Tipos de bactérias que vivem em pH ácido

Os organismos que vivem em ambientes que prejudicariam ou matariam a maioria das coisas são chamados de extremófilos. Quando esse ambiente extremo tem um pH muito baixo, geralmente abaixo de três, eles são conhecidos como acidófilos. Bactérias acidofílicas vivem em uma diversidade de lugares, desde respiradouros no fundo do mar até fontes termais em Yellowstone para o estômago humano, e todos têm adaptações para ajudá-los a sobreviver em condições ácidas e adversas.

Helicobacter pylori é uma espécie de bactéria encontrada no estômago humano e é responsável por 80 a 90 por cento das úlceras estomacais (ver referência 3). Tem a forma de um parafuso com vários flagelos que o ajudam a mover-se. O estômago humano pode ter um pH tão baixo quanto dois, ácido o suficiente para desnaturar as proteínas, começar a digerir a comida e matar a maioria das bactérias. O Helicobacter pylori é acidofílico, mas prefere não gastar energia mantendo-se a salvo dos efeitos nocivos do ácido, por isso passa grande parte do tempo enterrado no muco do estômago. Quando precisa se mover de um lugar para outro, ele se isola com uma bolha protetora de solução tampão que neutraliza o ácido.

Thiobacillus acidophilus é um exemplo de termo-acidófilo, ou seja, uma bactéria que gosta de ambientes extremamente quentes e ácidos. É encontrado em bacias de gêiseres ácidas no Parque Nacional de Yellowstone, bem como em outros lugares. Também é interessante porque é capaz de fotossíntese, ou seja, obter energia do sol. Como a maioria das bactérias acidofílicas, ela sobrevive usando uma bomba de prótons muito eficiente para evitar que muitos átomos de hidrogênio entrem e alterem seu pH interno.

A maioria das bactérias acidofílicas usa adaptações para manter seu pH interno neutro para que o ácido não desnature suas proteínas, mas Acetobacter aceti modificou suas proteínas para que não sejam prejudicadas por ácidos ambientes. Um estudo em microbiologia ambiental aplicada encontrou mais de 50 proteínas especializadas que evoluíram para ajudar a bactéria a lidar com condições ácidas. Toda essa adaptação é boa para o homem, já que há milhares de anos usamos essa espécie para criar ácido acético, ou vinagre.

No fundo do mar, onde a luz não penetra, as aberturas térmicas do fundo do mar expelem ácido e outros materiais tóxicos. Essas aberturas formam a base de um ecossistema incrível. Um mexilhão que vive entre as fontes termais tem uma relação simbiótica com Oligotropha corboxydovorans. O mexilhão fornece um lar e as bactérias consomem hidrogênio para produzir energia para ambos. Os átomos de hidrogênio tornam os sistemas ácidos, e essas bactérias descobriram uma maneira de usar o hidrogênio e se transformar em células a combustível em miniatura.