Tipi di batteri che vivono in un pH acido

Gli organismi che vivono in ambienti che danneggerebbero o ucciderebbero la maggior parte delle cose sono chiamati estremofili. Quando quell'ambiente estremo ha un pH molto basso, generalmente inferiore a tre, sono conosciuti come acidofili. I batteri acidofili vivono in una varietà di luoghi, dalle bocche sul fondo del mare alle caratteristiche termiche in Yellowstone allo stomaco umano e tutti hanno adattamenti per aiutarli a sopravvivere in condizioni dure e acide.

Helicobacter pylori è una specie di batterio che si trova nello stomaco umano ed è responsabile dell'80-90% delle ulcere gastriche (vedi riferimento 3). Ha la forma di una vite con diversi flagelli che lo aiutano a muoversi. Lo stomaco umano può avere un pH fino a due, abbastanza acido da denaturare le proteine, iniziare a digerire il cibo e uccidere la maggior parte dei batteri. L'Helicobacter pylori è acidofilo, ma preferirebbe non spendere energia per proteggersi dagli effetti dannosi dell'acido, quindi trascorre molto del suo tempo scavato in profondità nel muco dello stomaco. Quando ha bisogno di spostarsi da un posto all'altro, si isola con una bolla protettiva di soluzione tampone che neutralizza l'acido.

Thiobacillus acidophilus è un esempio di termoacidofilo, ovvero un batterio che ama ambienti estremamente caldi ed estremamente acidi. Si trova nei bacini di geyser acidi nel Parco Nazionale di Yellowstone, così come in altri luoghi. È anche interessante perché è capace di fotosintesi, ovvero di ottenere la sua energia dal sole. Come la maggior parte dei batteri acidofili, sopravvive utilizzando una pompa protonica molto efficiente per evitare che troppi atomi di idrogeno entrino all'interno e cambino il suo pH interno.

La maggior parte dei batteri acidofili utilizza adattamenti per mantenere il loro pH interno neutro in modo che l'acido non si denatura le loro proteine, ma Acetobacter aceti ha modificato le sue proteine ​​in modo che non vengano danneggiate dall'acido ambienti. Uno studio sulla microbiologia ambientale applicata ha trovato più di 50 proteine ​​specializzate che si erano evolute per aiutare il batterio ad affrontare le condizioni acide. Tutto questo adattamento è positivo per gli umani, poiché utilizziamo questa specie per creare acido acetico, o aceto, da migliaia di anni.

Nelle profondità del mare, dove la luce non penetra, gli sfiati termici sul fondo del mare emettono acido e altri materiali tossici. Queste prese d'aria costituiscono la base per un incredibile ecosistema. Una cozza che vive tra le prese d'aria termali ha un rapporto simbiotico con Oligotropha corboxydovorans. La cozza fornisce una casa e i batteri consumano idrogeno per produrre energia per entrambi. Gli atomi di idrogeno rendono i sistemi acidi e questi batteri hanno trovato un modo per utilizzare l'idrogeno e trasformarsi in celle a combustibile in miniatura.