tiosulfat (S2O3 2- ), precum<br />

i S o Ón aerobioz„, pentru a forma ioni de sulfat (SO4 2- ), dar i Ón anaerobioz„ (Ón<br />

prezen˛a nitratului).<br />

Datorit„ capacit„˛ii de producere a H2SO4 creeaz„ un mediu favorabil<br />

pentru bacteriile termofile acidofile implicate Ón solubilizarea metalelor din<br />

sulfuri (Zarnea, 1994).

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!