Бактерии сульфатвосстанавливающие
Бактерии сульфатвосстанавливающие (сульфатредукторы) — это физиологическая группа бактерий, способных в анаэробных условиях восстанавливать сульфат-ионы до сероводорода. Этот процесс является формой анаэробного дыхания, где сульфат выступает конечным акцептором электронов (водорода).
Основные характеристики:
- Доноры электронов: В качестве доноров электронов (источников энергии) эти бактерии используют разнообразные органические соединения: лактат, ацетат, пропионат, бутират, формиат, этанол, высшие жирные кислоты, а также молекулярный водород.
- Классификация по метаболизму: По способности
усваивать органику сульфатредукторы делят на две основные группы:
- Бактерии с неполным окислением. Они окисляют органические кислоты с выделением в среду ацетата. К этой группе относятся спорообразующие виды рода Desulfotomaculum и неспорообразующие рода Desulfovibrio.
- Бактерии с полным окислением. Способны полностью окислять органические соединения до углекислого газа и воды. Некоторые представители этой группы (например, роды Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfosarcina, Desulfonema) могут вести и хемоавтотрофный образ жизни, используя в качестве источника энергии молекулярный водород.
Экологическая роль и значение:
- Местообитание: Широко распространены в анаэробных зонах, богатых органическим веществом и сульфатами, — в донных илах водоёмов (сероводородная зона), болотах, глубоких слоях почвы, нефтяных пластах, желудочно-кишечном тракте животных и человека.
- Геологическая роль: Играют ключевую роль в биогеохимическом цикле серы. Участвуют в образовании осадочных месторождений серы и некоторых сульфидных руд.
- Техногенное воздействие: Вызывают биогенную сульфидную коррозию металлов (особенно железа) в анаэробных условиях, нанося значительный ущерб трубопроводам, морским сооружениям и оборудованию нефтяной промышленности.
Современный контекст
Современная микробиология значительно расширила представления о сульфатредуцирующих прокариотах. К этой физиологической группе теперь относят не только бактерии, но и некоторые археи. Открыто множество новых родов и видов, обитающих в экстремальных условиях — гидротермальных источниках, гиперсолёных озёрах, глубоких недрах Земли. Изучается их роль в глобальном цикле углерода и серы, а также потенциал для биоремедиации (очистки от тяжёлых металлов и органических загрязнителей) и биоэнергетики.