El transporte de electrones mediado por azufre durante la reducción bacteriana del hierro

Área de la Ciencia:

• Biogeoquímica La biogeoquímica es la bioquímica.
• Ecología microbiana Ecología microbiana.
• Ciencias ambientales Ciencias ambientales.

Sus antecedentes:

• La reducción microbiana del hierro férrico [Fe (III) ] es un proceso clave en acuíferos anóxicos.
• Las bacterias disimiladoras reductoras de metales pueden utilizar aceptores de electrones alternativos como el azufre elemental (S(0) bajo diferentes pH del agua subterránea.
• Las condiciones alcalinas son frecuentes en muchos sistemas acuíferos, influyendo en la respiración microbiana.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la interacción entre el hierro y el ciclo del azufre en condiciones alcalinas.
• Comprender los mecanismos de reducción de Fe (III) cuando la respiración microbiana directa está limitada.

Principales métodos:

• Modelado termodinámico geoquímico.
• Experimentos en biorreactores con la bacteria Shewanella oneidensis MR-1.
• Análisis de las interacciones microbianas y geoquímicas bajo condiciones alcalinas controladas.

Principales resultados:

• Shewanella oneidensis MR-1 enzimáticamente reducido S(0) pero no goetita (α-FeOOH) bajo condiciones alcalinas.
• El sulfuro (HS(-)) producido a partir de S(0) reducción abióticamente reducida goetita.
• Esto indica una vía indirecta de reducción de Fe (III) mediada por S (0).

Conclusiones:

• El azufre elemental (S) puede actuar como un transporte de electrones para la reducción de Fe (III) en acuíferos alcalinos.
• Las vías mediadas por S(0) son significativas para el ciclo biogeoquímico del hierro donde se inhibe la reducción microbiana directa de Fe(III).
• Este hallazgo tiene implicaciones para la comprensión de los procesos biogeoquímicos en diversos entornos acuíferos.